发布网友 发布时间:2024-10-20 15:34
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热心网友 时间:2024-11-02 15:50
在物理学史的文献中,对于“分子电流”思想的探讨虽然有所提及,但缺乏清晰的发展脉络。据笔者观察,安培的“分子电流”思想形成经历了一个三个阶段的飞跃过程,尽管每个阶段时间短暂,但步步为营,如同“三步曲”般逐步深入。
安培的独特之处在于他对科学的敏锐接受度,这使得他能够站在巨人的肩膀上。1820年,阿拉果带回奥斯特电流磁效应的消息后,安培迅速作出反应,于次日复制了奥斯特实验。在实验中,他逐渐认识到磁现象与电并非孤立,而是电特性的一个表现。9月18日,他提交的第一篇论文报告了这一发现,首次提出了圆形电流可能产生磁铁效应,这是他形成分子电流思想的第一步。
接着,安培进一步拓展实验,研究电流间的相互作用。9月25日,他提交了第二篇论文,阐述了电流相同方向时相互吸引,相反方向时相互排斥的实验结果。他使用曲线形状的载流导线,证明了磁体内部存在沿磁轴旋转的宏观电流,这是形成分子电流思想的第二步。
在1821年,安培在收到菲涅耳关于微观电流的建议后,放弃了原有的宏观电流假说,采纳了菲涅耳的微观电流观点。他提出“分子电流假说”,解释了物体磁性由分子内的以太和电流质分解产生的微观圆电流决定,这是形成过程的第三步。
“分子电流”思想的形成体现了科学认知的逐步深化,从可能性到宏观再到微观,反映了人类从现象到本质的理解过程。安培的成就离不开他独特的科学素质和对前人成果的快速接纳。在那个时代,包括法拉第、毕奥和塞贝克在内的众多科学家都在探索电与磁的联系,但安培的独特素质使他成为“分子电流假说”的提出者。
分子电流,物理学定义。根据物质电结构学说,任何物质(实物)都是由分子、原子组成的,而分子或原子中任何一个电子都不停的同时参与两种运动,即环绕原子核的运动和电子本身的自旋。这两种运动都等效于一个电流分布,因而能产生磁效应。把把分子或原子看成一个整体,分子或原子中各个电子对外界所产生磁效应的总和,可用一个等效的圆电流表示,统称为分子电流。这种分子电流具有一定的磁矩,称为分子磁矩。