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电磁场与电磁波的发展历史电磁场是指电荷在空间中所产生的电场和磁场，它们的相互作用就像是一种能量场，对于物理学的发展和应用都有着非常重要的作用。
电磁波是指电磁场在空间中传播的波动，包括无线电波、光波等，它们的应用更是广泛，如无线通信、电子技术、光学等领域。
电磁场和电磁波的发展历史可以追溯到19世纪初。
当时的科学家们仍然相信，光是由于在介质中传播的一种粒子，称为以太。
然而，英国科学家Faraday通过实验发现了电磁感应现象，即磁场产生电势差，而电场产生磁场。
这启示了Maxwell，一个苏格兰科学家，去研究以太，并对电磁场做出了创新性的贡献。
他发现了电磁场的基本方程式，并成功预言了电磁波的存在，他认为电磁波就是以太中的一种波动。
在Maxwell的理论支持下，德国物理学家Hertz于1886年发现了电磁波的存在，并对其进行了系统的研究。
他通过实验证实了Maxwell的理论，并发现了电磁波的传播速度与光速相等，进一步证明了电磁波的本质就是一种光波。
20世纪初，电磁波的应用开始广泛地开展。
无线电通讯成为了一个新领域，Marconi通过无线电波实现了远距离通信。
随后，电子技术也得到了迅猛发展，农用无线电、航空通信等应用也得到了广泛应用。
同时，由于电磁波的各种特性，研究人员在天文学、气象学、地震学等领域也进行了重要的研究和应用。
另一方面，对于电磁场的研究也在不断深入。
20世纪后期，电磁场的理论和实验研究获得了长足的进展，引出了许多新的领域。
比如，与电磁场相关的物理学和数学，包括电磁理论的深入研究、量子场论等等。
此外，电磁场在新材料、生物科学等领域应用现象的研究也正在逐步展开，为电磁场和电磁波的应用开拓了新的方向。
在这个信息化的时代，电磁场与电磁波的重要性日益凸显。
比如，电磁波在通信和信息密集型应用领域扮演着至关重要的角色，而电磁场在新型材料和纳米器件中的应用也将推动科学技术的进一步发展。
随着技术的不断进步，我们可以期待着科学和技术在电磁场和电磁波研究领域的更多新突破。
多年来,《永不消失的电波》《谍影》《保密局的枪声》《羊城暗哨》《英雄虎胆》《潜伏》《风声》等电影或电视剧都曾风靡大江南北,这些电影或电视剧都属于谍战片。
在这些谍战片中,英勇机警的地下工作者都有一个和地下组织联系的重要工具——发报机。
图示是某博物馆收藏的抗战时期地下工作者所用的一种极其简单的发报机。
你想了解发报机的工作原理吗?你想知道对方是怎样接收到信息的吗?你想搞清楚在发射或接收过程中需要哪些基本的步骤吗?在本章我们来重点解决这些问题。
课时14.1电磁波的发现电磁振荡1.了解发现电磁波的历史背景,了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
2.体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的意义。
3.通过对电磁振荡的实验观察,体会LC电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及其相关物理量的变化情况,了解电磁波的产生过程。
4.了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、生活中调节振荡电路频率的基本方法。
重点难点:麦克斯韦电磁场理论,电磁振荡及LC振荡电路的工作过程。
教学建议:通过本节的学习,要对电磁场的理论有初步的定性了解。
了解电磁场理论建立的历史过程,使学生体会麦克斯韦电磁场理论的基本思想在物理学发展中的理论意义,体会科学家研究物理问题的思想方法。
关于电磁振荡的学习,可以从演示着手,使学生获得一些感性认识后再学习LC振荡电路和振荡电流,了解在各个阶段电场能、电荷量、电压、电流、磁感应强度和磁场能的变化规律。
导入新课:如果说广播、电视给人们带来了休闲和娱乐,那么迅猛发展的移动通讯更加方便了人们的生活,它以通讯方式缩短了人们之间的距离,同时还兼容了休闲娱乐功能来丰富人们的生活。
当你在享受科技给生活带来的便捷时,你是否思考过电视广播、移动通讯的工作原理?你是否知道电磁波是怎样发现的?1.电磁波的发现(1)电磁波的预言第一个预言电磁波的是①英国(填一国家名)物理学家麦克斯韦。
电磁波的发现历程（1831－1888）英国实验科学家法拉第在1831年开始⼀连串重⼤的实验，并发现了电磁感应。
这个重要的发现来⾃于，当他将两条独⽴的电线环绕在⼀个⼤铁环，固定在椅⼦上，并在其中⼀条导线通以电流时，另外⼀条导线竟也产⽣电流。
他因此进⾏了另外⼀项实验，并发现若移动⼀块磁铁通过导线线圈，则线圈中将有电流产⽣。
同样的现象也发⽣在移动线圈通过静⽌的磁铁上⽅时。
他的展⽰向世⼈建⽴起“磁场的改变产⽣电场”的观念。
此关系由法拉第电磁感应定律建⽴起数学模型，并成为四条麦克斯韦⽅程组之⼀。
这个⽅程组之后则归纳⼊场论之中。
法拉第并依照此定理，发明了早期的发电机，此为现代发电机的始祖。
1839年他成功了⼀连串的实验带领⼈类了解电的本质。
法拉第使⽤“静电”、电池以及“⽣物⽣电”已产⽣静电相吸、电解、磁⼒等现象。
在他⽣涯的晚年，他提出电磁⼒不仅存在于导体中，更延伸⼊导体附近的空间⾥。
这个想法被他的同僚排斥，法拉第也终究没有活着看到这个想法被世⼈所接受。
法拉第也提出电磁线的概念：这些流线由带电体或者是磁铁的其中⼀极中放射出，射向另⼀电性的带电体或是磁性异极的物体。
这个概念帮助世⼈能够将抽象的电磁场具象化，对于电⼒机械装置在⼗九世纪的发展有重⼤的影响。
法拉第如浩瀚宇宙般深邃的物理思想，强烈地吸引了同在英国的⼀位年轻⼈——来⾃英国苏格兰爱丁堡的麦克斯韦（詹姆斯麦克斯韦，James Clerk Maxwell，1831～1879）。
麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论⽐当时流⾏的超距作⽤电动⼒学更为合理，他抱着⽤严格的数学语⾔来描述法拉第理论的决⼼闯⼊了电磁学领域，并成为继法拉第之后集电磁学⼤成的伟⼤科学家。
麦克斯韦于1855年左右开始研究电磁学。
在潜⼼研究了法拉第关于电磁学⽅⾯的新理论和思想之后，他坚信法拉第的新理论包含着真理。
他在前⼈成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全⾯的研究，凭借他⾼深的数学造诣和丰富的想象⼒接连发表了电磁场理论的三篇论⽂：《论法拉第的⼒线》（On Faraday’s Lines of Force，1855年12 ⽉）；《论物理的⼒线》（On Physical Lines of Force，1862年）；《电磁场的动⼒学理论》（A dynamical theory of the electromagnetic field，1864年12⽉8⽇）。
电磁学的发展史电磁学的历史背景静电和静磁现象很早就被人类发现，由于摩擦起电现象，英文中“电”的语源来自希腊文“琥珀”一词。
然而真正对电磁现象的系统研究则要等到十六世纪以后，并且静电学的研究要晚于静磁学，这是由于难以找到一个能产生稳定静电场的方法，这种情况一直持续到1660年摩擦起电机被发明出来。
十八世纪以前，人们一直采用这类摩擦起电机来产生研究静电场，代表人物如本杰明·富兰克林[26]，人们在这一时期主要了解到了静电力的同性相斥、异性相吸的特性、静电感应现象以及电荷守恒原理。
静电学和库仑定律库仑定律是静电学中的基本定律，其主要描述了静电力与电荷电量成正比，与距离的平方反比关系。
人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比，发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处，包括实验观测到带电球壳内部的球体不会带电，这和有质量的球壳内部物体不会受到引力作用（由牛顿在理论上证明，是平方反比力的一个特征）的情形类似。
其间苏格兰物理学家约翰·罗比逊（1759年）[27]和英国物理学家亨利·卡文迪什（1773年）等人都进行过实验验证了静电力的平方反比律，然而他们的实验却迟迟不为人知。
法国物理学家夏尔·奥古斯丁·库仑于1784年至1785年间进行了他著名的扭秤实验[28]，其实验的主要目的就是为了证实静电力的平方反比律，因为他认为“假说的前一部分无需证明”，也就是说他已经先验性地认为静电力必然和万有引力类似，和电荷电量成正比。
扭秤的基本构造为：一根水平悬于细金属丝的轻导线两端分别置有一个带电小球A和一个与之平衡的物体P，而在实验中在小球A的附近放置同样大小的带电小球B，两者的静电力会在轻导线上产生扭矩，从而使轻杆转动。
通过校正悬丝上的旋钮可以将小球调回原先位置，则此时悬丝上的扭矩等于静电力产生的力矩。
如此，两者之间的静电力可以通过测量这个扭矩、偏转角度和导线长度来求得。
电磁波的发现引言电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它的发现是现代电磁理论和通信技术的重要里程碑。
本文将介绍电磁波的发现过程，并分析其在科学和技术领域的意义。
电磁场的理论基础在讲述电磁波的发现之前，我们先来了解电磁场的理论基础。
19世纪初，物理学家最早提出了电和磁之间存在一种联系的假设。
其中，法拉第是第一个提出磁场是电流引起的，而麦克斯韦则将法拉第的观点推广到更广泛的情况下。
麦克斯韦的理论基础成为了电磁波发现的基础。
麦克斯韦理论的奠基麦克斯韦理论是电磁波发现的关键。
麦克斯韦通过数学方程的推导和实验研究，将电场和磁场统一成为电磁场，并得出了关于电磁场的四个基本方程，即麦克斯韦方程组。
这些方程描述了电磁场的运动规律和相互作用关系。
在麦克斯韦的理论中，他预言了一种电磁波的存在。
根据麦克斯韦方程组的分析，麦克斯韦得出了电磁波传播的速度，即光速。
这一发现极大地推动了物理学的发展，也为电磁波的实验观测提供了理论依据。
测量电磁波的实验麦克斯韦理论的提出引起了许多科学家的兴趣，他们开始进行实验来验证电磁波的存在。
其中，赫兹是最先成功实验观测到电磁波的科学家之一。
赫兹设计了一套实验装置，使用一个高频振荡电流源和一个天线。
他发现，在电流源振荡的过程中，天线产生了无线电信号。
通过进一步的实验和观测，赫兹确认这些无线电信号就是电磁波。
他通过测量电磁波的频率、波长和传播速度等参数，验证了麦克斯韦的理论，并进一步发展了电磁波的研究。
电磁波的应用电磁波的发现不仅仅在理论物理学领域具有重要意义，还对现代科技和通信产业的发展起到了巨大作用。
通信技术电磁波的发现为无线电通信技术的发展奠定了基础。
现代的移动通信、卫星通信、无线网络等都依赖于电磁波的传播。
同时，电磁波的不同频段被用于不同类型的通信，如射频频段用于无线电通信，微波频段用于卫星通信。
医疗诊断与治疗医学领域也广泛应用电磁波技术。
例如，X射线、核磁共振（MRI）等医疗设备利用电磁波与物质相互作用的特性，帮助医生进行疾病诊断和治疗。
电磁波的发现引言电磁波是一种自然现象，它在空间中传播的波动现象力量。
电磁波是由电场和磁场相互耦合而成的，它的发现对于现代通信和科技的发展具有重要意义。
本文将探讨电磁波的发现历程及其对人类社会的影响。
电磁波的理论基础电磁波的理论基础可以追溯到19世纪初。
当时，科学家们对电和磁这两种现象的性质和相互关系产生了浓厚的兴趣。
麦克斯韦是首位完整描述电磁现象的理论科学家，他提出了由电场和磁场相互耦合而成的电磁场理论，并预言了电磁波的存在。
麦克斯韦的预言在麦克斯韦的理论中，他预言了电磁波的存在。
根据麦克斯韦方程组，电磁场的变化会产生一种自由传播的波动，这就是电磁波。
麦克斯韦通过理论计算预测了电磁波的存在，并且指出它应该是一种可见光的一种形式。
麦克斯韦的预言引起了科学界的广泛关注，许多科学家开始尝试寻找并验证这一理论。
露特和赫兹的实验为了验证麦克斯韦的预言，科学家们进行了一系列的实验。
其中最早的实验是由德国物理学家露特在1864年进行的。
他使用了一种称为露特环的装置，通过旋转电流产生电磁波。
然而，由于技术限制，露特并没有成功地观察到电磁波的存在。
随后，在19世纪末，德国物理学家赫兹进行了一系列关于电磁波的实验。
他设计并制造了一种电磁辐射装置，通过激发电荷的震荡产生电磁波，并利用导线和天线来接收和检测电磁波。
赫兹通过实验证实了麦克斯韦的理论，并成功地观测到了电磁波的存在。
电磁波的应用电磁波的发现开启了一系列科技革命，影响了我们的生活。
以下是一些电磁波应用的例子：通信无线电和电视是基于电磁波传输的。
无线电电波可以传输音频信号和数据信号，使人们能够通过无线方式进行通信。
电视信号也是通过电磁波传输的，使我们能够观看各种节目和新闻。
雷达雷达是一种利用电磁波来探测物体和测量距离的技术。
通过发射电磁波并检测其反射信号，雷达可以探测到距离、速度和方向等物体的信息。
雷达在军事、航空和天气预报等领域具有重要应用。
医学影像学医学影像学使用X射线和核磁共振（MRI）等电磁波技术来观察人体内部结构和疾病。
电磁波传播技术的历史演变随着科技的进步，电磁波传播技术在我们的日常生活中起着至关重要的作用。
从最早的无线电通信到如今的移动通信和卫星通信，电磁波传播技术经历了多年的发展和演变。
本文将从其起源开始，逐步介绍电磁波传播技术的历史演变。
1. 电磁波的发现与初期应用19世纪末，科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了电磁波的概念。
他认为，电磁波是由电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
这一理论为后来电磁波的应用奠定了基础。
在电磁波理论提出后不久，无线电通信便应运而生。
1895年，意大利物理学家马可尼完成了第一次无线电传输实验，成功地将无线电波传输到距离一定距离的接收器。
这被视为电磁波传播技术的开端。
初期的电磁波传播技术主要应用于无线电广播和通信领域，如莫尔斯电码的发送和接收等。
虽然当时的设备粗糙、传输距离有限，但电磁波传播技术的潜力已经初步显露。
2. 电磁波传播技术的进一步发展随着科技的不断进步，电磁波传播技术也得到了进一步发展。
20世纪初，美国发明家李·德·福雷斯特成功地制造出了第一台真正实用的无线电机，从而拉开了电磁波传播技术商业化的序幕。
在第一次世界大战期间，无线电通信在军事中得到广泛应用。
各国军队利用电磁波传输信息，成为重要的军事手段。
与此同时，也出现了无线电通信的法规和管理机构，以保证通信的顺利进行。
在二战后期，雷达技术的出现进一步推动了电磁波传播技术的发展。
雷达利用电磁波检测和测量远处目标的位置和速度，为军事和航空领域提供了重要的支持。
3. 移动通信与卫星通信的崛起随着电子技术的飞速发展，移动通信成为电磁波传播技术的一个重要方向。
20世纪六七十年代，第一代移动通信系统诞生了，人们可以通过手机进行语音通话。
随后，移动通信技术逐渐演化，从2G到3G再到如今的4G和5G，通信速度和质量不断提升。
移动通信让人们在任何时间、任何地点都能够保持联络，大大改变了人们的生活方式。
也论电磁波的预言及其发现过程摘要：文章根据麦克斯韦的著作和赫兹的《综合文集》、《电波》和《回忆、书信和日记》以及相关文献，对麦克斯韦预言电磁波的问题和赫兹实验发现电磁波的过程进行了仔细考察，指出麦克斯韦没有明确预言电磁波的存在，麦克斯韦的理论不是赫兹电磁学实验研究的直接指导思想。
文章认为亥姆霍兹为普鲁士科学院所提出的1879年悬赏课题对赫兹发现电磁波起到了直接的引导作用，而电磁波的发现则主要归因于赫兹精湛的实验技能和敏锐的观察力。
麦克斯韦（Maxwell，1831—1879）建立电磁场理论和赫兹（Hertz，1857—1894）实验发现电磁波是19世纪物理学发展史上的重大事件。
对麦克斯韦建立电磁场理论的过程及其思想方法和赫兹发现电磁波的过程进行深人研究是物理学史一个重要课题。
国内外许多学者对此作过不同程度的探讨，但在麦克斯韦预言电磁波的问题上以及讨论和分析赫兹实验研究的指导思想、赫兹实验研究过程等方面还存在不少分歧和疑点，致使人们对麦克斯韦电磁场理论的实质和赫兹发现电磁波的过程难以获得全面、正确的认识。
有鉴于此，我们认为，有必要根据麦克斯韦的著作和赫兹论文集、日记、书信以及赫兹1887年实验笔记，结合国内外学者的相关研究成果，对麦克斯韦预言电磁波的问题和赫兹发现电磁波的过程进行更加深人的考察，以期对这一重大科学发现的历史过程给予更为恰当的阐述，并力图澄清人们关于麦克斯韦电磁场理论和赫兹电磁学实验研究的一些模糊认识。
1、麦克斯韦预言电磁波问题的再考察1855—1864年间，麦克斯韦发表了一系列电磁学的研究论文，建立起以方程组为核心的电磁场理论。
在1861—1862年间发表的《论物理力线》一文的第三部分，麦克斯韦用数学的方法提出了位移电流的概念，并指出位移电流的大小等于电位对时间的变化率，并用方程描述了安培定律。
他在1864年发表的《电磁场的动力学理论》一文中，总结出有关电磁场的九个重要的方程，而在1873年出版的《电磁通论》一书中，又给出了11个重要的方程。
电磁波是怎样被发现的科学发展到今天的辉煌，离不开一代又一代科学人的艰苦卓越的奉献，一个个新理论被建立，旧理论被推翻，所谓旧的不去新的不来。
科学的发展历程是一场浩浩荡荡的逐鹿大戏，有愿为知己者死的，有与异见者不共戴天的，有勾心斗角明争暗斗的，有奋斗到死却离成功仅一步之遥却终未有一获者，有站在前人肩膀上顺手牵羊者。
品味近代科学发展史，如品味另一部三国水浒也。
今天的故事从一八八七年的德国的卡尔斯鲁厄说起。
这个靠近莱茵河边宁静雅致的小城，城市中心保存着18世纪著名的的宫殿。
温暖的气候和秀丽风景吸引来了不少游客。
但是再美的景色却一丝也不能分散海因里希鲁道夫赫兹的注意力：因为他正在卡尔斯鲁厄大学的实验室里专心致志地摆弄他的仪器。
那时候，刚满三十岁的赫兹肯定不会想到他即将在科学史上变成和他老师赫耳姆霍兹那样鼎鼎有名的人物，更不会想到他将和卡尔本茨一样也成为这个小城的骄傲。
他的心思完完全全地倾注在他的那套装置上。
那套装置在今天看可以说是十分的简陋：一个电火花发生器和两个相隔很近的小铜球作电容。
赫兹全神贯注地注视着这一对相对而视的铜球，然后闭合上了电路开关。
瞬间，电流的魔力呈现在这个简陋的系统里：看不见的电流穿过装置里的感应线圈对铜球电容进行充电。
赫兹平静地注视着他的装置，心里预测着电容两段电压持续上升的结果。
在电学领域研究了那么久的赫兹知道，随着电压的上升，很快将击穿两个小球之间的空气，整个系统就会形成高频振荡回路。
不过他现在想要观察的却不是这个。
果然几分钟后，随着很微弱的“啪”的声响，在两个铜球之间一束艳丽的的蓝色电花爆开了，整个系统形成了一个完整的回路，微弱电流束在空气中不停舞动，绽放着幽幽荧光。
赫兹却更加紧张的盯着那串电火花和电火花旁边的空气，心里面迅速的出现了一幅又一幅的图景。
他根本不打算看这个装置如何产生火花短路，这个实验的真正目的是为了求证到底存不存在虚无飘渺的“电磁波”。
到底是一种什么样的东西啊，不能看不能摸的，那时候没有人见过，更没有人验证过它是否存在。
电磁波的发现作文电磁波的发现作文一、伟大的预言说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的物理和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，法拉第关于场和力线的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。
因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的物理才能来弥补。
1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。
法拉第鼓励麦克斯韦：你不应停留在物理解释我的观点，而应该突破它。
说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。
说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。
即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。
变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。
既然变化的'磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。
问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化)说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。
也论电磁波的预言及其发现过程摘要：文章根据麦克斯韦的著作和赫兹的《综合文集》、《电波》和《回忆、书信和日记》以及相关文献，对麦克斯韦预言电磁波的问题和赫兹实验发现电磁波的过程进行了仔细考察，指出麦克斯韦没有明确预言电磁波的存在，麦克斯韦的理论不是赫兹电磁学实验研究的直接指导思想。
文章认为亥姆霍兹为普鲁士科学院所提出的1879年悬赏课题对赫兹发现电磁波起到了直接的引导作用，而电磁波的发现则主要归因于赫兹精湛的实验技能和敏锐的观察力。
麦克斯韦（Maxwell，1831—1879）建立电磁场理论和赫兹（Hertz，1857—1894）实验发现电磁波是19世纪物理学发展史上的重大事件。
对麦克斯韦建立电磁场理论的过程及其思想方法和赫兹发现电磁波的过程进行深人研究是物理学史一个重要课题。
国内外许多学者对此作过不同程度的探讨，但在麦克斯韦预言电磁波的问题上以及讨论和分析赫兹实验研究的指导思想、赫兹实验研究过程等方面还存在不少分歧和疑点，致使人们对麦克斯韦电磁场理论的实质和赫兹发现电磁波的过程难以获得全面、正确的认识。
有鉴于此，我们认为，有必要根据麦克斯韦的著作和赫兹论文集、日记、书信以及赫兹1887年实验笔记，结合国内外学者的相关研究成果，对麦克斯韦预言电磁波的问题和赫兹发现电磁波的过程进行更加深人的考察，以期对这一重大科学发现的历史过程给予更为恰当的阐述，并力图澄清人们关于麦克斯韦电磁场理论和赫兹电磁学实验研究的一些模糊认识。
1、麦克斯韦预言电磁波问题的再考察1855—1864年间，麦克斯韦发表了一系列电磁学的研究论文，建立起以方程组为核心的电磁场理论。
在1861—1862年间发表的《论物理力线》一文的第三部分，麦克斯韦用数学的方法提出了位移电流的概念，并指出位移电流的大小等于电位对时间的变化率，并用方程描述了安培定律。
他在1864年发表的《电磁场的动力学理论》一文中，总结出有关电磁场的九个重要的方程，而在1873年出版的《电磁通论》一书中，又给出了11个重要的方程。
至此，麦克斯韦关于电磁场理论的整体框架的建立最终完成。
1862年，麦克斯韦在《论物理力线》一文的第三部分，首次提出了光的电磁学说的观点：“我们几乎不可回避这样的一个推论：光是由电磁现象引起的在同种媒质中的横波。
”在1864年发表的《电磁场的动力学理论》一文的第六部分，麦克斯韦再次论述这个问题。
根据静电单位和电磁单位之间的转换系数是与光速非常接近的一个数值，他指出：“这种结果的一致性似乎表明光和磁是同一种物质的属性，光是遵循电磁定律在场中传播的电磁扰动。
”在1873年出版的《电磁通论》一书的第20章第四部分，麦克斯韦导出了在无源、非导电区域的矢势传播的方程，对光的电磁学说作了更完整的论述。
在《电磁通论》一书的最后，对已有电磁学理论进行了总结，麦克斯韦指出：“由此可见，所有的这些理论都引向一种媒质的观念，而传播就是在那种媒质中进行的而且我认为，如果我们采纳这种媒质作为一种假说，它就应该在我们的探索中占据一种突出的地位，而且我们就应该努力构造一种关于它的作用的一切细节的思想表象，而这就一直是我在这部著作中的目标。
”从这些论述可以看出，麦克斯韦清楚地认识到电磁扰动是以光的速度传播的。
但是，这不足以说明他知道电流的源能够产生辐射。
人们理所当然地认为，只要他赞同了光的电磁理论，他也就会认识到电磁辐射的存在。
事实上，麦克斯韦相信光是一种电磁现象，光所遵循的规律都可以从电磁学的规律推演出来，所有这些现象都服从关于同种媒质的理论。
在上述相关论著中，麦克斯韦对这个问题的论述要点可以概括如下：（l）电磁作用传播速度与光速接近；（2）光的和电磁的以大是一种相同的煤质；（3）电磁现象和光现象都是这种媒质力学状态的表现形式；（4）建立光和电磁作用传播媒质的统一理论是电磁学理论研究的重要目标。
在麦克斯韦的这些论著中，他没有明确地预言电磁波的存在。
因此，我们就能够更好地理解麦克斯韦理论不是赫兹实验发现电磁波的直接的指导思想。
正如赫兹在《电波》一书的导言中所说：“尽管我对麦克斯韦的数学方法极为赞赏，但是在那时，我还不能充分理解他所论述内容的确切物理意义。
所以，麦克斯韦的著作就不可能直接指导我的实验研究工作。
实际上，正是亥姆霍兹的研究工作指导了我的实验研究，这一点从我已经完成的实验研究工作中可以清楚地看到。
”2、1879年柏林大学的悬赏课题和普鲁士科学院的悬赏课题赫兹从事电磁学实验研究是在1878年他进入柏林大学以后才开始的，而促使他研究的直接动因则是亥姆霍兹（Helmholtz，1821—1894）为柏林大学和普鲁士科学院所提出的两个1879年悬赏课题。
鉴于这两个课题对赫兹电磁学研究所产生的重要影响，同时前人相关研究中存在混淆了这两个课题的现象，我们有必要对它们作较为全面的考察。
2、1 1879年柏林大学悬赏课题对于亥姆霍兹为柏林大学所提出的1879年悬赏课题的有关情况，我们可以从赫兹的书信中找到线索。
1878年11月6日，赫兹在给父母的信中写道：“悬赏课题的主要内容如下：如果导体中的电运动具有惯性，那么，在某种条件下这种效应将在额外电流（电路突然接通或断开时所产生的电流）的大小中显示出来。
试用实验的方法测量额外电流的大小，从而判断电运动是否具有惯性。
这个课题完成的截止日期是明年5月4日，而它早在今年8月3日就公布了，很遗憾我没有能早点知道这个课题。
”赫兹决心挑战这一课题，由此也引起了亥姆霍兹对他的关注。
亥姆霍兹帮助赫兹决定所所需要的仪器，向他介绍恰当的技术文献，并且每天都前来与他讨论研究工作的每一步的进展。
1878年10月到1879年1月期间，在亥姆霍兹精心指导下，赫兹出色地完成了这一课题的研究任务，并获得了这项奖励。
赫兹这项研究的成果于1880年以题为“电路动能上限的实验研究”在《物理和化学年鉴》上发表，它不仅解决了柏林大学的悬赏课题，而且为赫兹后来从事物理学研究工作奠定了基础。
2。
2 1879年普鲁士科学院悬赏课题1879年，亥姆霍兹还提出用实验证实麦克斯韦理论的一个问题，并将它作为普鲁士科学院（柏林）1879年的一个悬赏课题公布了。
关于这项课题的有关情况，普鲁士科学院当时的公告作了明确的说明：“科学院就下面的问题设立1882年的奖励项目。
由法拉第提出的电动力学理论，井由麦克斯韦最终用数学的方式完整地表达出来。
在麦克斯韦理论中，它提出了在绝缘介质和真空中都存在介质极化和消失的现象，这种极化过程所产生的电动力学的效应与导体中的电流所产生的效应是一样的，同时这一过程与导体中的电流一样，可以由电动力学上的电感应力所激发。
按照这种理论，所提到的电流强度必须假设与导体接触面带电的电流强度是一样的。
科学院要求对以下两个问题中的任何一个作出决定性的实验证明：证实或否定麦克斯韦所假设的在介质中所产生的电极化的形成或消失过程中所产生的电动力效应的存在；或者，证实或否定由电磁感应的电动力致使绝缘介质中的介质极化现象的存在。
对此问题的解决方案和实验结果必须在1882年3月1日以前寄往科学院。
答案根据作者的意愿，可以用德语、拉丁语、法语或英语写成。
每份答案必须有作者的亲笔签名，同样在邮寄信封的封面上也有作者的签名。
这项悬赏课题的奖金金额为100达可特，折合955马克，将在1882年7月在莱比锡召开的科学院的年会上颁发。
亥姆霍兹认为赫兹最有可能解决这个问题，但赫兹放弃了这个课题。
在赫兹多年以后再从事电磁学实验研究时，应该说他会很自然地想到这个悬而未决的问题的。
1880—1883年，赫兹在柏林大学工作期间也没有继续从事这项研究。
在赫兹1886年重新从事这项课题研究之前，没有文献记载其他人从事与这项课题相关的研究。
但是，有的学者认为：“这项研究成果是1887年11月10日向科学院通报的。
为此，他获得了那项奖励。
”持同样观点的还有：“赫兹就这样成功地证明了位移电流的存在，因而获得了柏林科学院1879年的悬奖。
”这种没有根据的说法，在我们仔细考察赫兹发现电磁波的过程之后，就会不攻自破。
3赫兹发现电磁波的实验过程赫兹发现电磁波是对麦克斯韦电磁场理论的直接的实验证明，已是物理学史上的一个定论。
但是，正如L面所述，麦克斯韦没有明确预言电磁波的存在，从而就更不可能说明如何产生和检测这种辐射的具体实验方法。
为了对赫兹发现电磁波的实验过程获得正确的认识，我们只有仔细考察他在实验研究期间所发表的文章、日记、书信和实验笔记。
3、1实验证明介质中位移电流的存在在1887年11月5 日完成的题为《论介质中的电扰动所产生的电磁效应》文章中，赫兹论述了对介质中“位移电流”进行实验研究的方法和实验结果。
为了从事这项实验研究，赫兹专门设计了特殊的感应天平。
通过反复实验，赫兹证明了介质中的位移电流对感应天平的平衡位置影响与导体中的传导电流对其所产生的影响是完全一样的。
在《电波》一书的导言中，赫兹明确指出这项实验研究是从1879年柏林科学院的悬赏课题引发而来，实验研究的指导思想是亥姆霍兹《论静止导体电运动方程组》。
必须指出的是，赫兹在这篇文章中解决了普鲁士科学院1879年的悬赏课题，但这已经是五年后的事了，因为根据上面文中所引这项课题的公告可知，这项课题解答的最后期限是1882年3月1日。
赫兹的日记、书信和所有相关原始文献都没有他获得此项奖励的任何记录，所以我们可以确定赫兹未获得这项奖励。
由此可见，认为赫兹获得了普鲁士科学院1879年的悬奖显然是与历史事实不符的。
3。
2实验发现电磁作用以有限速度传播在1888年1月ZI日（见文献卜」第249页）完成的题为《论电磁作用传播的有限速度》文章中，赫兹论证了电磁作用是以“有限速度”在空间中传播的。
他是通过对“导线波”与空气中直接传播的电磁作用之间在距离振荡器不同位置上的相互干涉效应的仔细研究所获得的。
在赫兹1887年的实验笔记中，大量篇幅是对与这篇文章相应实验的详细记录，完成这些实验的时间是从“1987年11月7日”到“1987年12月30日”。
赫兹的这一系列实验研究是从观测导线中产生驻波开始的，继之，他计划探测通过导线传播与直接作用在谐振器上所产生的干涉效应。
为此，他设计了各种实验方案，实验结果有成功的，也有不成功的。
最后，通过这些实验结果，赫兹得到了电力以有限速度传播的结论。
在对“导线波”进行成功的观测之后，赫兹便对空气中直接传播的电磁作用的传播速度进行了测量，这既是赫兹实验发现电磁波最为重要的阶段，也是赫兹实验研究中最为艰难的时期。
3。
3对“空气波”传播速度的直接测量赫兹接着用他熟悉的驻波实验方法对“空气波”的传播速度进行更为直接的测量，他所采用的方法是将通过计算得到的频率与测量出的波长的积与已知的光速进行比较。
在1888年3月发表的《论电磁波在空气中的传播及其反射》一文中，赫兹借助从发射器直接发射出的波，这种波是在空气中传播的，它是从几米远处的平面镜（金属板）反射而来，人射波与反射波叠加，从而在空气中产生与他以前实验观察到的导线中同样的驻波。
