맥스웰과 전자기학

소개글

맥스웰과 전자기학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

서론

1. 자기학의 기원

2. 전기학의 발전

3. 동전기의 발견과 전기화학의 발전

4. 전기화학의 출현

5. 전자기 효과의 발견

6. 패러데이와 전자기 유도의 발견

7. 맥스웰의 학창시절

8. 맥스웰 전자기학의 성립

9. 헤르츠와 전자기파의 발견

본문내용

일으키는 것과 같은 매질의 종파로 구성되어 있다"(light consists in the transverse undulations of the same medium which is the cause of electric and magnetic phenomena.)는 결론에 이르게 되었다. 하지만 아직도 맥스웰의 전자기 이론은 기계적인 모형의 잔재가 강하게 남아있는 형태로서 일종의 '빛에 대한 전자기계 이론'(electro-mechanical theory of light)이라고 할 수 있다.
1865년 '전자기장의 동력학 이론' (Dynamical theory of the electromagnetic field)이라는 논문에서 맥스웰은 비로소 앙페르 법칙과 변이전류에 바탕을 둔 진정한 의미의 빛에 대한 전자기론(electromagnetic theory of light)을 분명하게 전개할 수 있게 되었다. 1873년 맥스웰은 그 동안 자신이 얻은 성과를 종합적으로 정리해서 『전자기론』(Treatise on electricity and magnetism)이라는 책으로 출판했는데, 이 책으로 맥스웰의 전자기학 체계는 완전한 모습을 띠고 세상에 나타나게 되었던 것이다.
9. 헤르츠와 전자기파의 발견
맥스웰의 전자기학이 처음부터 많은 사람들에 의해 호의적으로 받아들여진 것은 아니었다. 맥스웰의 전자기학의 성립에 많은 영향을 주었던 톰슨은 맥스웰의 전자기학을 죽을 때까지 받아들이지 않았으며, 특히 독일의 과학자들은 맥스웰의 이론과는 완전히 다른 전자기학 체계를 구축해나가고 있었다. 맥스웰이 전자기학을 완성하던 무렵 독일에서는 베버의 전자기학 전통에 따라 쿨롱 법칙과 앙페르 법칙을 포괄하는 전자기학을 전개했다. 앙페르가 발견한 전자기 법칙은 독일의 빌헬름 베버를 비롯한 추종자들에 의해서 원격작용에 의한 전자기 역제곱 법칙으로 발전되었다. 즉 베버의 영향을 받은 많은 독일 과학자들은 전자기력이 무한대의 속도로 전파된다고 생각했던 것이다.
독일에서 맥스웰의 전자기학이 수용되어 결과적으로 상대성 이론의 출현으로 이어지게 만드는 데에는 헤르츠가 전파의 존재를 실험적으로 확인한 것이 분수령이 되었다. 당시 독일 과학의 대부였던 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz, 1821­1894)는 베버의 전자기학을 더욱 세련된 발전시켜 나가고 있었다. 1879년 베버의 이론틀 내에서 매질의 극화 개념을 이해하려고 노력하고 있었던 헬름홀츠는 베를린 아카데미에서 유전성 극화에 의한 전자기 효과를 검출하는 내용을 현상 공모 문제로 출제했다. 그는 자신의 박사과정 학생이었던 헤르츠(Heinrich Hertz, 1857 ­1894)에게 이 문제를 풀도록 격려했으나, 헤르츠는 당시에 이 전자기 효과를 실험적으로 검출하는 데에 실패했다.
결국 헤르츠는 전자기 효과 검출 실험이 아닌 다른 주제로 박사학위를 하게 되었다. 그 뒤 헤르츠는 베를린, 킬 등을 전전하다가 1885년 카를스루에 고등기술학교(Technische Hochschule Karlsruhe)의 물리학 정교수가 되었다. 바로 여기서 그는 1887년 10월에서 1888년 2월 사이에 전기스파크를 이용해서 행한 유명한 전자파 발견 실험에 성공하게 되었던 것이다. 헤르츠는 전체적으로는 헬름홀츠의 이론틀 내에서 실험을 진행시켰으나, 결과적으로 그의 실험은 베버의 전자기학을 더욱 발전시킨 헬름홀츠의 이론을 부정하고 맥스웰의 전자기 이론을 검증한 셈이 되었다. 헤르츠가 전파의 존재를 실험적으로 입증하고 난 뒤 독일에서는 맥스웰 전자기학이 급속도로 전파되었고 마침내 로렌츠의 전자론과 아인슈타인의 상대성 이론의 출현으로 이어지게 되었던 것이다.
참 고 문 헌
[1] W. D. Niven, (ed.), The Scientific Papers of J. Clerk Maxwell, 2 vols. (Cambridge, 1890; repr. New York, 1952).
[2] J. C. Maxwell, Treatise on Electricity and Magnetism, 2 vols (Oxford, 1873).
[3] P. M. Harman, Energy, Force, and Matter (Cambridge: Cambridge University Press, 1982).
[4] Thomas L. Hankins, Science and the Enlightenment (Cambridge: Cambridge University Press, 1985).

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맥스웰,   전자기학,   전자기,   헤르츠,   전자기파,   페러데이,   전자기유도,   전자기 유도