第1章 緒論

1.1 電磁場理論建立的歷史意義

電與磁現象的研究，早先是彼此獨立進行的。在人類古老的發展歷史中，并不缺少有關它們的記載，但是定量研究卻晚在牛頓力學體系建成之后。電磁場理論的發展深受牛頓思想的影響。以1687年牛頓的《自然哲學的數學原理》一書為標志，經過兩百多年的發展，物理學達到了前所未有的高度。當時，人們的對所有的物理現象均采用牛頓力學的模型來解釋。萬有引力的表達形式及人們對它的超距作用的理解，直接影響了后人的研究方向和思維模式。

隨后發現的庫侖定律、安培環路定律和法拉第電磁感應定律是電磁學三大基本實驗定律。它們不僅標志著人類對于電磁現象的認識和研究發展到了新階段，并迅速轉化為生產力，由此誕生了電力工業，使生產力發生了巨大變化。

1873年，麥克斯韋通過《電磁學通論》建立了統一的電磁場理論，預言了電磁波的存在，并將光波從機械彈力波中劃分出來，納入了電磁波。麥克斯韋方程組被愛因斯坦稱為“自牛頓以來最重要的發現”。無論怎樣評價麥克斯韋對于推動人類文明進步所作的貢獻都不為過。

直到19世紀末，還沒有哪一種理論所起的作用能比得上電磁場理論對社會產生的指導作用。在電磁場理論形成以前，人類生活中沒有電報、電燈、電話、收音機、雷達、電視機，更沒有發電機、電動機和變壓器等。而這一切都是以電磁場理論為基礎的，是人類智慧的結晶。可以說，電磁場理論的普遍應用是科學時代到來的標志。電力的應用是繼機械力之后最偉大的動力革命，其對社會經濟和人們日常生活的影響也遠遠超出了機械力的影響。20世紀計算機的發展也依賴于電磁場理論的建立，而在21世紀，電磁波已經成了信息時代最基本的載體。

今天，地球周圍和高空中充滿了各種頻率的電磁波，我們每時每刻都生活在電磁波的環境中。電磁波已廣泛應用于現代生產、國防、科學技術，以及日常生活的各個領域，發揮著巨大的作用。