1873 年，麦克斯韦的重要著作《论电和磁》问世。这部著作凝聚了电磁学的全部精华，它包含了创新的物理概念，严密的逻辑体系，简洁的数学形式，正确的科学推广。著作中证实了方程组的解是唯一的解，这就从理论上使人们确信，麦克斯韦方程组能够完整地反映电磁场的运动规律，而由它推得的一系列结论为尔后的实验所证实。这个理论是第一个经典场论，用现代术语来说，电磁场是最简单的规范场。当然作为规范场，它仅仅是个先导，现在还在发展之中。

由此可见，从法拉第到麦克斯韦，实际上是从对物理图象的研究发展到数学抽象的研究，从实验探索发展到理论规范的建立。

【赫兹和电磁波的存在】

赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857.2.22—1894.1.1）是德国物理学家。他在物理学上的主要贡献是证实了电磁波的存在。

赫兹早期就已经熟悉法拉第和麦克斯韦的研究工作，从1884 年开始，他便研究麦克斯韦理论的证明问题。1886 年，赫兹在做放电实验时，发现附近未闭合的线圈也出现火花，从此时开始一直到1888 年，他持续地进行这方面的实验。实验是利用一个与感应线圈连接的未闭合电路产生电振荡的发生器，再用一个简单的未闭合线圈作为探测器，两者相距10 米。赫兹坐在暗室里，当发生器通电后，立即就能看到探测器气隙中的微弱电火花。反复试验，均能得到同样的结果，由此证实了电磁波的存在。与此同时，他把探测器移到不同的位置，便可测得电磁波的波长。根据波长和计算得到的振荡器频率，便可计算电磁波传播的速率，它等于光速，这就证明了所假设的效应是以有限的速度传播的。赫兹在1887 年11 月10 日向德国科学院提交了报告，证明了电磁波的存在。从1888 年开始，赫兹又做了一系列的关于电磁波和光波类比的实验，表明电磁波也具有折射、衍射、干涉、偏振等一系列物理现象，证明了电磁波具有光波的一切性质。

【洛仑兹和洛仑兹力】

洛仑兹（Hendrik Antoon Lorentz，1853.7.18—1928.2.4）是荷兰物理学家。对物理学的最重要的贡献是他的电子论。

1892 年，洛仑兹开始发表有关电子论的文章。他认为一切物质的分子都包含有电子（尽管当时在实验中还没有确认电子的存在），阴极射线的粒子就是电子；并认为电子是质量很小的刚体，电子对以太是完全透明的；同时认为以太与物质的相互作用，实质上是以太与物质中的电子的相互作用。在此基础上，洛仑兹于1895 年提出了著名的洛仑兹力公式，表示运动点电荷在磁场中所受到的作用力的大小和方向。该公式不仅对于宏观点电荷成立，对于微观元电荷也同样成立。

为了解释迈克耳逊-莫雷实验的结果，洛仑兹曾提出运动物体在运动方向上长度收缩的假说，并于1895 年发表了长度收缩1896 年，荷兰物理学家塞曼（P.Zeeman，1865—1943）发现磁场能使光谱线分裂（即塞曼效应），而洛仑兹用电子论对这一现象进行了解释。由于这一贡献，洛仑兹与塞曼同获1902 年诺贝尔物理学奖。

【亨利和自感现象】

亨利（Joseph Henry，1797.12.17—1878.5.13）是美国物理学家。致力于电学的研究，以研究自感现象而著名。

1832 年，亨利首先发现了自感应现象，到1835 年3 月，在《弗兰克林研究所学报》上发表论文，对自己发现的自感现象进行解释。为了纪念他的这一功绩，电感的实用单位被命名为“亨利”。除此以外，亨利从1827 年开始就研究电磁现象，他曾改进了当时的电磁铁的制作，采用绝缘导线代替裸铜线绕在U 形铁棒上，克服了裸铜线不能紧密地绕在U 形铁棒上的弊端，从而大大增强了电磁铁的磁性。这样便可制成一个体积不大的电磁铁，它能吸起很重的铁块。这一成果为电机的发展打下了基础。

【J.汤姆孙和电子的发现】

J.汤姆孙（Joseph John Thomson，1856.12.18—1940.8.30）是英国物理学家。他对物理学的最杰出的贡献是发现了电子。

1895 年，德国物理学家伦琴（W.K.R■ntgen，1845—1923）发现了X射线后，J.汤姆孙对阴极射线管内的气体放电现象，进行了更深入的研究。因为阴极射线发现以后，其本质是以太振动还是粒子流，科学家一直争论不休。为了搞清这一问题，J.汤姆孙作了进一步的实验。首先，他在阴极射线管内射线经过的路上，放上一块涂有硫化锌的小玻璃片。当气体放电时，发现硫化锌会发出闪光，由此表明阴极射线能使硫化锌发光，并且是直线行进的。接着，J.汤姆孙又把一个马蹄形磁铁跨放在射线管的外面，发现射线会偏向一边，根据偏转的情况，说明射线是一种带负电的粒子。当时，还不知道有比原子更小的粒子，所以J.汤姆孙认为可能是一种电离了的原子，打算测量这种电离了的原子的质量。他在涂有硫化锌的小屏上画上刻度，以便了解这种带电粒子在磁场中偏转的程度。如果知道外加磁场的强度，便可以知道带电粒子所受力的大小。在带同样电荷的情况下，粒子的质量越大，越不容易被磁场偏转。反之也然。利用这一方法，J.汤姆孙测出了阴极射线粒子的电荷与质量之比值（即荷质比）。所得结果，大大出乎人们的意料，阴极射线粒子的荷质比的数值比最轻的氢原子的荷质比大1800 多倍，说明这种粒子的质量比氢原子质量小得多。1897 年4 月3O 日，J.汤姆孙正式宣布了这一发现，并称之为“微粒”，从而结束了人们对阴极射线本质的争论。后来，人们把这种微粒命名为“电子”。由于气体导电方面的理论和实验的研究成果，J.汤姆孙获得了1906 年的诺贝尔物理学奖。
 

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