Οι Εξισώσεις τού Maxwell Παρουσίαση: Διονύσης Παρασκευόπουλος James Clerk Maxwell 1831-1879

Οι πρόδρομοι Carl Friedrch Gauss (1777-1855) André Marie Ampère (1775-1836) Michael Faraday (1791-1867)

War es ein Gott der diese Zeichen schrieb? Ludwig Boltznam Η θεωρητική ανακάλυψη του ηλεκτρομαγνητικού κύματος, που διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός, είναι μια από τις μεγαλύτερες κατακτήσεις στην ιστορία της Επιστήμης. Albert Einstein … οι εξισώσεις τού Maxwell συνθέτουν (και) το ωραιότερο ποίημα το οποίο έχει γραφτεί ποτέ στη μαθηματική γλώσσα. Γ. Θ. Καλκάνης

1η Εξίσωση Είναι ο νόμος του Gauss για τον ηλεκτρισμό. 1η Εξίσωση Ολοκληρωτική μορφή Η πιο γενική μορφή ρ είναι η πυκνότητα φορτίου (φορτίο προς όγκο) Είναι ο νόμος του Gauss για τον ηλεκτρισμό. Περικλείει τον νόμο τού Coulomb. Συνδέει την ύπαρξη ηλεκτρικού πεδίου με την παρουσία ηλεκτρικού φορτίου. Αυτό το ηλεκτρικό πεδίο είναι αστρόβιλο (διατηρητικό) πεδίο, οι δυναμικές γραμμές έχουν αρχή και τέλος. Η πιο απλή μορφή

2η Εξίσωση Είναι ο νόμος του Gauss για τον μαγνητισμό Ολοκληρωτική μορφή Η πιο γενική μορφή Η πιο απλή μορφή Είναι ο νόμος του Gauss για τον μαγνητισμό Στην Φύση δεν υπάρχει «μαγνητικό φορτίο». Δεν υπάρχουν μαγνητικά μονόπολα.

3η Εξίσωση Ολοκληρωτική μορφή Η πιο γενική μορφή Πρόκειται για τον νόμο τού Ampère, με την ιδιοφυή συμπλήρωση από τον Maxwell, ο οποίος εισήγαγε τον όρο (ρεύμα μετατόπισης, σε αντιδιαστολή προς το ρεύμα αγωγιμότητας). Η πιο απλή μορφή Λέει ότι οι πηγές του μαγνητικού πεδίου είναι τα κινούμενα φορτία (ρεύματα) και οι χρονικές μεταβολές του ηλεκτρικού πεδίου. Το μαγνητικό πεδίο γύρω από το χρονικώς μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο έχει κλειστές δυναμικές γραμμές (στροβιλό πεδίο).

4η Εξίσωση Ολοκληρωτική μορφή Η πιο γενική μορφή Είναι ο νόμος τής ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (νόμος τού Faraday) Λέει ότι γύρω από ένα χρονικώς μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο. Το πεδίο αυτό είναι στροβιλό (μη διατηρητικό), δηλαδή οι δυναμικές του γραμμές είναι κλειστές, χωρίς αρχή και τέλος. Η πιο απλή μορφή

Ο συνδυασμός Δηλαδή…

Επιταχυνόμενο φορτίο δημιουργεί μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο δημιουργεί μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο κ.ο.κ. Δηλαδή…

Κύμα!! Όμως… Τι «κυμαίνεται» στο κενό;

c Συνεπώς….

Καὶ εἶπεν ὁ Θεός: Καὶ ἐγένετο …

(που είναι μόνον ένα μικρό τμήμα τής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) Φῶς!! (που είναι μόνον ένα μικρό τμήμα τής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας)

(που είναι μόνον ένα μικρό τμήμα τής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) Φῶς!! (που είναι μόνον ένα μικρό τμήμα τής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας)

Το φάσμα τής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Το σύνολο των συχνοτήτων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αποτελούν το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Αν παρομοιάζαμε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα με ένα τοίχο μήκους 10 μέτρων, η περιοχή του ορατού φάσματος θα είχε το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.