James C. Maxwell
von Bettina Ganahl
James C. Maxwell ist am 13. Juni 1831 in Edinburgh geboren und am 5. November 1879 in
Cambirdge gestorben. Der britische Physiker war Professor in Aberdeen, London und Cambridge.Er war Schöpfer der modernen Elektrodynamik und der elektromagnetischen Lichttheorie (= Maxwellsche Theorie) und war maßgeblich an der Entwicklung der kinetischen Gasttheorie beteiligt.
James C. Maxwell behauptete, dass die Feldlinien eines sich ändernden Magnetfeldes von ringförmigen elektrischen Feldlinien umgeben sind, auch ohne Vorhandensein von elektrischen Leitern. Darauf baute Maxwell seine Theorie der elektromagnetischen Wellen auf.
Maxwellsche Theorie
= die von J. C. Maxwell in den Jahren 1861-64 aufgestellte Theorie der elektromagnetischen Felder und der von diesen verursachten elektromagnetischen Erscheinungen im Vakuum und in ruhender Materie.
Erklärung:
elektromagnetisches Feld:
Ein magnetisches Feld ist ein physikalischer Zustand des Raumes um einen stromdurchflossenen Leiter oder um einen magnetischen Dipol, in dem auf jede bewegte Ladung oder auf einen zweiten magnetischen Dipol eine Kraft ausgeübt wird.
Magnetische Felder werden durch Ferromagnetische Materialien (Magnete) oder durch elektrische Ströme erzeugt. Das Magnetfeld ist ein Kraftfeld, das durch die magnetische Feldstärke veranschaulicht werden kann.
Die Einheit der magnetischen Feldstärke ist 1 A/m. Bei magnetischen Dipolen (Magnet) entspringt das Magnetfeld im Nordpol und mündet im Südpol.
Das Magnetfeld stromdurchflossener Leiter hat geschlossene Feldlinien = Wirbelfeld.
Das magnetische Feld einer Spule ähnelt im Außenraum dem Magnetfeld eines Stabmagneten.
Grundlage der Maxwellschen Theorie sind die Maxwellschen Gleichungen. Maxwell konnte zeigen, dass diese Gleichungen Lösungen besitzen, die elektromagnetische Wellen beschreiben.
Er erkannte, dass die Eigenschaften dieser Transversalwellen, denen der Lichtwellen analog sind, und kam zur Aufstellung seiner elektromagnetischen Lichttheorie (Maxwellsche Theorie des Lichtes), die einen großen Teil der Optik in die Elektrodynamik einbezieht.
Erklärung:
Transversalwellen:
Transversalwellen (Querwellen) sind Wellen, bei denen die Schwingungen senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung erfolgen. (z.B. die elektromagnetischen Wellen – durch Polarisation.)
Maxwellsche Gleichungen
= die von J. C. Maxwell formulierten Grundgleichungen der Elektrodynamik, die den Zusammenhang und die Wechselwirkung zwischen den elektromagnetischen Feldern und den elektrischen Ladungen und Strömen liefern.
Mit den Lösungen lassen sich sämtliche elektromagnetische Erscheinungen beschreiben, soweit nicht atomare Vorgänge eine Rolle spielen.
Die Maxwellschen Gleichungen
und
mit H = magnetische Felstärke
D = elektr. Flußdichte
j = elektr. Stromdichte
1700 - 1799
1800 - 1849
1850 - 1899
1900 - 1950
Atom u. Kernphysik
Elektrodynamik
Mechanik
Optik
Quantentheorie
Strahlung
Thermodynamik