《會跑的“黑板”》安培

《會跑的“黑板”》安培【安培的簡介】安德烈·瑪麗·安培（André-MarieAmpère，1775年—1836年），法國物理學家，在電磁作用方面的研究成就卓著，對數學和化學也有貢獻。電流的國際單位安培即以其姓氏命名。1775年1月22日生于里昂一個富商家庭，1836年6月10日卒于馬賽。1802年他在布爾讓-布雷斯中央學校任物理學和化學教授；1808年被任命為法國帝國大學總學監(jiān)，此后一直擔任此職；1814年被選為帝國學院數學部成員；1819年主持巴黎大學哲學講座；1824年擔任法蘭西學院實驗物理學教授。安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究。1820年7月，.奧斯特發(fā)表關于電流磁效應的論文后，安培報告了他的實驗結果：通電的線圈與磁鐵相似；9月25日，他報告了兩根載流導線存在相互影響，相同方向的平行電流彼此相吸，相反方向的平行電流彼此相斥；對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。通過一系列經典的和簡單的實驗，他認識到磁是由運動的電產生的。他用這一觀點來說明地磁的成因和物質的磁性。他提出分子電流假說：電流從分子的一端流出，通過分子周圍空間由另一端注入；非磁化的分子的電流呈均勻對稱分布，對外不顯示磁性；當受外界磁體或電流影響時，對稱性受到破壞，顯示出宏觀磁性，這時分子就被磁化了。在科學高度發(fā)展的今天，安培的分子電流假說有了實在的內容，已成為認識物質磁性的重要依據。為了進一步說明電流之間的相互作用，1821～1825年，安培做了關于電流相互作用的四個精巧的實驗，并根據這四個實驗導出兩個電流元之間的相互作用力公式。1827年，安培將他的電磁現象的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中，這是電磁學史上一部重要的經典論著，對以后電磁學的發(fā)展起了深遠的影響。為了紀念安培在電學上的杰出貢獻，電流的單位安培是以他的姓氏命名的。他曾研究過概率論和積分偏微分方程，顯示出他在數學方面奇特的才能。他還做過化學研究，幾乎與H.戴維同時認識到元素氯和碘；比A.阿伏伽德羅晚3年導出阿伏伽德羅定律。【安培的生平】安培小時候記憶力極強，數學才能出眾。他父親受盧梭（1712—1778）的教育思想的影響很深，決定讓安培自學，經常帶他到圖書館看書。安培自學了《科學史》、《百科全書》等著作。他對數學最著迷，13歲就發(fā)表第一篇數學論文，論述了螺旋線。1799年安培在里昂的一所中學教數學。1802年二月安培離開里昂去布爾格學院講授物理學和化學，四月他發(fā)表一篇論述賭博的數學理論，顯露出極好的數學根底，引起了社會上的注意。后來應聘在拿破侖創(chuàng)建的法國公學任職。1808年安培任法國帝國大學總學監(jiān)，1809年任巴黎工業(yè)大學數學教授。1814年當選為法國科學院院士。1824年任法蘭西學院實驗物理學教授。1827年當選為英國倫敦皇家學會會員。他還是柏林、斯德哥爾摩等科學院的院士。安培在物理學方面的主要貢獻是對電磁學中的基本原理有重要發(fā)現，如安培定律、安培定則和分子屯流等。1820年七月二十一日丹麥物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應。法國物理學界長期信奉庫侖關于電、磁沒有關系的信條，這個重大發(fā)現使他們受到極大的震動，以阿拉果（1786—1853），安培等為代表的法國物理學家迅速作出反應。八月末阿拉果在瑞士聽到奧斯特成功的消息，立即趕回法國，九月十一日就向法國科學院報告了奧斯特的實驗細節(jié)。安搪聽了報告之后，第二天就重復了奧斯特的實驗，并于九月十八月向法國科學院報告了第一篇論文，提出了磁針轉動方、向和電流方向的關系服從右手定則，以后這個定則被命名為安培定則。九月二十五日安培向科學院報告了第二篇論文，提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引，電流方向相反的兩皋平行載流導線互相排斥。十月九日報告了第三篇論文，闡述丁各種形狀的曲線載流導線之間的相互作用。后來，安培又做了許多實驗，并運用高度的數學技巧于1826年總結出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。后來人們把這個定律稱為安培定律。十二月四日安培向科學院報告了這個成果。安培并不滿足于這些實驗研究的成果。1821年一月，他提出了著名的分子電流的假設，認為每個分子的圓電流形成十個小磁體，這是形成物體宏觀磁性的原因。安培還對比了靜力學和動力學的名稱，第一個把研究動電的理論稱為“電動力學’，并于1822年出版了《電動力學的觀察匯編》，1827年出版了螟電動力學理論》。此外，安培還發(fā)現，電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個螺線管，在這個基礎上發(fā)明了探測和量度電流的電流計。安培的研究還涉及哲學、化學等領域，甚至還研究過植物分類學上的復雜問題。1836年，安培以大學學監(jiān)的身份外出巡視工作，不幸途中染上急性肺炎，醫(yī)治無效，于六月十日在馬賽去世，終年61歲。后人為了紀念安培，用他的名字來命名電流強度的單位，簡稱“安”?！究茖W成就】安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究。①發(fā)現了安培定則奧斯特發(fā)現電流磁效應的實驗，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關于電、磁沒有關系的信條受到極大震動，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉動方向和電流方向的關系及從右手定則的報告，以后這個定則被命名為安培定則。②發(fā)現電流的相互作用規(guī)律接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。③發(fā)明了電流計安培還發(fā)現，電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個螺線管，在這個基礎上發(fā)明了探測和量度電流的電流計。④提出分子電流假說他根據磁是由運動的電荷產生的這一觀點來說明地磁的成因和物質的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認為構成磁體的分子內部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個磁分子成為小磁體，兩側相當于兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當時物質結構的知識甚少的情況下無法證實，它帶有相當大的臆測成分；在今天已經了解到物質由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運動的電子，安培的分子電流假說有了實在的內容，已成為認識物質磁性的重要依據。⑤總結了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律安培做了關于電流相互作用的四個精巧的實驗，并運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個把研究動電的理論稱為“電動力學”，1827年安培將他的電磁現象的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中