La Teoria di Maxwell Lavoro Realizzato da Beatrice Trio a.a 2010 Università Campus Bio-medico di Roma Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Scienza dell’Alimentazione

Indice Bibliografia……………………… pag 3 Introduzione alla Teoria di Maxwell pag 4 Biografia pag 5 I Campi nello Spazio pag 8 Legame Maxwell–Sincrotrone pag 13 Riassunto pag 14

Bibliografia Giancoli Douglas C., Fisica. Con fisica moderna, seconda edizione, CEA, 2007. La Grande Enciclopedia. Vol. VIII, “Conquiste dell’uomo: Scienza e Tecnica” Federico Motta Editore 2007

La Teoria di Maxwell Questa vignetta è la chiara rappresentazione di due fenomeni lampanti: - Come si propaga un’onda - Pluto è ignaro dell’esistenza di una teoria completa ed elegante enunciata da un signore scozzese di nome James Clerk Maxwell

Biografia:chi fu Maxwell? Nato il 13 giugno 1831 ad Edimburgo Elaborò la prima teoria moderna dell’elettromagnetismo compendiando in un'unica teoria introdotta dalle 4 equazioni di Maxwell (1873)

La fede cristiana di Maxwell si manifesta anche nell'approccio alla sua attività scientifica. Egli stesso si dichiarava, infatti, un "lettore del libro della natura". Secondo Maxwell, tale libro si mostra agli occhi dello scienziato come ordinato e armonioso, rivelando l'infinita potenza e saggezza di Dio nella sua irraggiungibile ed eterna verità. Maxwell giustificava la conoscibilità della natura e il successo della scienza ovvero la capacità dell'uomo di elaborare una scienza che sapesse predicare alcune verità sulla natura, attraverso un atto di fede . Infatti, egli sosteneva che “Dio avesse creato mente umana e natura in corrispondenza”

Frequentò la prestigiosa Accademia di Edimburgo Si laureò al Trinitiy College di Cambridge nel 1854 e rimase al college come insegnante fino al 1856. 1873 pubblica “a treatise on Electricity and Magnetism”opera contenente le quattro equazioni che aprirono una nuova prospettiva nella fisica moderna. In questo periodo pubblicò due articoli che rivelarono le sue capacità: "Sulle linee di forza di Faraday" e "Sull'equilibrio dei solidi elastici". A Cambridge conobbe Williams Thomson conosciuto come Lord Kelvin. Mori a Cambridge nel 1879

Campi nello spazio Se un magnete si muove vicino a un conduttore, in quest’ultimo si induce una corrente: un campo magnetico in movimento genera un campo elettrico. E se vicino al magnete in movimento non c’è un conduttore,cosa succede al campo elettrico?Continuerà ad esistere o la sua esistenza è legata alla presenza del conduttore?

Nella seconda metà dell’Ottocento ,un fisico inglese Jeams Clerk Maxwell partì dalla supposizione che il campo elettrico si generasse comunque. Sviluppando la sua idea arrivò a formulare quella che oggi è definita come la miglior teoria scientifica per la sua precisione, generalità e capacità di previsione. Maxwell asserì che:un campo magnetico variabile dovrebbe generare un campo elettrico variabile,il quale a sua volta dovrebbe generare un campo magnetico variabile,e così via. Risultò un fenomeno non molto diverso dalle onde di pressione corrispondenti ai suoni. Un campo magnetico variabile avrebbe potuto generare una serie di capi in allontanamento dalla sorgente,con un comportamento simile a quelli di un’onda.

Maxwell analizzò le teorie di Oersted e Faraday le quali gli permisero di formulare Le Leggi di Campo Cosa voleva sostenere Maxwell con queste leggi? Intorno a un campo magnetico variabile si generano,perpendicolarmente al campo stesso,linee chiuse di campo elettrico ( PRIMA LEGGE) Intorno ad un campo elettrico variabile si generano linee chiuse di campi magnetici(SECONDA LEGGE).

Maxwell delineò cosi quattro equazioni matematiche . Con questo sistema di equazioni Maxwell governò l’evoluzione spaziale e temporale dei campi elettromagnetici. Queste Leggi formano una sintesi della Legge di Gauss(legge di gravitazione classica) e della Legge di Ampere (elettromagnetismo) arrivando alla fusione di campo elettrico e campo magnetico: campo elettromagnetico.

L’equazioni di Maxwell descrivono la propagazione di onde trasversali, poiché esse sono la risultante dei campi elettrici e magnetici che si presentano sempre perpendicolari tra di loro. E’ interessante sapere che vi è l’esistenza di una macchina : il sincrotrone

Qual è la funzione del sincrotrone? Il sincrotrone è una macchina che permette di accelerare la velocità di elettroni e protoni fino a portarli ad un valore elevatissimo di energia A destra: sincrotrone di Saclay, in Francia

Riassumendo Maxwell ipotizzò il generarsi di una catena nella quale a un campo magnetico variabile segue un campo elettrico variabile che viene a sua volta seguito da un campo magnetico variabile e così via. La catena di campi che si forma può staccarsi dalle cariche elettriche che l’hanno generata,propagandosi nello spazio.

Maxwell provò a calcolare la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche e s’accorse che era pari a quella della luce: dunque la luce stessa è un’onda elettromagnetica