Fisica — Liceo

James Clerk Maxwell

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aliasesMaxwell, James Maxwell, J. C. Maxwell

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Fisico e matematico — James Clerk Maxwell (Edimburgo 1831 – Cambridge 1879) fu un fisico e matematico scozzese, tra i più grandi teorici della storia della scienza. Studiò a Edimburgo e a Cambridge, e insegnò ad Aberdeen, a Londra e infine a Cambridge, dove diresse il nuovo laboratorio Cavendish. Il suo contributo capitale fu l’unificazione di elettricità, magnetismo e ottica in un’unica teoria: dimostrò che i campi elettrici e magnetici si propagano come onde alla velocità della luce, concludendo che la luce stessa è un’onda elettromagnetica. Diede anche fondamenti decisivi alla teoria cinetica dei gas, ricavando la distribuzione statistica delle velocità molecolari, e studiò la stabilità degli anelli di Saturno. Il suo lavoro aprì la strada alla relatività di Einstein e a tutta la fisica moderna dei campi.

Teorie e contributi

  • Equazioni di Maxwell — Quattro equazioni che descrivono completamente i campi elettrico e magnetico e le loro sorgenti: ∇⋅E=ρ/ε0\nabla\cdot\mathbf{E}=\rho/\varepsilon_0, ∇⋅B=0\nabla\cdot\mathbf{B}=0, ∇×E=−∂tB\nabla\times\mathbf{E}=-\partial_t\mathbf{B}, ∇×B=μ0J+μ0ε0∂tE\nabla\times\mathbf{B}=\mu_0\mathbf{J}+\mu_0\varepsilon_0\partial_t\mathbf{E}.
  • Natura elettromagnetica della luce — La luce è un’onda elettromagnetica che viaggia alla velocità c=1/μ0ε0c=1/\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}.
  • Distribuzione di Maxwell-Boltzmann — Legge statistica delle velocità molecolari in un gas: f(v)∝v2e−mv2/2kTf(v)\propto v^2 e^{-mv^2/2kT}.

Atomi collegati

33 atomi collegati.

09 Teoria cinetica dei gas

11 Entropia

14 Campo elettrico e potenziale

17 Il campo magnetico

18 Induzione elettromagnetica

19 Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche

20 Relatività ristretta

21 Introduzione alla meccanica quantistica

Z Appendice — Maturità

Physicist and mathematician — James Clerk Maxwell (Edinburgh 1831 – Cambridge 1879) was a Scottish physicist and mathematician, among the greatest theorists in the history of science. He studied at Edinburgh and Cambridge, and taught at Aberdeen, London and finally Cambridge, where he directed the new Cavendish Laboratory. His central contribution was the unification of electricity, magnetism and optics into a single theory: he showed that electric and magnetic fields propagate as waves at the speed of light, concluding that light itself is an electromagnetic wave. He also gave decisive foundations to the kinetic theory of gases, deriving the statistical distribution of molecular speeds, and studied the stability of Saturn’s rings. His work paved the way for Einstein’s relativity and for all of modern field physics.

Theories and contributions

  • Maxwell’s equations — Four equations that fully describe the electric and magnetic fields and their sources: ∇⋅E=ρ/ε0\nabla\cdot\mathbf{E}=\rho/\varepsilon_0, ∇⋅B=0\nabla\cdot\mathbf{B}=0, ∇×E=−∂tB\nabla\times\mathbf{E}=-\partial_t\mathbf{B}, ∇×B=μ0J+μ0ε0∂tE\nabla\times\mathbf{B}=\mu_0\mathbf{J}+\mu_0\varepsilon_0\partial_t\mathbf{E}.
  • Electromagnetic nature of light — Light is an electromagnetic wave travelling at speed c=1/μ0ε0c=1/\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}.
  • Maxwell–Boltzmann distribution — Statistical law for molecular speeds in a gas: f(v)∝v2e−mv2/2kTf(v)\propto v^2 e^{-mv^2/2kT}.

Linked atoms

33 linked atoms.

09 Teoria cinetica dei gas

11 Entropia

14 Campo elettrico e potenziale

17 Il campo magnetico

18 Induzione elettromagnetica

19 Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche

20 Relatività ristretta

21 Introduzione alla meccanica quantistica

Z Appendice — Maturità