upptäckter
James Maxwell var expert på flera olika vetenskapsområden:
- elektromagnetism
- Astronomi
- rörelse av gaser
- Optik.
han producerade enastående arbete inom alla områden.
elektromagnetism
Maxwell är mest känd för sin forskning inom elektromagnetisk strålning, som förenar vetenskaperna om El, magnetism och optik.,
elektricitet strömmar genom många metaller på grund av elektronernas rörelse bland metallens atomer. Rörliga elektroner producerar också ett magnetfält, vars styrka beror på antalet rörliga elektroner.
elektromagneter kombinerar elektricitet och magnetism inom en enhet, och fluktuerande elektronrörelser skapar elektromagnetiska vågor.
Maxwell såg analogier mellan hastigheten på resor av elektromagnetiska vågor och ljus, och utarbetade fyra viktiga matematiska ekvationer som formulerade dessa och andra relationer mellan el och magnetism.,
några av Maxwells resultat föranledde Albert Einsteins forskning i relativitetsteorin. Einstein citeras som att säga: ”en vetenskaplig epok slutade och en annan började med James Clerk Maxwell”.
Astronomi: Saturnus ringar
1856, i åldern 25, började Maxwell arbeta på ett annat forskningsområde – sammansättningen av Saturnus ringar.
på Maxwells tid trodde många astronomer att ringarna var gjorda av vätska, medan Maxwell trodde att de bestod av små orbiting kroppar.,
För att visa publiken att det var möjligt för små orbiting kroppar att verka vara flytande, utarbetade Maxwell en modell. Detta var en ”dynamisk topp” med små bollar som representerar kropparna.
När toppen spunnits snabbt var det möjligt att se vad som såg ut som vågornas rörelse.
rörelse av gaser: kinetisk teori om gaser
Maxwell arbetade med österrikisk fysiker Ludwig Boltzmann för att utveckla en teori som kallas ”Maxwell-Boltzmann distribution”.
detta gjorde det möjligt att bestämma molekylernas hastighet i en gas vid olika temperaturer., Maxwell beskrev en hypotetisk situation där gaser i en behållare kunde separeras i två sektioner. Det var en het sida, där molekyler rörde sig snabbt och en kall sida med långsam molekylär rörelse.
en liten imaginär ”demon” vid en falldörr skulle styra flödet av molekyler mellan dem och producera en evig energikälla. Detta skulle bara fungera om demonen var intelligent nog för att skilja gasmolekylernas hastigheter utan att kräva energi själv.,
Optik: blandning av färger av ljus
Maxwell ville veta varför blandning av olika färger av ljus ger ett annat resultat för att blanda samma färger av färg.
till exempel:
- blanda blå och gul färg ger grön
- blanda blått och gult ljus ger rosa.
hans förklaring berodde på varför vi ser saker som en viss färg.
ljus från solen, även om det förekommer vitt, innehåller hela regnbågsspektrumet av färger., När det träffar ett objekt som gräs absorberas allt spektrum utom grönt, vilket återspeglas tillbaka till ögat.
om du blandar ljus å andra sidan lägger du till ljusstrålar tillsammans – en annan process med olika resultat.
några av Maxwells experiment utfördes med hjälp av en enhet som han gjorde själv – en ”färglåda” som innehöll glasprismor och linser.
Optik: det första färgfotot
Maxwell fortsatte med att upptäcka att färgfotografier kunde bildas med röda, gröna och blå filter.,
år 1861 presenterade Maxwell världens första färgfotografi – av ett tartanband.
tre bilder togs, varje gång med ett annat färgfilter över linsen.
Maxwell utvecklade bilderna och projicerade dem sedan på en skärm med tre olika Projektorer. Var och en använde samma färgfilter för att ta sin bild. De tre bilderna bildade en fullfärgsbild.
dessa tre fotografiska plåtar hålls nu i ett litet museum på 14 India Street, Edinburgh, huset där Maxwell föddes.
tillbaka till toppen