Elektryczność i magnetyzm w XVII i XVIII wieku

Eksperymenty Guerickego

Machina elektrostatyczna i butelki lejdejskie

Benjamin Franklin

Doświadczenia z latawcem

Rysunki ks. Nolleta

Książki Nolleta

Eksperymenty pokazowe Nolleta

Wykład Nolleta

Machina elektrostatyczna i projektor Nolleta

Henry Cavendish

Aparatura chemiczna i waga skręceń Cavendisha

Coulomb i jego waga skręceń

Eksperymenty Galvaniego

Alessandro Volta i jego stos

Baterie Volty

Powstanie teorii falowej światła na początku XIX wieku

Nowe obszary widma: podczerwień i nadfiolet William Herschel - podczerwień Johann Wilhelm Ritter William Hyde Wollaston (zaczernienie AgCl)

Odkrycie linii widmowych Joseph Fraunhofer ( ) 1814 linie widmowe Słońca (574), Wenus, gwiazd, konstruował siatki dyfrakcyjne; przedtem Wollaston – uznał za nieciekawe

Thomas Young ( ) - doświadczenia interferencyjne (artykuł z 1803)

Augustin Fresnel ( ) Plamka Poissona - wynikająca z teorii Fresnela jasna plamka pośrodku geometrycznego cienia

Polaryzacja przy odbiciu Etienne Louis Malus 1808 David Brewster 1815 – kąt B.

Dalszy rozwój fizyki zjawisk elektrycznych i magnetycznych

Wielkie stosy Volty Royal Society Ếcole polytechnique

Hans Christian Oersted ( ) odkrycie magnetycznego działania prądu: początek fali prac łączących dwa obszary magnetyzmu i elektryczności „Pierwsze doświadczenia nad przedmiotem, który pragnę wyjaśnić, były wykonywane podczas wykładów o elektryczności, galwanizmie i magnetyzmie, jakie miałem w ciągu ubiegłej zimy. Z tych doświadczeń wydawało się wynikać, że igłę magnetyczną można wyprowadzić z jej położenia za pomocą przyrządu galwanicznego i to przy obwodzie zamkniętym, nie zaś przy otwartym, jak tego na próżno próbowali przed kilku laty niektórzy sławni fizycy.”

André Marie Ampère ( ) Wzór na siłę oddziaływania dwóch elementów obwodu ds i ds’ z prądem i oraz i’; θ, θ' - kąty r i obu ds, ds', ε kąt między ds i ds':

Michael Faraday ( ) Odkrycie indukcji elektromagnetycznej Intuicyjne zrozumienie zjawisk elektryczności i magnetyzmu: pojęcie pola Zjawisko Faradaya (obrót płaszczyzny polaryzacji światła wywołany polem magnetycznym przyłożonym do ośrodka) Skroplenie chloru Prawa elektrolizy Paramagnetyzm, diamagnetyzm

Indukcja elektromagnetyczna Wielu uczonych pracowało nad odwróceniem zjawiska Oersteda: otrzymaniem elektryczności z magnetyzmu Dziennik laboratoryjny Faradaya z 1831 roku (w latach pracował już nad tym zagadnieniem bez rezultatu): „Naładowałem baterię z dziesięciu par czterocalowych płyt. Połączyłem zwoje po stronie B w jedną cewkę i połączyłem jej końce drutem miedzianym, który w odległości 3 stóp od pierścienia przechodził tuż ponad igłą magnetyczną. Potem połączyłem końce jednego z odcinków po stronie A z baterią; natychmiast widoczny wpływ na igłę. Oscylowała ona i powróciła w końcu do pierwotnego położenia. Przy przerwaniu połączenia strony A z baterią znów zaburzenia igły.” Kluczem do odkrycia okazało się zmienne pole magnetyczne: zmiany strumienia pola magnetycznego

Linie sił pola magnetycznego „Transformator” Faradaya

James Clerk Maxwell ( ) Połączenie elektryczności, magnetyzmu i optyki w jedną dziedzinę opisywaną zespołem równań zwanych r. Maxwella. (Największe osiągnięcie od czasów Newtona) 1873 Treatise on Electricity and Magnetism Prace z teorii kinetycznej gazów

Mechaniczny obraz pola elektromagnetycznego On the Physical Lines of Force, 1861

Fale elektromagnetyczne Wyniki Maxwella oznaczały, że zmienne pole elektryczne powinno generować pole magnetyczne, w ten sposób pojawiała się możliwość istnienia fal elektromagnetycznych. Teoria Maxwella pozwalała obliczyć ich prędkość na podstawie pomiarów elektrycznych i magnetycznych. W dzisiejszym zapisie Porównanie eksperymentalnych wyników dla prędkości światła z wielkościami obliczonymi na podstawie teorii zjawisk elektromagnetycznych (Treatise, t. 2, §787)

Heinrich Wilhelm Hertz, 1888 Wytworzenie fal EM w laboratorium

Hyppolite Fizeau ( ) Pomiar prędkości światła (jako element modulujący służyło koło zębate), odległość l wynosiła 8663 m. c= km/s (1849) Wykonał też pomiary prędkości światła w szybko poruszającym się strumieniu wody.

Léon Foucault ( ) Także zmierzył prędkość światła, wyniki przedstawione w 1850 r. świadczyły o tym, że w wodzie prędkość światła jest mniejsza niż w powietrzu - bezpośrednie potwierdzenie teorii falowej. W 1862 r. wynik c = km/s z błędem ocenionym na 500 km/s. wahadło Foucaulta żyroskop

Spektroskopia Robert Bunsen ( ) Gustav Kirchhoff ( )

Widma gwiazd Pod koniec wieku XIX można już było masowo badać widma gwiazd, powstała ich klasyfikacja.

Albert Abraham Michelson ( ) Edward Morley ( ) Konstruktor interferometru, autor najdokładniejszych pomiarów c

Dokładność pomiaru c

Praca Michelsona i Morleya 1887

Praca Michelsona i Morleya cd. Linie przerywane pokazują 1/8 przesunięcia teoretycznego; wniosek: przesunięcie wywołane ruchem Ziemi nie przekracza 0,01 odległości między prążkami