第1章 绪论

1.1 电磁场理论建立的历史意义

电与磁现象的研究，早先是彼此独立进行的。在人类古老的发展历史中，并不缺少有关它们的记载，但是定量研究却晚在牛顿力学体系建成之后。电磁场理论的发展深受牛顿思想的影响。以1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》一书为标志，经过两百多年的发展，物理学达到了前所未有的高度。当时，人们的对所有的物理现象均采用牛顿力学的模型来解释。万有引力的表达形式及人们对它的超距作用的理解，直接影响了后人的研究方向和思维模式。

随后发现的库仑定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律是电磁学三大基本实验定律。它们不仅标志着人类对于电磁现象的认识和研究发展到了新阶段，并迅速转化为生产力，由此诞生了电力工业，使生产力发生了巨大变化。

1873年，麦克斯韦通过《电磁学通论》建立了统一的电磁场理论，预言了电磁波的存在，并将光波从机械弹力波中划分出来，纳入了电磁波。麦克斯韦方程组被爱因斯坦称为“自牛顿以来最重要的发现”。无论怎样评价麦克斯韦对于推动人类文明进步所作的贡献都不为过。

直到19世纪末，还没有哪一种理论所起的作用能比得上电磁场理论对社会产生的指导作用。在电磁场理论形成以前，人类生活中没有电报、电灯、电话、收音机、雷达、电视机，更没有发电机、电动机和变压器等。而这一切都是以电磁场理论为基础的，是人类智慧的结晶。可以说，电磁场理论的普遍应用是科学时代到来的标志。电力的应用是继机械力之后最伟大的动力革命，其对社会经济和人们日常生活的影响也远远超出了机械力的影响。20世纪计算机的发展也依赖于电磁场理论的建立，而在21世纪，电磁波已经成了信息时代最基本的载体。

今天，地球周围和高空中充满了各种频率的电磁波，我们每时每刻都生活在电磁波的环境中。电磁波已广泛应用于现代生产、国防、科学技术，以及日常生活的各个领域，发挥着巨大的作用。