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奥斯特是怎样发现电流磁效应的?

发布时间:2019-09-03 14:47 来源:未知 编辑:admin

  1820年4月的一个晚上,作为大学物理教授的奥斯特举办了一次讲座。讲座快结束时,抱着试试看的心情做了一个演示实验。他把一根很细的铂丝放在一个被玻璃罩罩着的小指南针的上方。接通电流的一瞬间,他惊奇的发现,指南针转达动了一下。这正是他苦苦求证的电流磁效应,这一现象的出现对他来说真的太突然、太意外了,真是“踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫”。

  台下的听众没有人注意到奥斯特的惊喜,只是对他突然一惊,差点儿从台上摔下来感到滑稽好笑。奥斯特可顾不上这些,他的心只专注在刚才磁针的一跳上。这一跳已充分说明在接通电流的瞬间,铂丝产生了磁场,从而引起磁针转动。

  在接下来的三个月里,奥斯特反复做了多次这样的实验以证实这一现象。1820年7月21日,他正式向学术界宣告发现了电流磁效应。

  电流磁效应的发现简直就是石破天惊,在当时整个物理界引起了强烈的反应。要知道,自从法国物理学家库仑提出电和磁有本质上的区别以来,很少再有物理学家会去考虑电与磁之间的联系,就连法国当时的大物理学家安培和毕奥等人也一直这样认为。电流磁效应的发现,对他们来说无意如当头一棒,将他们敲醒。

  电流磁效应的发现就像是引爆了电磁学的“火药桶”,一系列的新发现接踵而来。安培发现了电流间的相互作用,提出了安培定律,阿果拉发明了电磁铁,施魏格发明了电流计等等,物理学的一个全新领域——电磁学,从此宣告到来。正如安培所言,奥斯特先生已把他的名字和一个新纪元联系在一起了。奥斯特凭着这一发现,获得了该年度英国皇家学会科普利奖章,并于1829年起荣任哥本哈根工学院院长。

  1777年8月14日,奥斯特出生于丹麦兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭,从小就爱好科学。为了实现自己科学的梦想,他于1794年考入了哥本哈根大学,1799年获博士学位。此后几年他去德、法等国访问,结识了许多物理学家及化学家,在从中了解到当时电磁研究状况的同时,也和不少物理学家交流了自己的观点和看法。1806年起任哥本哈根大学物理学教授。

  从1812年开始,奥斯特便开始了对电磁学的深入研究,经过多年的研究和试验使他对科学发现有了敏锐的观察力,哪怕是十分微小的变化,他也要追根究底。更为重要的是,他上大学时就接受了康德哲学与谢林的自然哲学。受其影响,他坚信电、磁、光、热等现象相互存在着内在的联系。当他得知美国科学家富兰克林发现莱顿瓶放电能使钢针磁化之后,更坚定了他的观点。尽管当时也有人从事电与磁的联系实验,尽管失败紧接一个失败,他都没有动摇自己的观点。正是有这种经历和信念,他便抓住了稍纵即逝的机会,发现了电流的磁效应。

  除发现电流磁效应外,奥斯特在科学上还有许多杰出的贡献。1822年他精密地测定了水的压缩系数值,并论证了水的可压缩性。次年他还对温差电作出了成功的研究,改进了库仑扭秤。1825年,他提炼出金属铝,虽然纯度不高,但在当时是最早的。40年代末期,他还研究了抗磁体,对后人深入研究磁本质打开了一个通道。

  作为物理学家,奥斯特一生成果丰硕,作为一名教师,他的讲课也深受学生欢迎。他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,因为归根到底,所有的科学进展都是从实验开始的”。为此,1934年美国特地设立了“奥斯特奖”,以奖励优秀的物理老师。

  1851年3月9日,奥斯特在哥本哈根逝世。为纪念他在科学上做出的贡献,1934年科学界把国际单位制中的磁场强度单位命名为“奥斯特”。

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