O Eletromagnetismo.
James Clerk Maxwell
Antes era a Eletricidade e o Magnetismo.
Gilbert estudou o magnetismo
terrestre.
Gilbert perante a Rainha Elizabeth I
Foi Gilbert que denominou os
Fenômenos de atração e repulsão
por materiais atritados de fenômenos
Elétricos (da palavra grega âmbar)
DuFait
Garrafa de Leiden
Foi Benjamin Franklin que resolveu a questão
da eletricidade vítrea versus resinosa afirmando
que os fenômenos elétricos poderiam ser entendidos
se consideramos a existência de uma eletricidade
positiva e outra negativa.
Se o estudo da mecânica atingiu o seu ápice
com a formulação da mecânica analítica
o estudo dos fenômenos elétricos tomaram
a novo impulso.
Tudo começou com Galvani e A. Volta.
J. A. Coulomb estabeleceu a lei
de força entre cargas elétricas e
Volta inventa a pilha elétrica
liberando aos pesquisadores a
obtenção de corrente elétrica de
modo controlado.
C. A. Coulomb
Estava aberto o caminho para o
estabelecimento do eletromagnetismo
por Öested e desenvolvido por Ampére,
Henry, Faraday e outros.
Faraday
A generalização do eletromagnetismo
veio com Maxwell e suas 4 equações
Há quem já disse sobre elas:
Foi um Deus que as formulou!
A mecânica e o eletromagnetismo de Maxwell
apresentaram algumas inconsistências que só
após Einstein na relatividade restrita puderam
ser reconciliadas.
Vamos entender a física das equações de Maxwell.
A lei de Gauss.

E 
0



E  daˆ  4q
C. F. Gauss
A lei de Gauss.
B  0
A lei de indução de Faraday.
B
 E  
t
 B 
j
0c
2
A lei circuital de Ampére.
Será que as equações de Maxwell no vácuo tem solução?
As solução das equações de Maxwell no vácuo!

  E   B  0
t



 

  A    A  2 A
Veja!
A equação da onda de d´Alembert!
 E
2
1  E
2
c t
2
2
As solução das equações de Maxwell no vácuo!

  E   B  0
t


Veja! A equação de d´Alembert!
 E
2
1
c
2

1
 0 0
1  E
2
c t
2
2
 c   0  0 Velocidadeda luz no vácuo
A previsão para as soluções da equação de Maxwell no vácuo.
E  0
eˆ y  kˆ  0
B0   E0
 E
2
eˆ x  kˆ  0
B  0
 B
2
1 2E
c 2 t 2
1 2B
c 2 t 2

c
S
EB
4

Vamos aproveitar e falar de ondas
eletromagnéticas.
Newton contribuiu bastante para na
compreenção da natureza da luz mas
a sua posição de que a luz era composta
por particulas era enfraquecida pelo fato
de não ser capaz de explicar os aneis de
côr quando se preciona dois discos de vídro
sendo deles um com discreta curvatura.
Por outro lado Huygens formulava afirmava
de que a luz era uma forma de ondulação baseado
em analogia com o som.
C. Huygens
A questão só começou a ser resolvida
no século XIX por Young que atraves
de experimentos com fendas mostrou
o comportamento ondulatório da luz.
T. Young
Foi atraves dos
experimentos de Fresnel
e outros que a natureza
ondulatória da luz foi
firmemente estabaelecida
ao longo do século
dezenove.
A principal diferença entre um
feixe de particulas e uma
frente de ondas é o fenômeno
da Difração!
Já descoberto por A. M.
Grimaldi no século XVI.
Fresnel
A matemática falou primeiro e só depois veio
a comprovação experimental com Hertz!!
H. Hertz
A aplicação prática
veio em seguia! O Rádio!
G. Marconi
G. Marconi
O espectro visível
Herschel e a luz
infravermelha
Raio X
As leis do Eletromagnetismo de Maxwell valem teoricamente
para o infinito e experimentalmente vale para muitas dezenas
de ordens de grandeza em escala microscópica.
Ela é a mais completa teoria de interação da física atual.
Fim
Sebastião Simionatto - 2008