Materiałoznawstwo magnetyczne cz. 1. Rys historyczny

Prezentacja na temat: "Materiałoznawstwo magnetyczne cz. 1. Rys historyczny"— Zapis prezentacji:

1 Materiałoznawstwo magnetyczne cz. 1. Rys historyczny
dr hab. Bolesław AUGUSTYNIAK

2 Plan wykładu Rys historyczny wiedzy o magnetyzmie początki 2600 pne
średniowiecze wiek XVII wiek XIX wiek XX

3 Magnetyzm?

4 Magnetyzm ? Nazwa MAGNETYZM pochodzi od Magnezji - miasta w starożytnej Grecji, w którym znaleziono minerał o własnościach magnetycznych (przyciągał on małe kawałki żelaza oraz inne metale). Obecnie minerał ten znany jest jako magnetyt.

5 Historia...magnetytu 585 pne Tales z Miletu: magnetyt przyciąga żelazo ponieważ posiada duszę; M. Gazda: MF9_06_7.pdf

6 Magnes? (magnet...) Legenda: 4000 lat temu, pasterz o imieniu Magnes,w greckim regionie Magnesia, odkrył, że gwoździe w jego butach przyklejają się do skały.Ten rodzaj skały nazwano magnetytem M. Gazda: MF9_06_7.pdf

7 Historia - Chińczycy 2600 BC wojska Huang—Tiu używały kompasów

8 Pierwszy kompas... Model pierwszego na świecie kompasu chińskiego Si Nan z około III w. p. n. e. ‘łyżka’ z materiału magnetycznego na płycie z brązu

9 Historia - średniowiecze
1175 Pierwsze wzmianki o kompasie docierają do Europy 1200 Pierre de Maricourt pokazuje, że magnes ma dwa bieguny; 1600 William Gilbert proponuje, że Ziemia jest wielkim magnesem

10 W. Gilbert

11 XIX wiek

12 Oersted 1820... Hans Christian Ørsted 1777 - 1851
odkrył, że prąd wytwarza pole magnetyczne

13 Ampere ..1820 André-Marie Ampère (1775-1836)
Wyjaśnił doświadczenie Oersteda i opisał przyciąganie dwóch przewodników oraz podał wzór na rozkład pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem

14 Ampera odkrycie.... On 11 September 1820 he heard of H. C. Ørsted's discovery that a magnetic needle is acted on by a voltaic current. Only a week later, on 18 September, Ampère presented a paper to the Academy containing a much more complete exposition of that and kindred phenomena. On the same day, Ampère also demonstrated before the Academy that parallel wires carrying currents attract or repel each other, depending on whether currents are in the same (attraction) or in opposite directions (repulsion). This laid the foundation of electrodynamics. The topic of electromagnetism thus begun, Ampère developed a mathematical theory which not only described the electromagnetic phenomena already observed, but also predicted many new ones.

15 Zasługi Ampera dla elektromagnetyzmu
Ampère odkrył, że magnetyzm jest wynikiem przepływu prądu i że właściwości magnesów stałych należy tłumaczyć występującymi w nich wirowymi prądami elektrycznymi. Postawił wynikającą z tej koncepcji magnetyzmu hipotezę, że prąd płynący przez cewkę złożoną z nawiniętych na walcu zwojów miedzianego drutu powinien wykazywać takie same właściwości jak magnes stały. Zbudował taką cewkę i na drodze doświadczalnej potwierdził swoje przypuszczenie. Opisał matematycznie ilościowe zależności pomiędzy zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi. Najbardziej znanym twierdzeniem jego teorii jest tzw. prawo Ampère'a mówiące o tym, że całka liniowa wektora gęstości strumienia magnetycznego obliczana po krzywej zamkniętej jest proporcjonalna do wypadkowego prądu otoczonego tą krzywą. Wyprowadzone przez Ampère'a formuły stosowane są do dziś tak w nauce, jak i w technice. Sformułował podstawy teoretyczne elektrodynamiki.

16 Carl Friedrich GAUSS (1777-1855)
Niemiecki matematyk, fizyk, astronom i geodeta. Uznawany jest za jednego z twórców geometrii nieeuklidesowej. Uważany jest za jednego z największych matematyków, przez sobie współczesnych określany był mianem księcia matematyków. Zajmował się także fizyką, astronomią i geodezją, przeprowadzał badania magnetyzmu i elektryczności. Wspólnie z niemieckim fizykiem Wilhelmem Weberem wprowadził absolutny układ jednostek elektromagnetycznych. Carl Friedrich GAUSS ( ) Idee Gaussa wpłynęły też na rozwój fizyki. W tej dziedzinie zajmował się zagadnieniami elektryczności i magnetyzmu. Prace Gaussa nad teorią potencjału stanowią rozszerzenie prawa Coulomba. Interesował się również elektromagnetyzmem: w roku 1833 wspólnie z Weberem zbudował pierwszy w Niemczech telegraf elektromagnetyczny.

17 Michael Faraday Michael Faraday (ur. 22 września 1791, zm. 25 sierpnia 1867) – fizyk i chemik angielski, jeden z najwybitniejszych uczonych XIX w., eksperymentator, samouk. Profesor Instytutu Królewskiego i Uniwersytetu w Oksfordzie, członek Royal Society,. Największe znaczenie miały prace Faradaya dotyczące elektryczności. W 1831 r. odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej, co przyczyniło się do powstania elektrodynamiki. W latach sformułował prawa elektrolizy i wprowadził nomenklaturę dla opisu tego zjawiska. Stworzył podstawy elektrochemii. Faraday odkrył również zjawisko samoindukcji, zbudował pierwszy model silnika elektrycznego . W 1845 r. stwierdził, że diamagnetyzm jest powszechną właściwością materii, odkryty zaś przez niego paramagnetyzm – właściwością szczególną niektórych jej rodzajów. Faraday wprowadził pojęcie linii sił pola i wysunął twierdzenie, że ładunki elektryczne działają na siebie za pomocą takiego pola. W 1848 r. odkrył zjawisko Faradaya.

18 James Maxwell Maxwell dokonał unifikacji oddziaływań elektrycznych i magnetycznych, to znaczy udowodnił, że elektryczność i magnetyzm są dwoma rodzajami tego samego zjawiska – elektromagnetyzmu. Wprowadzone przez niego w 1861 roku równania Maxwella pokazały, że pole elektryczne i magnetyczne podróżują w próżni z prędkością światła w postaci fali. Doprowadziło go to do wniosku, że światło jest falą elektromagnetyczną. James Clerk MAXWELL ( ) Równania Maxwella są uważane za jeden z największych przełomów w historii fizyki. Na cześć ich odkrywcy jednostkę strumienia magnetycznego nazwano makswelem.

19

20 XX wiek...a

21 XX wiek - b

22 XX wiek...c

23 XX wiek...d

24 XX wiek...technologia 1

25 XX wiek...technologia 2

26 XX wiek...technologia 3

27 XX wiek...technologia 4

28 XX wiek...technologia 5

29 XX wiek...technologia 6

30 Podsumowanie... Pole magnetyczne ma szczególne znaczenie w medycynie
Warto poznać podstawy fizyczne wykorzystania magnetyzmu

31 Zapraszam zatem .... na następne wykłady