高中物理 第二章 电磁感应与电磁场论电磁感应的发现历程

高中物理 第二章 电磁感应与电磁场论电磁感应的发现历程

论电磁感应的发现历程 ‎ 古之成大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。昔禹之治水，凿龙门，决大河，而放之海。方其功之未成也，盖亦有溃冒冲突可畏之患，惟能前知其当然，事至不惧而徐为之图，是以得至于成功。电磁感应的发现与发展，凝结了无数人的智慧。‎ 伟大的哲学家康德曾经说过：“各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。”在1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次实验中发现了电流的磁效应，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，从此拉开了电磁联系的序幕，“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。”‎ 奥斯特发现电流的磁现象后不久，各国各地的科学家们展开了对称性的思考：电和磁是一对和谐对称的自然现象，既然存在磁化和静电感应现象，那么磁体或电流也应能在附近导体中感应出电流来。于是，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。‎ 仅仅空有满腔热血是远远不够的，还需要有科学的方法以及持之以恒的毅力，勇于突破思维的局限。安培曾做了很多实验，以期能实现“磁生电”，但他把分子电流理论看的过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了，以致尽管在一次实验中展现出了磁生电的迹象，但却没有引发他的正确认识。‎ ‎　　1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。‎ 为了证明磁能生电， 1820年至1831年期间，法拉第用实验的方法探索这一课题，最初也是像 上述物理学家一样，利用通常的思想方法，做了大量的实验，但磁生电的迹象却始终未出现。失败并没有使他放弃实验，因为他坚信自然力是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的。‎ ‎1825年，斯特詹发明了电磁铁，这给法拉第的研究带来了新的希望。1831年，法拉第终于在一次实验中获得了突破性进展。而这次实验就是著名的法拉第圆环实验。‎ ‎　 　这一实验使法拉第豁然开朗：由磁感应电的现象是一种暂态效应。发现了这一秘密后，他设计了另外一些实验，并证实了自己的想法。就这样经过近10年的思考与探索，法拉第克服了思维定势采用了新的实验方法，终于发现了电磁感应现象，找到了电磁感应现象产生的条件。‎1831年11月24日，法拉第向英国皇家学会报告了整个实验的情况，并把这种现象正式定名为“电磁感应”。‎ 法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展做出了重大贡献。‎ 电磁感应现象的发现是19世纪最伟大的发现，也是整个科学史上最伟大的发现之一，它具有划时代的意义。不仅奠定了电力工业最重要的基础，而且在奥斯特实验的基础上进一步揭示了电现象和磁现象的紧密联系，为麦克斯韦电磁场理论的建立奠定了坚实的基础，并且还标志着新的技术革命和工业革命即将到来，使现代电力工业、电工和电子技术得以建立和发展。这一发现，并非是偶然的机遇，而是一位具有唯物主义物理观和辩证法思想的伟大科学家对真理执著追求的结果。‎ 电磁感应现象的发现史就是无数科学家们在科学道路上的奋斗史。尽管这条追求科学的道路上布满荆棘，但依然有那么一些人，敢于披荆斩棘，勇于开辟新的道路，做引领时代发展的先驱。他们用自己的实际行动告诉我们，树立自己的目标，然后持之以恒，为之不懈奋斗。然而，并不是只要努力，就会成功。人无完人，即使是安培、科拉顿这样博学勤奋的人也有自己的缺点，思维的局限性让他们与成功失之交臂。纵观电磁感应的发现历程，我们不难发现，人无完人，即便是如此睿智的科学家们，也是在一次次的尝试，一次次的失败中摸爬滚打，最终发现了科学的真谛。我们毫无疑问要尊重敬仰他们，但这不代表盲目崇拜，要辩证看待