Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Джеймс Клерк Ма́ксвелл родился 13 июня 1831, Эдинбург, Шотландия, а умер 5 ноября 1879, Кембридж, Англия - британский физик, математик и механик. Шотландец по происхождению. Член Лондонского королевского общества (1861 года).

3 слайд

Описание слайда:

Биография Джеймс Клерк Ма́ксвелл заложил основы современной классической электродинамики (уравнения Максвелла), ввёл в физику понятия тока смещения и электромагнитного поля. Один из основателей кинетической теории газов (установил распределение молекул газа по скоростям). Одним из первых ввёл в физику статистические представления, показал статистическую природу второго начала термодинамики («демон Максвелла»), получил ряд важных результатов в молекулярной физике и термодинамике. Пионер количественной теории цветов; автор трёхцветного принципа цветной фотографии. Среди других работ Максвелла - исследования по механике (фотоупругость, теорема Максвелла в теории упругости, работы в области теории устойчивости движения, анализ устойчивости колец Сатурна), оптике, математике. Он подготовил к публикации рукописи работ Генри Кавендиша, много внимания уделял популяризации науки, сконструировал ряд научных приборов. Джеймс Клерк Максвелл принадлежал к старинному шотландскому роду Клерков из Пениквика (англ. Penicui). Его отец, Джон Клерк Максвелл, был владельцем фамильного имения Миддлби в Южной Шотландии (вторая фамилия Максвелл отражает именно этот факт).

4 слайд

Описание слайда:

Детство С раннего детства он проявлял интерес к окружающему миру, был окружён различными «научными игрушками» (например, «магическим диском» - предшественником кинематографа, моделью небесной сферы, волчком - «дьяволом» и др.), многое почерпнул из общения со своим отцом, увлекался поэзией и совершил первые собственные поэтические опыты. Лишь в десятилетнем возрасте у него появился специально нанятый домашний учитель, однако такое обучение оказалось неэффективным, и в ноябре 1841 года Максвелл переехал к своей тёте Изабелле, сестре отца, в Эдинбург. Здесь он поступил в новую школу - так называемую Эдинбургскую академию, делавшую упор на классическое образование - изучение латинского, греческого и английского языков, римской литературы и Священного Писания.

5 слайд

Описание слайда:

Студенчество Поначалу учёба не привлекала Максвелла, однако постепенно он почувствовал к ней вкус и стал лучшим учеником класса. В это время он увлёкся геометрией, делал из картона многогранники. Его понимание красоты геометрических образов возросло после лекции художника Дэвида Рамзая Хея. Размышления над этой темой привели Максвелла к изобретению способа рисования овалов. Этот метод, восходивший к работам Рене Декарта, состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности (один фокус), эллипсы (два фокуса) и более сложные овальные фигуры (большее количество фокусов). Эти результаты были доложены профессором Джеймсом Форбсом на заседании Эдинбургского королевского общества и затем опубликованы в его «Трудах».

6 слайд

Описание слайда:

Вот мой великий план, который задуман уже давно, и который то умирает, то возвращается к жизни и постепенно становится всё более навязчивым… Основное правило этого плана - упрямо не оставлять ничего неизученным. Ничто не должно быть «святой землёй», священной Незыблемой Правдой, позитивной или негативной».

7 слайд

Описание слайда:

После сдачи экзамена Максвелл решил остаться в Кембридже для подготовки к профессорскому званию. К этому же времени относится шуточное экспериментальное исследование по «котоверчению», вошедшее в кембриджский фольклор: его целью было определение минимальной высоты, падая с которой, кошка встаёт на четыре лапы.

8 слайд

Описание слайда:

Однако главным научным интересом Максвелла в это время была работа по теории цветов. Она берёт начало в творчестве Исаака Ньютона, который придерживался идеи о семи основных цветах. Важную информацию содержали свидетельства больных цветовой слепотой, или дальтонизмом. В экспериментах по смешиванию цветов, во многом независимо повторявших опыты Германа Гельмгольца, Максвелл применил «цветовой волчок», диск которого был разделён на окрашенные в разные цвета секторы, а также «цветовой ящик», разработанную им самим оптическую систему, позволявшую смешивать эталонные цвета. Подобные устройства использовались и раньше, однако лишь Максвелл начал получать с их помощью количественные результаты и довольно точно предсказывать возникающие в результате смешения цвета.

9 слайд

Описание слайда:

«Основная философская ценность физики в том, что она даёт мозгу нечто определённое, на что можно положиться. Если вы окажетесь где-то не правы, природа сама сразу же скажет вам об этом»

10 слайд

Описание слайда:

Так, он продемонстрировал, что смешение синего и жёлтого цветов даёт не зелёный, как часто полагали, а розоватый оттенок. Опыты Максвелла показали, что белый цвет не может быть получен смешением синего, красного и жёлтого, как полагали Дэвид Брюстер, и некоторые другие учёные, а основными цветами являются красный, зелёный и синий.

11 слайд

Описание слайда:

17 мая 1861 года на лекции в Королевском институт на тему «О теории трёх основных цветов» Максвелл представил ещё одно убедительное доказательство правильности своей теории - первую в мире цветную фотографию, идея которой возникла у него ещё в 1855 году. Вместе с фотографом Томасом Саттоном было получено три негатива цветной ленты на стекле, покрытом фотографической эмульсией (коллодий

12 слайд

Описание слайда:

Негативы были сняты через зелёный, красный и синий фильтры (растворы солей различных металлов). Освещая затем негативы через те же фильтры, удалось получить цветное изображение. Как было показано спустя почти сто лет сотрудниками фирмы «Кодак», воссоздавшими условия опыта Максвелла, имевшиеся фотоматериалы не позволяли продемонстрировать цветную фотографию и, в частности, получить красное и зелёное изображения. По счастливому совпадению, полученное Максвеллом изображение образовалось в результате смешения совсем иных цветов - волн в синем диапазоне и ближнем ультрафиолете. Тем не менее, в опыте Максвелла содержался верный принцип получения цветной фотографии, использованный спустя многие годы, когда были открыты светочувствительные красители.

13 слайд

Описание слайда:

14 слайд

Описание слайда:

Однако значительно большее внимание Максвелла в это время привлекало исследование природы колец Сатурна, предложенное в 1855 году Кембриджским университетом на соискание премии Адамса (работу требовалось завершить за два года). Проведя математический анализ различных вариантов строения колец, Максвелл убедился, что они не могут быть ни твёрдыми, ни жидкими (в последнем случае кольцо быстро разрушилось бы, распавшись на капли). Он пришёл к заключению, что подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. При помощи Фурье-анализа Максвелл изучил распространение волн в таком кольце и показал, что при определённых условиях метеориты не сталкиваются между собой. Для случая двух колец он определил, при каких соотношениях их радиусов наступает состояние неустойчивости. За эту работу ещё в 1857 году Максвелл получил премию Адамса, однако продолжал трудиться над этой темой, итогом чего стала издание в1859 году трактата «Об устойчивости движения колец Сатурна» (On the stability of the motion of Saturn’s rings). Эта работа сразу получила признание в научных кругах. Королевский астроном Джордж Эйри объявил её самым блестящим применением математики к физике, которое он когда-либо видел и является «первой работой по теории коллективных процессов, выполненной на современном уровне».

Джеймс Клерк Максвелл (183179) - английский физик, создатель классической электродинамики, один из основоположников статистической физики, организатор и первый директор (с 1871) Кавендишской лаборатории, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света, установил первый статистический закон - закон распределения молекул по скоростям, названный его именем.

Демон Максвелла Не зря говорят что мысли материальны Демон Максвелла - мысленный эксперимент 1867 года, а также его главный персонаж - воображаемое разумное существо микроскопического размера, придуманное британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс Второго начала термодинамики. Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке есть отверстие с устройством (так называемый демон Максвелла), которое позволяет пролетать быстрым (горячим) молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным (холодным) молекулам - только из правой части сосуда в левую. Тогда через большой промежуток времени «горячие» (быстрые) молекулы окажутся в правом сосуде, а «холодные» останутся в левом. Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах

Достижения в области физики Джеймса Клерка Максвелла Развивая идеи Майкла Фарадея, создал теорию электромагнитного поля (уравнения Максвелла); ввел понятие о токе смещения, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света. Установил статистическое распределение, названное его именем. Исследовал вязкость, диффузию и теплопроводность газов. Максвелл показал, что кольца Сатурна состоят из отдельных тел. Труды по цветному зрению и колориметрии (диск Максвелла), оптике (эффект Максвелла), теории упругости (теорема Максвелла, диаграмма Максвелла - Кремоны), термодинамике, истории физики и др.

«Электромагнитные колебания» - q. Выполни задание! 500 рад /с. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ Колебания - движения, обладающие повторяемостью во времени. Уравнения q=q(t)имеет вид: А. q= 0,001sin 500t Б. q= 0,0001 cos500t В. q= 100sin500t. Х. Примеры колебательных систем. Определить значения величин, представленных в таблице. 0.0001 Кл. Этап обобщения и систематизации материала.

«Электромагнитные волны и их свойства» - Поглощение увеличивается в летние месяцы и уменьшается в зимние месяцы. В 1895 году В. Рентген обнаружил излучение с длиной волны. меньшей, чем УФ. Ионосфера же для ультракоротких волн подобно стеклу для света - "прозрачна". Например, явление поляризации света показало. что световые волны поперечны.

«Трансформатор» - P1 =. 12. 5. Можно ли повышающий трансформатор сделать понижающим? K – коэффициент трансформации. »»»»1,2,4,5. N1, N2 – число витков первичной и вторичной обмоток. P2 =. 19. ЭДС индукции. 8. «Коллективный разум» - помоги собрать трансформатор. 6.

«Электромагнитное излучение» - Для замеров я использовал оборудование MultiLab вер. 1.4.20. Я решил проверить как влияет электромагнитное излучение на куриное яйцо. Выводы и рекомендации. В практической части я решил сначала изменить электромагнитное излучение Земли. Эксперимент с мотылём. Яйцо под излучением. Почти такой же эксперимент я решил провести с мотылём.

«Физика электромагнитные волны» - Джеймс Клерк Максвелл. Наличие ускорения – главное условие излучения ЭМ волн. Так возникает электромагнитное поле. Правило правого винта: Скорость ЭМ волны: V. Что такое электромагнитное поле? Поперечность. Где возникает? . Герц Генрих Рудольф (22.2.1857, Гамбург, - 1.1.1894, Бонн), немецкий физик.

«Волны электромагнитные» - Свойства: Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Е. Радиоволны. Ультрафиолетовое излучение. Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками. Электромагнитные волны. Вопросы на закрепление. Применение: В медицине, производстве (? -дефектоскопия).

Всего в теме 14 презентаций

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Г. И. НОСОВА»
Научно-познавательная презентация
Студента: Казанкина Романа Александровича г. АМм-16
На тему: Джеймс Клерк Максвелл

Джеймс Клерк Ма́ксвелл
(1831-1879)

Краткая биография

Родился 13 июня 1831 г. в Эдинбурге в семье шотландского дворянина.
В десять лет поступил в Эдинбургскую академию, где стал первым
учеником.
С 1847 г. учился в Эдинбургском университете (окончил его в 1850 г.).
Здесь увлёкся опытами по химии, оптике, магнетизму, занимался
математикой, физикой, механикой. Через три года для продолжения
образования Джеймс перевёлся в Кембриджский Тринити-колледж.
В 1856-1860 гг. Максвелл - профессор Абердинского университета.
В 1860- 1865 гг. он преподавал в Лондонском королевском колледже,
где впервые встретился с Фарадеем. Именно в этот период создана его
главная работа «Динамическая теория электромагнитного поля» (1864-
1865 гг)
В 1871 г. Максвелл стал первым профессором экспериментальной
физики в Кембридже. Под его руководством была основана знаменитая
Кавендишская лаборатория, которую он возглавлял до конца жизни.
Максвелл умер 5 ноября 1879 г., оставив после себя огромное научное
наследие, которое до сих пор служит людям

Теория цветов
Опыты Максвелла
показали, что белый
цвет не может быть
получен смешением
синего, красного и
жёлтого, как полагали
некоторые учёные,
а основными
цветами являются
красный, зелёный и
синий

Первая работа по электричеству

В понятии электромагнитной
индукции Максвелл сумел
рассмотреть свойства самого
поля. Под действием
переменного магнитного поля в
пустом пространстве
зарождается электрическое
поле с замкнутыми силовыми
линиями. Такое явление
называется вихревым
электрическим полем.
Следующим открытием
Максвелла было то, что
переменное электрическое поле
может порождать магнитное
поле, на подобии обычного
электрического тока. Эту теорию
назвали – гипотезой о токе
смещения.

Устойчивость колец Сатурна

За работу по изучению
устойчивости колец Сатурна
в 1857 году Максвелл
получил премию Адамса,
однако продолжал трудиться
над этой темой, итогом чего
стала издание в 1859
году трактата «Об
устойчивости движения
колец Сатурна»
Эта работа сразу получила
признание в научных кругах.
Работа Максвелла по
устойчивости колец Сатурна
считается «первой работой
по теории коллективных
процессов, выполненной на
современном уровне»

Кинетическая теория газов. Распределение Максвелла

«Тартановая лента» - первая в мире цветная фотография (1861)

«Тартановая лента» - первая в мире цветная
фотография (1861)

Ток смещения

Иллюстрация тока смещения в конденсаторе

«Трактат об электричестве и магнетизме»

Последние годы жизни

В 1879 году вышли две последние работы
Максвелла по молекулярной физике. В первой из
них были даны основы теории неоднородных
разрежённых газов. Во второй статье, «О теореме
Больцмана о среднем распределении энергии в
системе материальных точек», Максвелл ввёл
использующиеся поныне термины «фаза
системы» (для совокупности координат и
импульсов) и «степень свободы молекулы»,
фактически высказал эргодическую гипотезу для
механических систем с постоянной энергией,
рассмотрел распределение газа под
действием центробежных сил.

Болезнь и смерть

Первые симптомы болезни появились у
Максвелла ещё в начале 1877 года. Постепенно у
него затруднялось дыхание, появились боли.
Весной 1879 года он с трудом читал лекции,
быстро уставал. В июне вместе с женой он
вернулся в Гленлэр, его состояние постоянно
ухудшалось
Врачи определили диагноз - рак брюшной
полости. В начале октября окончательно
ослабевший Максвелл вернулся в Кембридж под
присмотр известного доктора Джеймса Паджета.
Вскоре, 5 ноября 1879 года, учёный скончался.
Гроб с телом Максвелла был перевезён в его
имение, он был похоронен рядом с родителями
на маленьком кладбище в деревне Партон

Наиболее важные работы

Работы по теории цветов
Максвелл заложил основы
современной классической
электродинамики (уравнения Максвелла)
Ввёл в физику понятия тока
смещения и электромагнитного поля
Один из основателей кинетической теории
газов
Получил ряд важных результатов
в молекулярной физике и термодинамике

1 из 10

Презентация на тему: Максвелл Джеймс Клерк

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

№ слайда 3

Описание слайда:

№ слайда 4

Описание слайда:

Биография Родился в семье шотландского дворянина из знатного рода Клерков (Clerks). Учился сначала в Эдинбургской академии, Эдинбургском университете (1847-1850), затем в Кембриджском (1850-1854) университете (Питерхауз и Тринити-колледж). В 1855 стал членом совета Тринити-колледжа. В 1856-1860 был профессором натуральной философии Маришал-колледжа Абердинского университета. В 1858 женился на Кэтрин Мэри Дьюар, дочери главы Маришаль-колледжа Даниэля Дюара. С 1860 возглавлял кафедру физики и астрономии в Кингз-колледже Лондонского университета. В 1865 в связи с серьёзной болезнью (оспа) Максвелл отказался от кафедры и поселился в своем родовом поместье Гленлэр близ Эдинбурга. Продолжал заниматься наукой, написал несколько сочинений по физике и математике. В 1871 в Кембриджском университете возглавил кафедру экспериментальной физики. Организовал научно-исследовательскую лабораторию, которая открылась 16 июня 1874 и была названа Кавендишской - в честь Г. Кавендиша.

№ слайда 5

Описание слайда:

Научная деятельность Свою первую научную работу Максвелл выполнил ещё в школе, придумав простой способ вычерчивания овальных фигур. Эта работа была доложена на заседании Королевского общества и даже опубликована в его «Трудах». В бытность членом совета Тринити-колледжа занимался экспериментами по теории цветов, выступая как продолжатель теории Юнга и теории трёх основных цветов Гельмгольца. В экспериментах по смешиванию цветов Максвелл применил особый волчок, диск которого был разделен на секторы, окрашенные в разные цвета. При быстром вращении волчка цвета сливались: если диск был закрашен так, как расположены цвета спектра, он казался белым; если одну его половину закрашивали красным, а другую - жёлтым, он казался оранжевым; смешивание синего и жёлтого создавало впечатление зелёного. В 1860 году за работы по восприятию цвета и оптике Максвелл был награждён медалью Румфорда.

№ слайда 6

Описание слайда:

В 1857 году Кембриджский университет объявил конкурс на лучшую работу об устойчивости колец Сатурна. Эти образования были открыты Галилеем в начале XVII века и представляли удивительную загадку природы: планета казалась окружённой тремя сплошными концентрическими кольцами, состоящими из вещества неизвестной природы. Лаплас доказал, что они не могут быть твёрдыми. Проведя математический анализ, Максвелл убедился, что они не могут быть и жидкими, и пришёл к заключению, что подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. За эту работу Максвелл получил премию Дж. Адамса.

№ слайда 7

Описание слайда:

Клаузиус Одной из первых работ Максвелла стала его кинетическая теория газов. В 1859 году учёный выступил на заседании Британской ассоциации с докладом, в котором привёл распределение молекул по скоростям (максвелловское распределение). Максвелл развил представления своего предшественника в разработке кинетической теории газов Р. Клаузиуса, который ввёл понятие «средней длины свободного пробега». Максвелл исходил из представления о газе как об ансамбле множества идеально упругих шариков, хаотически движущихся в замкнутом пространстве. Шарики (молекулы) можно разделить на группы по скоростям, при этом в стационарном состоянии число молекул в каждой группе остается постоянным, хотя они могут выходить из групп и входить в них. Из такого рассмотрения следовало, что «частицы распределяются по скоростям по такому же закону, по какому распределяются ошибки наблюдений в теории метода наименьших квадратов, то есть в соответствии со статистикой Гаусса». В рамках своей теории Максвелл объяснил закон Авогадро, диффузию, теплопроводность, внутреннее трение (теория переноса). В 1867 показал статистическую природу второго начала термодинамики

№ слайда 8

Описание слайда:

Генрих Герц Теория электромагнитного поля и, в особенности, следующий из неё вывод о существовании электромагнитных волн при жизни Максвелла оставались чисто теоретическими положениями, не имевшими никакого экспериментального подтверждения, и современниками зачастую воспринимались как «игра ума». В 1887г. немецкий физик Генрих Герц поставил эксперимент, полностью подтвердивший теоретические выводы Максвелла. Последние годы жизни Максвелл занимался подготовкой к печати и изданием рукописного наследия Кавендиша. Два больших тома вышли в октябре 1879.

№ слайда 9

Описание слайда:

Другие достижения и изобретения Изобрёл волчок, поверхность которого, окрашенная в разные цвета, при вращении образовывала самые неожиданные сочетания. При смешении красного и жёлтого получался оранжевый цвет, синего и жёлтого - зелёный, при смешении всех цветов спектра получался белый цвет - действие, обратное действию призмы - «диск Максвелла». Описал термодинамический парадокс, много лет не дававший покоя физикам - «демон Максвелла». В кинетическую теорию были введены им «распределение Максвелла» и «статистика Максвелла – Больцмана». «Число Максвелла» Кроме того, Максвелл создал множество небольших шедевров в самых разнообразных областях - от осуществления первой в мире цветной фотографии до разработки способа радикального выведения с одежды жировых пятен.

№ слайда 10

Описание слайда:

Литература Максвелл Дж. К. Теория теплоты. СПб., 1888. Максвелл Дж. К. Речи и статьи. М.–Л.: 1940. Максвелл Дж. К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М.: Изд. АН СССР, 1954. Максвелл Дж. К. Статьи и речи. М.: Наука, 1968. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. В 2-х томах. М.: Наука, 1989. Том 1. Том 2. Карцев В.П. Максвелл. (из серии "Жизнь замечательных людей") М.: Молодая гвардия, 1974.