1 из 8

Презентация на тему:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

МАКСВЕЛЛ Джеймс Клерк МАКСВЕЛЛ (Maxwell) Джеймс Клерк (Clerk) (1831-79), английский физик, создатель классической электродинамики, один из основоположников статистической физики, организатор и первый директор (с 1871) Кавендишской лаборатории. Развивая идеи М. Фарадея, создал теорию электромагнитного поля (уравнения Максвелла); ввел понятие о токе смещения, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света. Установил статистическое распределение, названное его именем. Исследовал вязкость, диффузию и теплопроводность газов. Показал, что кольца Сатурна состоят из отдельных тел. Труды по цветному зрению и колориметрии (диск Максвелла), оптике (эффект Максвелла), теории упругости (теорема Максвелла, диаграмма Максвелла - Кремоны), термодинамике, истории физики и др.

№ слайда 3

Описание слайда:

Семья. Годы учения Максвелл был единственным сыном шотландского дворянина и адвоката Джона Клерка, который, получив в наследство поместье жены родственника, урожденной Максвелл, прибавил это имя к своей фамилии. После рождения сына семья переехала в Южную Шотландию, в собственное поместье Гленлэр («Приют в долине»), где и прошло детство мальчика. В 1841 отец отправил Джеймса в школу, которая называлась «Эдинбургская академия». Здесь в 15 лет Максвелл написал свою первую научную статью «О черчении овалов». В 1847 он поступил в Эдинбургский университет, где проучился три года, и в 1850 перешел в Кембриджский университет, который окончил в 1854. К этому времени Максвелл был первоклассным математиком с великолепно развитой интуицией физика.

№ слайда 4

Описание слайда:

Создание Кавендишской лаборатории. Преподавательская работа По окончании университета Максвелл был оставлен в Кембридже для педагогической работы. В 1856 он получил место профессора Маришал-колледжа в Абердинском университете (Шотландия). В 1860 избран членом Лондонского королевского общества. В том же году переехал в Лондон, приняв предложение занять пост руководителя кафедры физики в Кинг-колледже Лондонского университета, где работал до 1865.Вернувшись в 1871 в Кембриджский университет, Максвелл организовал и возглавил первую в Великобритании специально оборудованную лабораторию для физических экспериментов, известную как Кавендишская лаборатория (по имени английского ученого Г. Кавендиша). Становлению этой лаборатории, которая на рубеже 19-20 вв. превратилась в один из крупнейших центров мировой науки, Максвелл посвятил последние годы своей жизни.Фактов из жизни Максвелла известно немного. Застенчивый, скромный, он стремился жить уединенно; дневников не вел. В 1858 Максвелл женился, но семейная жизнь, видимо, сложилась неудачно, обострила его нелюдимость, отдалила от прежних друзей. Существует предположение, что многие важные материалы о жизни Максвелла погибли во время пожара 1929 в его гленлэрском доме, через 50 лет после его смерти. Он умер от рака в возрасте 48 лет.Крокодил - эмблема Кавендишской лаборатории.Кавендишскя лаборатория Кембриджского университета. 1934 год.

№ слайда 5

Описание слайда:

Научная деятельность Необычайно широкая сфера научных интересов Максвелла охватывала теорию электромагнитных явлений, кинетическую теорию газов, оптику, теорию упругости и многое другое. Одними из первых его работ были исследования по физиологии и физике цветного зрения и колориметрии, начатые в 1852. В 1861 Максвелл впервые получил цветное изображение, спроецировав на экран одновременно красный, зеленый и синий диапозитивы. Этим была доказана справедливость трехкомпонентной теории зрения и намечены пути создания цветной фотографии. В работах 1857-59 Максвелл теоретически исследовал устойчивость колец Сатурна и показал, что кольца Сатурна могут быть устойчивы лишь в том случае, если состоят из не связанных между собой частиц (тел).В 1855 Максвелл приступил к циклу своих основных работ по электродинамике. Были опубликованы статьи «О фарадеевых силовых линиях» (1855-56), «О физических силовых линиях» (1861-62), «Динамическая теория электромагнитного поля» (1869). Исследования были завершены выходом в свет двухтомной монографии «Трактат об электричестве и магнетизме» (1873).

№ слайда 6

Описание слайда:

Создание теории электромагнитного поля Когда Максвелл в 1855 начал исследования электрических и магнитных явлений, многие из них уже были хорошо изучены: в частности, установлены законы взаимодействия неподвижных электрических зарядов (закон Кулона) и токов (закон Ампера); доказано, что магнитные взаимодействия есть взаимодействия движущихся электрических зарядов. Большинство ученых того времени считало, что взаимодействие передается мгновенно, непосредственно через пустоту (теория дальнодействия).Решительный поворот к теории близкодействия был сделан М. Фарадеем в 30-е гг. 19 в. Согласно идеям Фарадея, электрический заряд создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой, и наоборот. Взаимодействие токов осуществляется посредством магнитного поля. Распределение электрических и магнитных полей в пространстве Фарадей описывал с помощью силовых линий, которые по его представлению напоминают обычные упругие линии в гипотетической среде - мировом эфире.Максвелл полностью воспринял идеи Фарадея о существовании электромагнитного поля, то есть о реальности процессов в пространстве возле зарядов и токов. Он считал, что тело не может действовать там, где его нет.Первое, что сделал Максвелл - придал идеям Фарадея строгую математическую форму, столь необходимую в физике. Выяснилось, что с введением понятия поля законы Кулона и Ампера стали выражаться наиболее полно, глубоко и изящно. В явлении электромагнитной индукции Максвелл усмотрел новое свойство полей: переменное магнитное поле порождает в пустом пространстве электрическое поле с замкнутыми силовыми линиями (так называемое вихревое электрическое поле).

№ слайда 7

Описание слайда:

Работы по молекулярно-кинетической теории газов Чрезвычайно велика роль Максвелла в разработке и становлении молекулярно-кинетической теории (современное название - статистическая механика). Максвелл первым высказал утверждение о статистическом характере законов природы. В 1866 им открыт первый статистический закон - закон распределения молекул по скоростям (Максвелла распределение). Кроме того, он рассчитал значения вязкости газов в зависимости от скоростей и длины свободного пробега молекул, вывел ряд соотношений термодинамики.Максвелл был блестящим популяризатором науки. Он написал ряд статей для Британской энциклопедии и популярные книги: «Теория теплоты» (1870), «Материя и движение» (1873), «Электричество в элементарном изложении» (1881), которые были переведены на русский язык; читал лекции и доклады на физические темы для широкой аудитории. Максвелл проявлял также большой интерес к истории науки. В 1879 он опубликовал труды Г. Кавендиша по электричеству, снабдив их обширными комментариями.

№ слайда 8

Описание слайда:

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Джеймс Клерк Ма́ксвелл родился 13 июня 1831, Эдинбург, Шотландия, а умер 5 ноября 1879, Кембридж, Англия - британский физик, математик и механик. Шотландец по происхождению. Член Лондонского королевского общества (1861 года).

3 слайд

Описание слайда:

Биография Джеймс Клерк Ма́ксвелл заложил основы современной классической электродинамики (уравнения Максвелла), ввёл в физику понятия тока смещения и электромагнитного поля. Один из основателей кинетической теории газов (установил распределение молекул газа по скоростям). Одним из первых ввёл в физику статистические представления, показал статистическую природу второго начала термодинамики («демон Максвелла»), получил ряд важных результатов в молекулярной физике и термодинамике. Пионер количественной теории цветов; автор трёхцветного принципа цветной фотографии. Среди других работ Максвелла - исследования по механике (фотоупругость, теорема Максвелла в теории упругости, работы в области теории устойчивости движения, анализ устойчивости колец Сатурна), оптике, математике. Он подготовил к публикации рукописи работ Генри Кавендиша, много внимания уделял популяризации науки, сконструировал ряд научных приборов. Джеймс Клерк Максвелл принадлежал к старинному шотландскому роду Клерков из Пениквика (англ. Penicui). Его отец, Джон Клерк Максвелл, был владельцем фамильного имения Миддлби в Южной Шотландии (вторая фамилия Максвелл отражает именно этот факт).

4 слайд

Описание слайда:

Детство С раннего детства он проявлял интерес к окружающему миру, был окружён различными «научными игрушками» (например, «магическим диском» - предшественником кинематографа, моделью небесной сферы, волчком - «дьяволом» и др.), многое почерпнул из общения со своим отцом, увлекался поэзией и совершил первые собственные поэтические опыты. Лишь в десятилетнем возрасте у него появился специально нанятый домашний учитель, однако такое обучение оказалось неэффективным, и в ноябре 1841 года Максвелл переехал к своей тёте Изабелле, сестре отца, в Эдинбург. Здесь он поступил в новую школу - так называемую Эдинбургскую академию, делавшую упор на классическое образование - изучение латинского, греческого и английского языков, римской литературы и Священного Писания.

5 слайд

Описание слайда:

Студенчество Поначалу учёба не привлекала Максвелла, однако постепенно он почувствовал к ней вкус и стал лучшим учеником класса. В это время он увлёкся геометрией, делал из картона многогранники. Его понимание красоты геометрических образов возросло после лекции художника Дэвида Рамзая Хея. Размышления над этой темой привели Максвелла к изобретению способа рисования овалов. Этот метод, восходивший к работам Рене Декарта, состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности (один фокус), эллипсы (два фокуса) и более сложные овальные фигуры (большее количество фокусов). Эти результаты были доложены профессором Джеймсом Форбсом на заседании Эдинбургского королевского общества и затем опубликованы в его «Трудах».

6 слайд

Описание слайда:

Вот мой великий план, который задуман уже давно, и который то умирает, то возвращается к жизни и постепенно становится всё более навязчивым… Основное правило этого плана - упрямо не оставлять ничего неизученным. Ничто не должно быть «святой землёй», священной Незыблемой Правдой, позитивной или негативной».

7 слайд

Описание слайда:

После сдачи экзамена Максвелл решил остаться в Кембридже для подготовки к профессорскому званию. К этому же времени относится шуточное экспериментальное исследование по «котоверчению», вошедшее в кембриджский фольклор: его целью было определение минимальной высоты, падая с которой, кошка встаёт на четыре лапы.

8 слайд

Описание слайда:

Однако главным научным интересом Максвелла в это время была работа по теории цветов. Она берёт начало в творчестве Исаака Ньютона, который придерживался идеи о семи основных цветах. Важную информацию содержали свидетельства больных цветовой слепотой, или дальтонизмом. В экспериментах по смешиванию цветов, во многом независимо повторявших опыты Германа Гельмгольца, Максвелл применил «цветовой волчок», диск которого был разделён на окрашенные в разные цвета секторы, а также «цветовой ящик», разработанную им самим оптическую систему, позволявшую смешивать эталонные цвета. Подобные устройства использовались и раньше, однако лишь Максвелл начал получать с их помощью количественные результаты и довольно точно предсказывать возникающие в результате смешения цвета.

9 слайд

Описание слайда:

«Основная философская ценность физики в том, что она даёт мозгу нечто определённое, на что можно положиться. Если вы окажетесь где-то не правы, природа сама сразу же скажет вам об этом»

10 слайд

Описание слайда:

Так, он продемонстрировал, что смешение синего и жёлтого цветов даёт не зелёный, как часто полагали, а розоватый оттенок. Опыты Максвелла показали, что белый цвет не может быть получен смешением синего, красного и жёлтого, как полагали Дэвид Брюстер, и некоторые другие учёные, а основными цветами являются красный, зелёный и синий.

11 слайд

Описание слайда:

17 мая 1861 года на лекции в Королевском институт на тему «О теории трёх основных цветов» Максвелл представил ещё одно убедительное доказательство правильности своей теории - первую в мире цветную фотографию, идея которой возникла у него ещё в 1855 году. Вместе с фотографом Томасом Саттоном было получено три негатива цветной ленты на стекле, покрытом фотографической эмульсией (коллодий

12 слайд

Описание слайда:

Негативы были сняты через зелёный, красный и синий фильтры (растворы солей различных металлов). Освещая затем негативы через те же фильтры, удалось получить цветное изображение. Как было показано спустя почти сто лет сотрудниками фирмы «Кодак», воссоздавшими условия опыта Максвелла, имевшиеся фотоматериалы не позволяли продемонстрировать цветную фотографию и, в частности, получить красное и зелёное изображения. По счастливому совпадению, полученное Максвеллом изображение образовалось в результате смешения совсем иных цветов - волн в синем диапазоне и ближнем ультрафиолете. Тем не менее, в опыте Максвелла содержался верный принцип получения цветной фотографии, использованный спустя многие годы, когда были открыты светочувствительные красители.

13 слайд

Описание слайда:

14 слайд

Описание слайда:

Однако значительно большее внимание Максвелла в это время привлекало исследование природы колец Сатурна, предложенное в 1855 году Кембриджским университетом на соискание премии Адамса (работу требовалось завершить за два года). Проведя математический анализ различных вариантов строения колец, Максвелл убедился, что они не могут быть ни твёрдыми, ни жидкими (в последнем случае кольцо быстро разрушилось бы, распавшись на капли). Он пришёл к заключению, что подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. При помощи Фурье-анализа Максвелл изучил распространение волн в таком кольце и показал, что при определённых условиях метеориты не сталкиваются между собой. Для случая двух колец он определил, при каких соотношениях их радиусов наступает состояние неустойчивости. За эту работу ещё в 1857 году Максвелл получил премию Адамса, однако продолжал трудиться над этой темой, итогом чего стала издание в1859 году трактата «Об устойчивости движения колец Сатурна» (On the stability of the motion of Saturn’s rings). Эта работа сразу получила признание в научных кругах. Королевский астроном Джордж Эйри объявил её самым блестящим применением математики к физике, которое он когда-либо видел и является «первой работой по теории коллективных процессов, выполненной на современном уровне».

«Электромагнитные колебания» - q. Выполни задание! 500 рад /с. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ Колебания - движения, обладающие повторяемостью во времени. Уравнения q=q(t)имеет вид: А. q= 0,001sin 500t Б. q= 0,0001 cos500t В. q= 100sin500t. Х. Примеры колебательных систем. Определить значения величин, представленных в таблице. 0.0001 Кл. Этап обобщения и систематизации материала.

«Электромагнитные волны и их свойства» - Поглощение увеличивается в летние месяцы и уменьшается в зимние месяцы. В 1895 году В. Рентген обнаружил излучение с длиной волны. меньшей, чем УФ. Ионосфера же для ультракоротких волн подобно стеклу для света - "прозрачна". Например, явление поляризации света показало. что световые волны поперечны.

«Трансформатор» - P1 =. 12. 5. Можно ли повышающий трансформатор сделать понижающим? K – коэффициент трансформации. »»»»1,2,4,5. N1, N2 – число витков первичной и вторичной обмоток. P2 =. 19. ЭДС индукции. 8. «Коллективный разум» - помоги собрать трансформатор. 6.

«Электромагнитное излучение» - Для замеров я использовал оборудование MultiLab вер. 1.4.20. Я решил проверить как влияет электромагнитное излучение на куриное яйцо. Выводы и рекомендации. В практической части я решил сначала изменить электромагнитное излучение Земли. Эксперимент с мотылём. Яйцо под излучением. Почти такой же эксперимент я решил провести с мотылём.

«Физика электромагнитные волны» - Джеймс Клерк Максвелл. Наличие ускорения – главное условие излучения ЭМ волн. Так возникает электромагнитное поле. Правило правого винта: Скорость ЭМ волны: V. Что такое электромагнитное поле? Поперечность. Где возникает? . Герц Генрих Рудольф (22.2.1857, Гамбург, - 1.1.1894, Бонн), немецкий физик.

«Волны электромагнитные» - Свойства: Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Е. Радиоволны. Ультрафиолетовое излучение. Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками. Электромагнитные волны. Вопросы на закрепление. Применение: В медицине, производстве (? -дефектоскопия).

Всего в теме 14 презентаций

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Г. И. НОСОВА»
Научно-познавательная презентация
Студента: Казанкина Романа Александровича г. АМм-16
На тему: Джеймс Клерк Максвелл

Джеймс Клерк Ма́ксвелл
(1831-1879)

Краткая биография

Родился 13 июня 1831 г. в Эдинбурге в семье шотландского дворянина.
В десять лет поступил в Эдинбургскую академию, где стал первым
учеником.
С 1847 г. учился в Эдинбургском университете (окончил его в 1850 г.).
Здесь увлёкся опытами по химии, оптике, магнетизму, занимался
математикой, физикой, механикой. Через три года для продолжения
образования Джеймс перевёлся в Кембриджский Тринити-колледж.
В 1856-1860 гг. Максвелл - профессор Абердинского университета.
В 1860- 1865 гг. он преподавал в Лондонском королевском колледже,
где впервые встретился с Фарадеем. Именно в этот период создана его
главная работа «Динамическая теория электромагнитного поля» (1864-
1865 гг)
В 1871 г. Максвелл стал первым профессором экспериментальной
физики в Кембридже. Под его руководством была основана знаменитая
Кавендишская лаборатория, которую он возглавлял до конца жизни.
Максвелл умер 5 ноября 1879 г., оставив после себя огромное научное
наследие, которое до сих пор служит людям

Теория цветов
Опыты Максвелла
показали, что белый
цвет не может быть
получен смешением
синего, красного и
жёлтого, как полагали
некоторые учёные,
а основными
цветами являются
красный, зелёный и
синий

Первая работа по электричеству

В понятии электромагнитной
индукции Максвелл сумел
рассмотреть свойства самого
поля. Под действием
переменного магнитного поля в
пустом пространстве
зарождается электрическое
поле с замкнутыми силовыми
линиями. Такое явление
называется вихревым
электрическим полем.
Следующим открытием
Максвелла было то, что
переменное электрическое поле
может порождать магнитное
поле, на подобии обычного
электрического тока. Эту теорию
назвали – гипотезой о токе
смещения.

Устойчивость колец Сатурна

За работу по изучению
устойчивости колец Сатурна
в 1857 году Максвелл
получил премию Адамса,
однако продолжал трудиться
над этой темой, итогом чего
стала издание в 1859
году трактата «Об
устойчивости движения
колец Сатурна»
Эта работа сразу получила
признание в научных кругах.
Работа Максвелла по
устойчивости колец Сатурна
считается «первой работой
по теории коллективных
процессов, выполненной на
современном уровне»

Кинетическая теория газов. Распределение Максвелла

«Тартановая лента» - первая в мире цветная фотография (1861)

«Тартановая лента» - первая в мире цветная
фотография (1861)

Ток смещения

Иллюстрация тока смещения в конденсаторе

«Трактат об электричестве и магнетизме»

Последние годы жизни

В 1879 году вышли две последние работы
Максвелла по молекулярной физике. В первой из
них были даны основы теории неоднородных
разрежённых газов. Во второй статье, «О теореме
Больцмана о среднем распределении энергии в
системе материальных точек», Максвелл ввёл
использующиеся поныне термины «фаза
системы» (для совокупности координат и
импульсов) и «степень свободы молекулы»,
фактически высказал эргодическую гипотезу для
механических систем с постоянной энергией,
рассмотрел распределение газа под
действием центробежных сил.

Болезнь и смерть

Первые симптомы болезни появились у
Максвелла ещё в начале 1877 года. Постепенно у
него затруднялось дыхание, появились боли.
Весной 1879 года он с трудом читал лекции,
быстро уставал. В июне вместе с женой он
вернулся в Гленлэр, его состояние постоянно
ухудшалось
Врачи определили диагноз - рак брюшной
полости. В начале октября окончательно
ослабевший Максвелл вернулся в Кембридж под
присмотр известного доктора Джеймса Паджета.
Вскоре, 5 ноября 1879 года, учёный скончался.
Гроб с телом Максвелла был перевезён в его
имение, он был похоронен рядом с родителями
на маленьком кладбище в деревне Партон

Наиболее важные работы

Работы по теории цветов
Максвелл заложил основы
современной классической
электродинамики (уравнения Максвелла)
Ввёл в физику понятия тока
смещения и электромагнитного поля
Один из основателей кинетической теории
газов
Получил ряд важных результатов
в молекулярной физике и термодинамике