導讀：電的歷史與發(fā)展, 古代發(fā)現

古代發(fā)現

　　
　　在中國，古人認為電的現象是陰氣與陽(yáng)氣相激而生成的，《說(shuō)文解字》有“電，陰陽(yáng)激耀也，從雨從申”?！蹲謪R》有“雷從回，電從申。陰陽(yáng)以回薄而成雷，以申泄而為電”。在古籍論衡(Lun Heng，約公元一世紀，即東漢時(shí)期)一書(shū)中曾有關(guān)于靜電的記載，當琥珀或玳瑁經(jīng)摩擦后,便能吸引輕小物體，也記述了以絲綢摩擦起電的現象，但古代中國對于電并沒(méi)有太多了解。
　　西元前600年左右，希臘的哲學(xué)家泰利斯（Thales,640-546B.C.）就知道琥珀的摩擦會(huì )吸引絨毛或木屑，這種現象稱(chēng)為靜電(static electricITy)。而英文中的電（Electricity）在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron)
　　近代探索
　　18世紀時(shí)西方開(kāi)始探索電的種種現象。美國的科學(xué)家富蘭克林（Benjamin Franklin,1706～1790）認為電是一種沒(méi)有重量的流體，存在于所有物體中。當物體得到比正常份量多的電就稱(chēng)為帶正電；若少于正常份量，就被稱(chēng)為帶負電，所謂“放電”就是正電流向負電的過(guò)程（人為規定的），這個(gè)理論并不完全正確，但是正電、負電兩種名稱(chēng)則被保留下來(lái)。此時(shí)期有關(guān)“電”的觀(guān)念是物質(zhì)上的主張。
　　富蘭克林做了多次實(shí)驗，并首次提出了電流的概念，1752年，他在一個(gè)風(fēng)箏實(shí)驗中，將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線(xiàn)放到云層中，被雨淋濕的金屬線(xiàn)將空中的閃電引到手指與鑰匙之間，證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。
　　從物質(zhì)到電場(chǎng)
　　在十八世紀電的量性方面開(kāi)始發(fā)展，1767年蒲力斯特里（J.B.Priestley）與1785年庫侖（C.A.Coulomb 1736-1806）發(fā)現了靜態(tài)電荷間的作用力與距離平方成反比的定律，奠定了靜電的基本定律。
　　在1800年，意大利的伏特（A.Voult）用銅片和錫片浸于食鹽水中，并接上導線(xiàn)，制成了第一個(gè)電池，他提供首次的連續性的電源，堪稱(chēng)現代電池的元祖。1831年英國的法拉第（M. Faraday）利用磁場(chǎng)效應的變化，展示感應電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線(xiàn)的概念。這是首次強調從電荷轉移到電場(chǎng)的概念。
　　電場(chǎng)與磁場(chǎng)
　　1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾（J. C. Maxwell）提出電磁場(chǎng)理論的數學(xué)式，這理論提供了位移電流的觀(guān)念，磁場(chǎng)的變化能產(chǎn)生電場(chǎng)，而電場(chǎng)的變化能產(chǎn)生磁場(chǎng)。馬克斯威爾預測了電磁波輻射的傳播存在，而在1887年德國赫茲（H.Hertz）展示出這樣的電磁波。結果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統合成一種理論，同時(shí)亦證明光是電磁波的一種。
　　馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對微觀(guān)方面的現象做出解釋?zhuān)⒅赋鲭姾傻姆至研远沁B續性的存在，1895年洛倫茲（H.A.Lorentz）假設這些分裂性的電荷是電子（electron），而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場(chǎng)來(lái)決定。1897年英國湯姆生（J.J.Thomson）證實(shí)這些電子的電性是帶負電性。而1898年由偉恩（W.Wien）在觀(guān)察陽(yáng)極射線(xiàn)的偏轉中發(fā)現帶正電粒子的存在。
　　從粒子到量子
　　而人類(lèi)一直以自然界中存在的粒子與波來(lái)描述“電”的世界。到了19世紀，量子學(xué)說(shuō)的出現，使得原本構筑的粒子世界又重新受到考驗。海森堡（Werner Heisenberg）所提出的“測不準原理”認為一個(gè)粒子的移動(dòng)速度和位置不能被同時(shí)測得；電子不再是可數的顆粒；也不是繞著(zhù)固定的軌道運行。
　　一九二三年，蒙娜麗莎（Louis de Broglie）提出當微小粒子運動(dòng)時(shí)，同時(shí)具有粒子性和波動(dòng)性，稱(chēng)為“質(zhì)─波二重性”，而薛定諤（Erwin Schrodinger）用數學(xué)的方法，以函數來(lái)描述電子的行為，并且用波動(dòng)力學(xué)模型得到電子在空間存? ?的機率分布，根據海森堡測不準原理，我們無(wú)法準確地測到它的位置，但可以測得在原子核外每一點(diǎn)電子出現的機率。在波耳的氫原子模型中，原子在基態(tài)時(shí)的電子運動(dòng)半徑，就是在波動(dòng)力學(xué)模型里，電子最大出現機率的位置。
　　隨著(zhù)科學(xué)的演進(jìn)，人類(lèi)逐漸理解“電”的物理量所能取得的數值是不連續的，它們所反映的規律是屬于統計性的。
　　電對人類(lèi)生活的重大影響
　　電的發(fā)現和應用極大的節省了人類(lèi)的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，使人類(lèi)的力量長(cháng)上了翅膀，使人類(lèi)的信息觸角不斷延伸。電對人類(lèi)生活的影響有兩方面：能量的獲取轉化和傳輸，電子信息技術(shù)的基礎。

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