Dòng thời gian của các sự kiện trong điện từ học

By
zemhe
-
0
18


Niềm đam mê của con người với điện từ, sự tương tác của dòng điện và từ trường, bắt nguồn từ buổi bình minh khi con người quan sát thấy sét đánh và các hiện tượng không giải thích được khác, chẳng hạn như cá và lươn điện. Con người biết rằng có một hiện tượng tồn tại, nhưng nó vẫn bị bao phủ bởi chủ nghĩa thần bí cho đến thế kỷ 17, khi các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu lý thuyết.

Dòng thời gian của các sự kiện trong quá trình khám phá và nghiên cứu dẫn đến sự hiểu biết hiện đại của chúng ta về điện từ học cho thấy cách các nhà khoa học, nhà phát minh và nhà lý thuyết đã làm việc cùng nhau để cùng nhau phát triển khoa học.

600 TCN C.: hổ phách lấp lánh ở Hy Lạp cổ đại

Những bài viết đầu tiên về điện từ học có từ năm 600 trước Công nguyên. C., khi nhà triết học, nhà toán học và nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Thales of Miletus mô tả các thí nghiệm của ông chà xát da động vật với nhiều chất khác nhau, chẳng hạn như hổ phách. Thales phát hiện ra rằng hổ phách khi cọ xát với lông thú sẽ thu hút các hạt bụi và lông tạo ra tĩnh điện, và nếu bạn cọ xát hổ phách đủ lâu, nó thậm chí có thể gây ra tia lửa điện.

221-206 TCN C.: La bàn nam châm Trung Quốc

La bàn từ tính là một phát minh cổ xưa của Trung Quốc, có lẽ được sản xuất lần đầu tiên ở Trung Quốc vào thời nhà Tần, từ năm 221 đến năm 206 trước Công nguyên. La bàn đã sử dụng đá nam châm, một oxit từ tính, để chỉ hướng bắc thực sự. Khái niệm cơ bản có thể chưa được hiểu, nhưng khả năng chỉ về hướng bắc thực sự của la bàn là rõ ràng.

1600: Gilbert và đá nam châm

Vào cuối thế kỷ 16, nhà khoa học người Anh “người sáng lập ra khoa học điện” William Gilbert đã xuất bản cuốn “De Magnete” bằng tiếng Latinh được dịch là “Trên nam châm” hoặc “Trên nam châm”. Gilbert là người cùng thời với Galileo, người đã bị ấn tượng bởi tác phẩm của Gilbert. Gilbert đã thực hiện một loạt các thí nghiệm điện cẩn thận, trong quá trình đó ông phát hiện ra rằng nhiều chất có khả năng biểu hiện các tính chất điện.

Gilbert cũng phát hiện ra rằng một cơ thể nóng lên sẽ mất điện và độ ẩm ngăn cản quá trình điện khí hóa của tất cả các cơ thể. Ông cũng lưu ý rằng các chất nhiễm điện hút tất cả các chất khác một cách bừa bãi, trong khi nam châm chỉ hút sắt.

1752: Các thí nghiệm về sao chổi của Franklin

Người cha lập quốc của Hoa Kỳ, Benjamin Franklin , nổi tiếng với thí nghiệm cực kỳ nguy hiểm mà ông đã tiến hành: để con trai mình thả diều qua bầu trời bị bão tố đe dọa. Một chiếc chìa khóa gắn vào dây diều đã đốt cháy và tích điện cho một chiếc bình Leyden, do đó thiết lập mối liên hệ giữa sét và điện. Kết quả của những thí nghiệm này, ông đã phát minh ra cột thu lôi.

Franklin phát hiện ra rằng có hai loại điện tích, dương và âm: các vật có điện tích giống nhau thì đẩy nhau và các vật có điện tích khác nhau thì hút nhau. Franklin cũng ghi nhận sự bảo toàn điện tích, lý thuyết cho rằng một hệ cô lập có tổng điện tích không đổi.

1785: Định luật Coulomb

Năm 1785, nhà vật lý người Pháp Charles-Augustin de Coulomb đã phát triển định luật Coulomb, định nghĩa về lực hút và lực đẩy tĩnh điện. Ông phát hiện ra rằng lực tác dụng giữa hai vật thể nhỏ nhiễm điện tỷ lệ thuận với tích độ lớn của các điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các điện tích đó. Việc Coulomb khám phá ra định luật bình phương nghịch đảo hầu như đã sáp nhập một phần lớn lĩnh vực điện học. Ông cũng tạo ra công việc quan trọng trong nghiên cứu về ma sát.

1789: Điện Galvanic

Năm 1780, giáo sư người Ý Luigi Galvani (1737-1790) phát hiện ra rằng điện từ hai kim loại khác nhau khiến chân ếch co giật. Ông quan sát thấy cơ bắp của một con ếch, treo trên lan can sắt bằng một cái móc đồng xuyên qua cột sống lưng của nó, bị co giật dữ dội mà không có bất kỳ nguyên nhân ngoại lai nào.

Để giải thích hiện tượng này, Galvani cho rằng các loại điện trái ngược nhau tồn tại trong các dây thần kinh và cơ bắp của ếch. Galvani đã công bố kết quả khám phá của mình vào năm 1789, cùng với giả thuyết của ông, đã thu hút sự chú ý của các nhà vật lý vào thời điểm đó.

1790: Điện Volta

Nhà vật lý, nhà hóa học và nhà phát minh người Ý Alessandro Volta (1745–1827) đã đọc nghiên cứu của Galvani và trong công trình của chính ông đã phát hiện ra rằng các hóa chất tác dụng lên hai kim loại khác nhau tạo ra điện mà không cần đến lợi ích của ếch. Ông đã phát minh ra loại pin điện đầu tiên, pin volta, vào năm 1799. Với pin điện thoại, Volta đã chứng minh rằng điện có thể được tạo ra bằng phương pháp hóa học và bác bỏ lý thuyết phổ biến rằng điện chỉ được tạo ra bởi các sinh vật sống. Phát minh của Volta đã khơi dậy sự nhiệt tình khoa học to lớn, khiến những người khác thực hiện các thí nghiệm tương tự mà cuối cùng dẫn đến sự phát triển của lĩnh vực điện hóa học.

1820: từ trường

Năm 1820, nhà vật lý và hóa học người Đan Mạch Hans Christian Oersted (1777–1851) đã khám phá ra cái được gọi là Định luật Oersted: rằng một dòng điện tác động lên kim la bàn và tạo ra từ trường. Ông là nhà khoa học đầu tiên tìm ra mối liên hệ giữa điện và từ.

1821: Điện động lực học của Ampere

Nhà vật lý người Pháp Andre Marie Ampere (1775–1836) đã phát hiện ra rằng các dây dẫn mang dòng điện tạo ra lực tác dụng lên nhau và công bố lý thuyết điện động lực học của ông vào năm 1821.

Thuyết điện động lực học của Ampe phát biểu rằng hai phần song song của một mạch điện hút nhau nếu dòng điện trong chúng chạy cùng chiều và đẩy nhau nếu dòng điện chạy ngược chiều. Hai phần mạch giao nhau hút nhau theo phương xiên nếu cả hai dòng điện chạy về phía hoặc ra khỏi điểm giao nhau và đẩy nhau nếu một phần chạy về phía và phần kia chạy từ điểm đó. Khi một phần tử của mạch tác dụng một lực lên phần tử của mạch khác thì lực đó luôn có xu hướng đẩy phần tử thứ hai theo phương vuông góc với phương của chính nó.

1831: Faraday và cảm ứng điện từ

Nhà khoa học người Anh Michael Faraday (1791–1867) thuộc Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn đã phát triển ý tưởng về điện trường và nghiên cứu tác dụng của dòng điện lên nam châm. Nghiên cứu của ông phát hiện ra rằng từ trường được tạo ra xung quanh một dây dẫn mang dòng điện một chiều, do đó thiết lập cơ sở cho khái niệm trường điện từ trong vật lý. Faraday cũng khẳng định rằng từ tính có thể ảnh hưởng đến các tia sáng và rằng có một mối quan hệ cơ bản giữa hai hiện tượng này. Tương tự như vậy, ông đã khám phá ra nguyên lý cảm ứng điện từ, nghịch từ và các định luật điện phân.

1873: Maxwell và cơ sở của lý thuyết điện từ

James Clerk Maxwell (1831–1879), một nhà vật lý và toán học người Scotland, đã nhận ra rằng các quá trình điện từ có thể được thiết lập bằng toán học. Maxwell xuất bản “Luận về Điện và Từ” vào năm 1873, trong đó ông tóm tắt và tổng hợp những khám phá của Coloumb, Oersted, Ampe, Faraday trong bốn phương trình toán học. Các phương trình Maxwell ngày nay được sử dụng làm cơ sở của lý thuyết điện từ. Maxwell dự đoán các mối liên hệ của từ tính và điện dẫn trực tiếp đến dự đoán về sóng điện từ.

1885: Hertz và sóng điện

Nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz đã chứng minh lý thuyết sóng điện từ của Maxwell là đúng, và trong quá trình đó đã tạo ra và phát hiện ra sóng điện từ. Hertz đã xuất bản công trình của mình trong một cuốn sách, “Sóng điện: Đang nghiên cứu về sự lan truyền của tác dụng điện với vận tốc hữu hạn trong không gian.” Việc phát hiện ra sóng điện từ đã dẫn đến sự phát triển của radio. Đơn vị tần số của sóng được đo bằng chu kỳ mỗi giây được đặt tên là “hertz” để vinh danh ông.

1895: Marconi và đài phát thanh

Năm 1895, nhà phát minh và kỹ sư điện người Ý Guglielmo Marconi đã đưa khám phá của mình về sóng điện từ vào thực tế bằng cách gửi tin nhắn qua một khoảng cách dài bằng tín hiệu vô tuyến, còn được gọi là “không dây”. Ông được biết đến với công trình tiên phong về truyền dẫn vô tuyến đường dài và sự phát triển của ông về định luật Marconi và một hệ thống điện báo vô tuyến. Ông thường được coi là người phát minh ra đài phát thanh và đã chia sẻ giải thưởng Nobel Vật lý năm 1909 với Karl Ferdinand Braun “để ghi nhận những đóng góp của họ cho sự phát triển của điện báo không dây.”

nguồn