ontdekkingen
James Maxwell was een expert op verschillende gebieden van de wetenschap:
- elektromagnetisme
- Astronomie
- beweging van gassen
- optica.
hij leverde uitstekend werk op alle gebieden.
elektromagnetisme
Maxwell is vooral bekend door zijn onderzoek naar elektromagnetische straling, dat de Wetenschappen van elektriciteit, magnetisme en optica verenigt.,
elektriciteit stroomt door vele metalen vanwege de beweging van elektronen tussen de atomen van het metaal. Bewegende elektronen produceren ook een magnetisch veld, waarvan de sterkte afhankelijk is van het aantal bewegende elektronen.
elektromagneten combineren elektriciteit en magnetisme in één apparaat, en fluctuerende elektronenbewegingen creëren elektromagnetische golven.Maxwell zag analogieën tussen de verplaatsingssnelheden van elektromagnetische golven en van licht, en bedacht vier belangrijke wiskundige vergelijkingen die deze en andere relaties tussen elektriciteit en magnetisme formuleerden.,enkele van Maxwell ‘ s resultaten waren de aanleiding voor Albert Einsteins onderzoek naar relativiteit. Einstein wordt geciteerd als zegt:’een wetenschappelijk tijdperk eindigde en een ander begon met James Clerk Maxwell’.
Astronomy: Rings of Saturnus
in 1856 begon Maxwell op 25 – jarige leeftijd te werken aan een ander onderzoeksgebied: de samenstelling van de ringen van Saturnus.in Maxwell ‘ s tijd geloofden veel astronomen dat de ringen van vloeistof waren gemaakt, terwijl Maxwell geloofde dat ze uit kleine ronddraaiende lichamen bestonden.,
om het publiek te laten zien dat het mogelijk was dat kleine orbiting bodies vloeibaar leken, bedacht Maxwell een model. Dit was een ‘dynamische top’ met kleine balletjes die de lichamen representeerden.
toen de top snel werd gesponnen, was het mogelijk om te zien wat er uitzag als de beweging van golven.
beweging van gassen: kinetische theorie van gassen
Maxwell werkte samen met de Oostenrijkse natuurkundige Ludwig Boltzmann aan de ontwikkeling van een theorie genaamd de ‘Maxwell-Boltzmann distributie’.
hierdoor konden de snelheden van moleculen in een gas bij verschillende temperaturen worden bepaald., Maxwell beschreef een hypothetische situatie waarin gassen in een container in twee secties konden worden gescheiden. Er was een hete kant, waar moleculen snel bewogen, en een koude kant met langzame moleculaire beweging.
een minuscule denkbeeldige ‘demon’ aan een valluik zou de stroom van moleculen tussen hen controleren en een eeuwigdurende energiebron produceren. Dit zou alleen werken als de demon intelligent genoeg was om de snelheden van de gasmoleculen te onderscheiden zonder zelf energie nodig te hebben.,
optica: het mengen van lichtkleuren
Maxwell wilde weten waarom het mengen van verschillende lichtkleuren een ander resultaat oplevert dan het mengen van dezelfde verfkleuren.
bijvoorbeeld:
- Het mengen van blauwe en gele verf geeft groen
- het mengen van blauw en geel licht geeft roze.
zijn uitleg hing af van waarom we dingen zien als een bepaalde kleur.
licht van de zon, hoewel wit, Bevat het hele regenboogspectrum van kleuren., Wanneer het een object zoals gras raakt, wordt al het spectrum geabsorbeerd, behalve groen, dat terug naar het oog wordt gereflecteerd.
Als u licht mengt aan de andere kant, voegt u lichtbundels samen – een ander proces, met verschillende resultaten.een deel van Maxwell ’s experimenten werd uitgevoerd met een apparaat dat hij zelf maakte – een’ kleurendoos ‘met glazen prisma’ s en lenzen.
optica: de eerste kleurenfoto
Maxwell ontdekte dat kleurenfoto ‘ s konden worden gemaakt met behulp van rode, groene en blauwe filters.,in 1861 presenteerde Maxwell ‘ s werelds eerste kleurenfoto van een tartan ribbon.
drie foto ‘ s werden genomen, telkens met een ander kleurenfilter over de lens.
Maxwell ontwikkelde de beelden en projecteerde ze vervolgens op een scherm met drie verschillende projectoren. Elk gebruikte dezelfde kleurfilter om zijn afbeelding te maken. De drie beelden vormden een full colour beeld.deze drie fotografische platen bevinden zich nu in een klein museum op 14 India Street, Edinburgh, het huis waar Maxwell werd geboren.
terug naar boven