تسجيل الدخول تسجيل جديد

تسجيل الدخول

إدارة الموقع
منتديات الشروق أونلاين
إعلانات
منتديات الشروق أونلاين
تغريدات تويتر
  • ملف العضو
  • معلومات
الصورة الرمزية aziz87
aziz87
شروقي
  • تاريخ التسجيل : 07-08-2015
  • المشاركات : 1,706
  • معدل تقييم المستوى :

    5

  • aziz87 will become famous soon enough
الصورة الرمزية aziz87
aziz87
شروقي
الأفكار الثورية لماكسويل في الفيزياء.
28-02-2018, 06:19 PM
الأفكار الثورية لماكسويل في الفيزياء







جيمس كلارك ماكسويل







المعادلات الذهبية الأربعة: تلخَّصُ العلاقة بين القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية اليوم، بالإضافة للطبيعة الموجية للضوء والإشعاع .






الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبأت بها معادلات ماكسويل واكتشاف أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية



كان صيفا عاديا حين وُلد العالم جيمس كلارك ماكسويل سنة 1831، لكن أعماله في الفيزياء و الرياضيات لم تكن عادية مطلقا، لقد أحدث رجّة كبرى في العديد من المفاهيم، مما حذا بإنشتاين لوصف أعماله بأنها : "الأكثر عمقا و خصوبة في الفيزياء منذ عصر نيوتن". وكان إينشتاين يعلق صورة ماكسويل على جدار مكتبه، إلى جوار صور مايكل فاراداي ونيوتن. كما يعتبره كثير من الفيزيائيين عالم القرن التاسع عشر الذي كان له الأثر الأكبر في القرن العشرين. كان فضوليا منذ طفولته : كل شيء يتحرك أو يلمع إلا و يثير فيه الرغبة لاكتشافه، و في رسالة لوالده إلى أحد أقربائه (1834) وصف فيها فضوله الفكري المبكر قائلا : "إنه طفل مرح دائم الحركة، تراه حينا منشغلا بالأبواب و حينا بالأقفال و حينا آخر بالمفاتيح... و هو لا يتوقف عن ترديد : اشرح لي كيف يعمل هذا الشيء...".

عُرف أساسا بعمله الجبار لتوحيد الكهرباء، المغناطيسية(*) و التحريض في مجموعة واحدة من المعادلات الأنيقة : معادلات ماكسويل. و قد تم له هذا العمل الذي عجز عنه آخرون بفضل إحداثه تغييرا جذريا في مبرهنة أمبير. لقد كان في عصره النموذج الأكثر توحيدا للكهرومغناطيسية. لم تتوقف عبقريته هنا بل استطاع أن يفسر، في مقال من 4 أجزاء نشر في المجلة الفلسفية، أن الضوء هو عبارة عن ظاهرة كهرومغناطيسية و ذلك بالاعتماد على أعمال ميكايل فاراداي. و في نجاح آخر برهن على أن المجالين الكهربائي و الميغناطيسي ينتشران في الفضاء على شكل موجة بسرعة الضوء.

معادلات ماكسويل (تسمى أيضا معادلات ماكسويل-لورنتز)، هي قوانين أساسية في الفيزياء. و هي تمثل المسلمات الأساس للكهرومغناطيسية، مع إضافة تعبير القوة الكهرومغناطيسية التي ابتكر لورنتز. هذه المعادلات تترجم في شكلها المحلي الكثير من المبرهنات (جاوص، أمبير، فاراداي) التي كانت تستعمل بشكل منفرد قبل أن يوحدها ماكسويل في معادلاته. و بهذا فهي تعطي إطارا رياضيا دقيقا لمفهوم أساسي : المجال، الذي ابتكره فاراداي سنة 1830.
بالإضافة لما سبق فإن هذه المعادلات تبين أنه في نظام ثابت، يكون كل من المجالين الكهربائي و المغناطيسي مستقلا عن الآخر، و ذلك عكس النظام المتغير.

معادلات ماكسويل هي مختصرة في 4 تعبيرات رياضية جميلة :
معادلة ماكسويل - جاوص : تصف كيف تولد شحنات كهربائية مجالا كهربائيا، هذا المجال موجه من الشحنات الموجبة نحو السالبة.
معادلة ماكسويل - طومسون: تقرر أنه لا توجد شحنة مغناطيسية على غرار الشحنة الكهربائية. و لهذا فإن المجال المغناطيسي يُولد بنبيطة ثنائية القطب (مثلا المغناطيس له قطب شمالي و آخر جنوبي).
معادلة ماكسويل - فاراداي : تصف كيف أن تغير المجال المغناطيسي يمكنه أن يُوَلد (يحَرض) مجالا كهربائيا. إنها الطريقة التي تعمل بها أغلب المولدات الكهربائية : حين يدور مغناطيس قرب سلك نحاسي فإنه يولد فيه تيارا كهربائيا محرضا.
معادلة ماكسويل - أمبير: تخبرنا أن المجال المغناطيسي يمكن توليده بطريقتين :
إما عن طريق تيار كهربائي (مبرهنة أمبير) أو عن طريق مجال كهربائي متغير ( و هذا هو عمل ماكسويل).
هذا التصحيح الذي قام به ماكسويل لمبرهنة أمبير له أهمية خاصة ، إنه يدل على أن أي تغير في المجال المغناطيسي يولد مجالا كهربائيا و أن أي تغير في المجال الكهربائي يولد بدوره مجالا مغناطيسيا.
وبالنتيجة فإن هذه المعادلات تسمح بسريان موجات كهرومغناطيسية ذاتية الدفع، أو ما يسمي بالإشعاع الكهرومغناطيسي.
حين أجرى
ماكسويل حساباته لمعرفة سرعة هذه الموجات وجد أنها بالضبط تساوي سرعة الضوء ، فهم آنذاك أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية و بذلك وحد مجالين كان لحد ذلك الوقت منفصلين : الكهرومغناطيسية و البصريات.


عن حوليات الفيزياء - بتصرف -


(*) تعد عملية توحيد ظاهرة الكهرباء والمغناطيسية من طرف ماكسويل عملية التوحيد الثانية بعدما قام نيوتن بتوحيد الميكانيك الأرضي مع السماوي.
وَفِي الأَرْضِ مَنْأَى لِلكَرِيِم عَنِ الأَذَى*** وَفِيهَا لِمَـن خَافَ القِلَى مُتَعَزَّلُ.
  • ملف العضو
  • معلومات
الصورة الرمزية وائل (جمال)
وائل (جمال)
مشرف سابق
  • تاريخ التسجيل : 23-12-2011
  • المشاركات : 6,129

  • القصة الشعبية 2 

  • معدل تقييم المستوى :

    14

  • وائل (جمال) will become famous soon enoughوائل (جمال) will become famous soon enough
الصورة الرمزية وائل (جمال)
وائل (جمال)
مشرف سابق
رد: الأفكار الثورية لماكسويل في الفيزياء.
28-02-2018, 09:34 PM
السلام عليكم
نسيت اخي عزيز اهم مبدأ حول الضوء اكتشفه ماكسويل،فهو الذي اشار الى ان سرعة الضوء او الامواج الكهرومغنطيسة عامة ثابتة بالنسبة الى اي مراقب ،متحرك او ثابت ،وهو المبدأ الذي قاد الى النسبية ،وقد اعترف انشتاين انه مدين لماكسويل اكثر من نيوتن .
شكرا جزيلا على الموضوع
[IMG][/IMG]
  • ملف العضو
  • معلومات
الصورة الرمزية aziz87
aziz87
شروقي
  • تاريخ التسجيل : 07-08-2015
  • المشاركات : 1,706
  • معدل تقييم المستوى :

    5

  • aziz87 will become famous soon enough
الصورة الرمزية aziz87
aziz87
شروقي
رد: الأفكار الثورية لماكسويل في الفيزياء.
03-03-2018, 09:30 AM
اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة وائل (جمال) مشاهدة المشاركة
السلام عليكم
نسيت اخي عزيز اهم مبدأ حول الضوء اكتشفه ماكسويل،فهو الذي اشار الى ان سرعة الضوء او الامواج الكهرومغنطيسة عامة ثابتة بالنسبة الى اي مراقب ،متحرك او ثابت ،وهو المبدأ الذي قاد الى النسبية ،وقد اعترف انشتاين انه مدين لماكسويل اكثر من نيوتن .
شكرا جزيلا على الموضوع
وعليكم السلام .
صحيح ماذكرت ، فاينشتاين قبل توصله للنظرية النسبية كان معجبا بنظرية ماكسويل للكهرومغناطيسية ، فأينشتاين يشبه ماكسويل من حيث اعتمادهما على "التجارب الفكرية" واعتمادهما على "مبدأ الاستنباط " وليس" الاستقراء" ، فماكسويل بعد وضعه للمعادلات الأربع والعمل عليها ،توصل رياضيا إلى أن الضوء هو تذبذب الحقلين الكهربائي والمغناطيسي ، لاسيما بعد أن وضع ذلك التعديل السحري على قانون أمبير ، وقد أثبت صحة تنبأ ماكسويل العالم التجريبي "هاينريتش هرتز" بعد 10سنوات ، كما أنه قد ادخل مفهوما جديدا في الفيزياء هو "نظرية الحقول" بعد ان كان السائد التفسير الميكانيكي النيوتوني للظواهر الفيزيائية ، ولم يفهم الكثير من العلماء آنذاك معادلات ماكسويل لأنها كانت تعتمد فرعا جديد من الرياضيات ، حتى جاء العالم "هافسايد" والذي هذب المعادلات ووضعها على الشكل المعروف حاليا.
كما أن اينشتاين استنتج تقعر الفضاء الزمكاني حول الكتل الضخمة من تشوه الحقل الكهربائي حول الشحنة .
ومن الأمور المهمة أن معادلات ماكسويل صمدت حتى بعد اكتشاف النظرية النسبية ولم يطرأ عليها تغيير مثل ما حدث لميكانيكا نيوتن ، إضافة إلى أن الشحنة لا تتغير بالحركة او ما يسمى بمبدا "لاتغاير الشحنة".

وَفِي الأَرْضِ مَنْأَى لِلكَرِيِم عَنِ الأَذَى*** وَفِيهَا لِمَـن خَافَ القِلَى مُتَعَزَّلُ.
مواقع النشر (المفضلة)

الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)
 
أدوات الموضوع إبحث في الموضوع
إبحث في الموضوع:

البحث المتقدم


الساعة الآن 03:45 AM.
Powered by vBulletin
قوانين المنتدى