方形亥姆霍兹线圈毕业论文

“亥姆霍线圈”是组成与其组成基本条件：

如果有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，当线圈间距等于线圈半径时，两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。故在生产和科研中有较大的实用价值，也常用于弱磁场的计量标准。

磁场分布特点是：在内部产生均匀度较高的磁场，一般长螺线管的均匀度要优于亥姆霍线圈，但对两者都可以加补偿线圈来得到很高的均匀度。

由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很容易地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，所以，是物理实验常使用的器件。因德国物理学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹而命名。

扩展资料：

亥姆霍兹线圈是由一对完全相同的圆形导体线圈组成。采用直角坐标系，这两个半径为R的圆形线圈的中心轴都与z-轴同轴。

关于在空间任意位置的精确磁场计算，需要应用到贝索函数或椭圆函数与其相关技巧。沿着线圈的中心轴（z-轴），涉及到的计算比较简单，可以应用泰勒展开，将磁场展开为z的幂级数。采用直角坐标系，以亥姆霍兹线圈的中心位置为z-轴的原点O。由于对于xy-平面的对称性，奇数幂项目必等于零。

工频磁场的特点是频率低、波长长、其试验波形为工频正弦波，可对各种电气和电子设备造成不同程度的影响。例如，电度表等一类设备，在工频磁场作用下可能会产生程序紊乱、内存数据丢失和计度误差等误动作。

参考资料来源：百度百科——亥姆霍兹线圈

艾萨克•牛顿爵士，英国皇家学会会员，（SirIsaacNewtonFRS，1643年1月4日~1727年3月31日是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色的理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德•莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。 ————————————————————————— 阿基米德(Archimedes，约公元前287～212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。 阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家之一，他在诸多科学领域所作出的突出贡献，使他赢得同时代人的高度尊敬。 力学方面:阿基米德在力学方面的成绩最为突出，他系统并严格的证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上，阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理，提出了精确地确定物体重心的方法，指出在物体的中心处支起来，就能使物体保持平衡。他在研究机械的过程中，发现了杠杆定律，并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。 几何学方面:阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中，他创立了“穷竭法”，即我们今天所说的逐步近似求极限的方法，因而被公认为微积分计算的鼻祖。他用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近的方法，比较精确的求出了圆周率。面对古希腊繁冗的数字表示方式，阿基米德还首创了记大数的方法，突破了当时用希腊字母计数不能超过一万的局限，并用它解决了许多数学难题。 天文学方面:阿基米德在天文学方面也有出色的成就。除了前面提到的星球仪，他还认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转，这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早一千八百年。限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解，是很了不起的。 著述:阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。他的著作集中探讨了求积问题，主要是曲边图形的面积和曲面立方体的体积，其体例深受欧几里德《几何原本》的影响，先是设立若干定义和假设，再依次证明，作为数学家，他写出了《论球和圆柱》、《圆的度量》、《抛物线求积》、《论螺线》、《论锥体和球体》、《沙的计算》等数学著作。作为力学家，他着有《论图形的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《原理》等力学著作。 ————————————————————————————————— 爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）名人职称：物理学家 国家：德国出生 美国国籍 分别于1905年和1915年，提出了狭义相对论和广义相对论，重新诠释物理学的基本概念，修正了牛顿力学，取代了传统的万有引力理论，使物理理论的预测更为精确。爱因斯坦和牛顿是物理史上并列的巨人。[更多资料来源于] 1905年是爱因斯坦一生中，也是物理史上的神奇年。爱因斯坦的超人智慧迸出了耀眼的光芒。以26岁的年龄，在没有其它学术联系的情况下，一年内发表了三篇震撼物理学界的论文：光的量子说（解释光电效应）、布朗运动（证明分子的存在）和狭义相对论（修正了牛顿力学）。其后的几年内，爱因斯坦从一名没没无名的青年学子，一跃而为国际上知名的学者。欧洲各著名大学争相礼聘。1912年，爱因斯坦很高兴回到苏黎世的母校任教，但不久后，他在德国科学界的力邀下，前往柏林威廉皇帝研究所进行研究工作。 1915年，爱因斯坦又发表了一篇惊世的名作--广义相对论，取代了牛顿的万有引力理论，对于物理学的理论发展和对宇宙现象的认识，有极为深远的影响。1921年，爱因斯坦以解释光电效应的光子说，获得诺贝尔物理奖，成为世界性家喻户晓的名人。 ———————————————————————————————————— 安德烈•玛丽•安培（André-Marie Ampère，1775年—1836年），法国物理学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和化学也有贡献。 安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。 ①发现了安培定则 奥斯特发现电流磁效应的实验，引起了安培注意，使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动，他全部精力集中研究，两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告，以后这个定则被命名为安培定则。 ②发现电流的相互作用规律 接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。 ③发明了电流计 安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。 ④提出分子电流假说 他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。 ⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律 安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律，描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”，1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。 他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程；他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘，导出过阿伏伽德罗定律，论证过恒温下体积和压强之间的关系，还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。 ———————————————————————————————— 奥斯特（Hans Christian Oersted；1777～1851） 丹麦物理学家。科学成就 1．1820年发现电流的磁效应 自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来，很少有人再会去考虑它们之间的联系。而安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系，尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化，更坚定了他的观点。当时，有些人做过实验，寻求电和磁的联系，结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为：在电流方向上去找效应，看来是不可能的，那么磁效应的作用会不会是横向的？ 在1820年4月，有一次晚上讲座，奥斯特演示了电流磁效应的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时，靠近铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意，而奥斯特非常兴奋，他接连三个月深入地研究，在1820年7月21日，他宣布了实验情况。 奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接，导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方，当导线另一端连到负极时，磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转。 奥斯特认为在通电导线的周围，发生一种“电流冲击”。这种冲击只能作用在磁性粒子上，对非磁性物体是可以穿过的。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时，阻碍它穿过，于是就被带动，发生了偏转。 导线放在磁针的下面，小磁针就向相反方向偏转；如果导线水平地沿东西方向放置，这时不论将导线放在磁针的上面还是下面，磁针始终保持静止。 他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播，螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。 奥斯特对磁效应的解释，虽然不完全正确，但并不影响这一实验的重大意义，它证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。 2．其它方面的成就 奥斯特曾经对化学亲合力等作了研究。1822年他精密地测定了水的压缩系数值，论证了水的可压缩性。1823年他还对温差电作出了成功的研究。他对库仑扭秤也作了一些重要的改进。 奥斯特在1825年最早提炼出铝，但纯度不高，以致这项成就在冶金史上归属于德国化学家F.维勒(1827)。他最后一项研究是40年代末期对抗磁体的研究，试图用反极性的反感应效应来解释物质的抗磁性。同一时期M.法拉第在这方面的成就超过了奥斯特及其法国的同辈。法拉第证明不存在所谓的反磁极。并用磁导率和磁力线的概念统一解释了磁性和抗磁性。不过，奥斯特研究抗磁体的方法仍具有很深的影响。 —————————————————————————————— 麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831--1879) 19世纪伟大的英国物理学家、数学家。 在稳恒场理论的基础上，提出了涡旋电场和位移电流的概念： 1. 麦克斯韦提出的涡旋电场的概念，揭示出变化的磁场可以在空间激发电场，并通过法拉第电磁感应定律得出了二者的关系，即 上式表明，任何随时间而变化的磁场，都是和涡旋电场联系在一起的。 2. 麦克斯韦提出的位移电流的概念，揭示出变化的电场可以在空间激发磁场，并通过全电流概念的引入，得到了一般形式下的安培环路定理在真空或介质中的表示形式，即 上式表明，任何随时间而变化的电场，都是和磁场联系在一起的。 综合上述两点可知，变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的，它们永远密切地联系在一起，相互激发，组成一个统一的电磁场的整体。这就是麦克斯韦电磁场理论的基本概念。 ———————————————————————————— 开普勒 德国 他在1609年发表的伟大著作《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。 开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述，解决了天文学的一个基本问题。这个问题的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略这样的天才都感到迷惑不解。当时开普勒没能说明按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克•牛顿阐明清楚。牛顿曾说过：“如果说我比别人看得远些的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”开普勒无疑是他所指的巨人之一。 —————————————————————— 赫兹，德国物理学家， 依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器，赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷便经由电火花隙在锌板间振荡，频率高达数百万周。由麦克斯韦理论，此火花应产生电磁波，于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形，线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压，而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器10米远，结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板，入射波与反射波重叠应产生驻波，他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年，赫兹的实验成功了，而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出，电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波，其电场平行于振荡器的导线，而磁场垂直于电场，且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中，赫兹明确的指出，光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年，马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论，更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。 1887年11月5日，赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中，总结了这个重要发现。接着，赫兹还通过实验确认了电磁波是横波，具有与光类似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加优美、对称，得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外，赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响，发现了光电效应，即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现，后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。 1888年1月，赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后，轰动了全世界的科学界。由法拉第开创，麦克斯韦总结的电磁理论，至此才取得决定性的胜利。 1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。 ———————————————————————————— 法拉第 英国物理学家、化学家， 法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了艰苦的探索。1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。接着经过无数次实验的失败，终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。 法拉第是电磁场理论的奠基人，他首先提出了磁力线、电力线的概念，在电磁感应、电化学、静电感应的研究中进一步深化和发展了力线思想，并第一次提出场的思想，建立了电场、磁场的概念，否定了超距作用观点。爱因斯坦曾指出，场的思想是法拉第最富有创造性的思想，是自牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了法拉第的场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。 —————————————————————————— 焦耳 (1818-1889) 英国 1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温。通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳—楞次定律。 焦耳总结出焦耳—楞次定律以后，进一步设想电池电流产生的热与电磁机的感生电流产生的热在本质上应该是一致的。1843年，焦耳设计了一个新实验。将一个小线圈绕在铁芯上，用电流计测量感生电流，把线圈放在装水的容器中，测量水温以计算热量。这个电路是完全封闭的，没有外界电源供电，水温的升高只是机械能转化为电能、电能又转化为热的结果，整个过程不存在热质的转移。这一实验结果完全否定了热质说。 上述实验也使焦耳想到了机械功与热的联系，经过反复的实验、测量，焦耳终于测出了热功当量，但结果并不精确。1843年8月21日在英国学术会上，焦耳报告了他的论文《论电磁的热效应和热的机械值》，他在报告中说1千卡的热量相当于460千克米的功。他的报告没有得到支持和强烈的反响，这时他意识到自己还需要进行更精确的实验。 1844年，焦耳研究了空气在膨胀和压缩时的温度变化，他在这方面取得了许多成就。通过对气体分子运动速度与温度的关系的研究，焦耳计算出了气体分子的热运动速度值，从理论上奠定了波义耳—马略特和盖—吕萨克定律的基础，并解释了气体对器壁压力的实质。焦耳在研究过程中的许多实验是和著名物理学家威廉•汤姆生（后来受封为开尔文勋爵，既JJ•汤姆逊）共同完成的。在焦耳发表的九十七篇科学论文中有二十篇是他们的合作成果。当自由扩散气体从高压容器进入低压容器时，大多数气体和空气的温度都要下降，这一现象就是两人共同发现的。这一现象后来被称为焦耳—汤姆生效应。 ———————————————————————————————— 斯蒂芬•威廉姆•霍金（Stephen William Hawking 英国 理论物理学： 70年代霍金与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一，他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到光袤的时空，解开了宇宙之谜。 霍金教授是现代科普小说家： 他的代表作是1988年撰写的《时间简史》，这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富，构思奇妙，语言优美，字字珠玑，更让人咋惊，世界之外，未来之变，是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册，被译成近40种语言。 —————————————————————— 笛卡儿（Rene Descartes）,1596年3月31日生于法国。是伟大的哲学家、物理学家、数学家、生理学家。解析几何的创始人。 笛卡儿的成就 笛卡儿在科学上的贡献是多方面的。但他的哲学思想和方法论，在其一生活动中则占有更重要的地位。他的哲学思想对后来的哲学和科学的发展，产生了极大的影响。 ◆物理学方面 笛卡儿靠着天才的直觉和严密的数学推理，在物理学方面做出了有益的贡献。从1619年读了开普勒的光学著作后，笛卡儿就一直关注着透镜理论；并从理论和实践两方面参与了对光的本质、反射与折射率以及磨制透镜的研究。他把光的理论视为整个知识体系中最重要的部分。 笛卡儿运用他的坐标几何学从事光学研究,在《屈光学》中第一次对折射定律提出了理论上的推证。他认为光是压力在以太中的传播，他从光的发射论的观点出发，用网球打在布面上的模型来计算光在两种媒质分界面上的反射、折射和全反射，从而首次在假定平行于界面的速度分量不变的条件下导出折射定律；不过他的假定条件是错误的，他的推证得出了光由光疏媒质进入光密媒质时速度增大的错误结论。他还对人眼进行光学分析，解释了视力失常的原因是晶状体变形，设计了矫正视力的透镜。 在力学上，笛卡儿发展了伽利略的运动相对性的思想，例如在《哲学原理》一书中，举出在航行中的海船上海员怀表的表轮这一类生动的例子，用以说明运动与静止需要选择参照物的道理。 笛卡儿在《哲学原理》第二章中以第一和第二自然定律的形式比较完整地第一次表述了惯性定律：只要物体开始运动，就将继续以同一速度并沿着同一直线方向运动，直到遇到某种外来原因造成的阻碍或偏离为止。这里他强调了伽利略没有明确表述的惯性运动的直线性。 在这一章中，他还第一次明确地提出了动量守恒定律：物质和运动的总量永远保持不变。笛卡儿对碰撞和离心力等问题曾作过初步研究，给后来惠更斯的成功创造了条件。 ◆天文学方面 笛卡儿把他的机械论观点应用到天体，发展了宇宙演化论，形成了他关于宇宙发生与构造的学说。他认为，从发展的观点来看而不只是从已有的形态来观察，对事物更易于理解。他创立了漩涡说。他认为太阳的周围有巨大的漩涡，带动着行星不断运转。物质的质点处于统一的漩涡之中，在运动中分化出土、空气和火三种元素，土形成行星，火则形成太阳和恒星。 他认为天体的运动来源于惯性和某种宇宙物质旋涡对天体的压力，在各种大小不同的旋涡的中心必有某一天体，以这种假说来解释天体间的相互作用。笛卡儿的太阳起源的以太旋涡模型第一次依靠力学而不是神学，解释了天体、太阳、行星、卫星、彗星等的形成过程，比康德的星云说早一个世纪，是17世纪中最有权威的宇宙论。 笛卡儿的天体演化说、旋涡模型和近距作用观点，正如他的整个思想体系一样，一方面以丰富的物理思想和严密的科学方法为特色，起着反对经院哲学、启发科学思维、推动当时自然科学前进的作用，对许多自然科学家的思想产生深远的影响；而另一方面又经常停留在直观和定性阶段，不是从定量的实验事实出发，因而一些具体结论往往有很多缺陷，成为后来牛顿物理学的主要对立面，导致了广泛的争论 ◆数学方面 笛卡儿最杰出的成就是在数学发展上创立了解析几何学。在笛卡儿时代，代数还是一个比较新的学科，几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。笛卡儿致力于代数和几何联系起来的研究，于1637年，在创立了坐标系后，成功地创立了解析几何学。他的这一成就为微积分的创立奠定了基础。解析几何直到现在仍是重要的数学方法之一。 —————————————————— 库仑 (Charlse-Augustin de Coulomb 1736 --1806)法国工程师、物理学家 库仑定理： 库仑定律（Coulomb's law）是法国物理学家库仑（Coulomb，Charles-Augustin de，1736年-1806年）于1785年发现，并后来用自己的名字命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。 库仑定律：在真空中两个静止的点电荷q1及q2之间的相互作用力的大小和q1q2的乘积成正比，和它们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸引。 1773年发表有关材料强度的论文，所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到现在，是结构工程的理论基础。1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小，这导致他发明扭秤。他还根据丝线或金属细丝扭转时扭力和指针转过的角度成正比，因而确立了弹性扭转定律。他根据1779年对摩擦力进行分析，提出有关润滑剂的科学理论，于1881年发现了摩擦力与压力的关系，表述出摩擦定律、滚动定律和滑动定律。设计出水下作业法，类似现代的沉箱。1785~1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导出著名的库仑定律。库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段，是电磁学史上一块重要的里程碑。 —————————————————————— 我自己整理的，以上内容包括—— 牛顿 阿基米德 爱因斯坦 安培 奥斯特 麦克斯韦 开普勒 赫兹 法拉第 焦耳 霍金 笛卡儿 库伦。 的学术成就介绍。不包括生平。因为字数限制。太简单没意思，更多又贴不下。

赫兹是德国著名的物理学家，在物理学上最主要的成就是用实验成功地证明了电磁波的存在，并且完善了麦克斯韦的电磁场理论。

赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857～1894）是德国著名的物理学家，1857年2月22日诞生于德国汉堡的一个律师家庭。

赫兹从小受到父亲广博知识的熏陶，还喜欢动手制作木工，也喜欢画图。在中学上学的时候，他就一心想当工程师。1875年中学毕业后，在莱茵河畔的法兰克福设计局工作了一年，1876年春天去德累斯顿高等技术学院学工程学，秋天应召去柏林的铁道兵团服役。1877年退役，进慕尼黑工业学院学工程学，1878年转入柏林大学。在亥姆霍兹和基尔霍尔（1824～1887）名下学习。不久，亥姆霍兹发现了赫兹的才能，收他到自己的实验室当见习生。1879年赫兹在物理竞赛中成绩出众，荣获金质奖章；年底他完成了博士论文《论旋转体中的感应》，第二年获博士学位，当了亥姆霍兹的助手。1883年任基尔大学理论物理学副教授。1885年任卡尔斯鲁高等工业学院物理学教授。1889年接替克劳修斯任波恩大学理论物理学教授，同年当选为柏林科学院通讯院士。1890年被选为俄国莫斯科协会名誉会员。

赫兹在物理学上最主要的成就是用实验成功地证明了电磁波的存在，并且完善了麦克斯韦的电磁场理论。

1886年10月，赫兹在卡尔斯鲁高等工业学院的物理实验室用放电线圈做火花放电实验，偶然发现和放电线圈靠得很近的另一个开口的绝缘线圈中有电火花跳过。赫兹十分敏感，立即想起七年前未完成的物理竞赛题目，那是亥姆霍兹提出的一个用实验检验麦克斯韦理论正确性的难题。他向自己提出了一个新的任务：用实验检验是否存在麦克斯韦所预言的电磁波。从1886年10月25日起，赫兹开始有计划地进行实验。12月2日，他在感应圈的两根电极上各接一根米长的铜棒，每根铜棒的一头接边长米的正方形锌板。另一头接黄铜小球，两个黄铜小球互相对着，组成发生器。另外，赫兹用一根硬质铜导线弯成圆弧形，两端各接一个可以调节距离的黄铜小球，组成检波器。发生器和检波器相距10米。发生器通电后，赫兹在检波器的两个铜球间隙看到了电火花，实验成功了！这时候，赫兹的心激动得像电火花一样在欢快地跳跃。因为他的实验证明，发生器确实发出了电磁波，并且被检波器接收到了。

接着，赫兹测量了电磁波在真空中传播的速度，但是他计算到的数值是20万千米/秒，和麦克斯韦预言的不一致。因此，赫兹又花了好几个月的工夫，作了一系列检验性实验。检查实验结果是否可靠。其实实验毫无问题，是赫兹计算错了。后来物理学家本凯莱用赫兹的实验数据重新计算，得到电磁波速度是30万千米/秒。1887年11月5日，赫兹满怀信心地给亥姆霍兹寄去一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文，阐明实验证明了法拉第和麦克斯韦定论的正确性。亥姆霍兹看后十分高兴，当即用明信片告知赫兹：“手稿已收到。好！星期四我就把手稿交付排印。”赫兹的论文一发表，顿时成了科学界轰动的人物。赫兹实验庄严地宣告：人类利用电磁波的春天来到了！

后来，赫兹又做了一系列的实验。他研究了紫外光对火花放电的影响，首先发现了光电效应，也就是物质在光的照射下释放出电子的现象。这一发现，成了爱因斯坦建立光量子理论的实验基础。赫兹还通过实验确认电磁波是横波，具有直线传播、反射、折射和偏振等光学性质，并且实现了两列电磁波的干涉，从而全面验证了麦克斯韦光的电磁理论的正确性。1890年以后，赫兹花了比较多的时间和精力，整理了麦克斯韦的理论，进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加完美、对称，给出了麦克斯韦方程组的现代形式。

赫兹对人类文明作了很大的贡献，正当人们期望他再作贡献的时候，骨癌过早地夺去了他的生命。赫兹于1894年元旦去世，只活了37岁。他的导师亥姆霍兹赞扬赫兹“才气横溢，性格坚毅，用自己极短暂的一生解决了一个世纪以来许多科学家所没有解决的一系列重要的问题”。1896年3月24日，俄国著名物理学家波波夫（1859～1906）用“海因里希·鲁道夫·赫兹”这一串字母，拍发了世界上第一份电报。后人为纪念赫兹，用他的名字来命名频率的单位，简称“赫”。

张衡（公元78~公元139），字平子，南阳西鄂（今河南省南阳县石桥镇人。十七岁时离开家乡，到西汉故都长安及其附近地区考察历史古迹，调查民情风俗和社会经济情况。后来，又到首都洛阳参观太学，求师访友。 汉和帝永元十二年（公元100年），张衡由洛阳回到南阳，担任南阳太守鲍德的主簿。在此期间写了《东京赋》和《西京赋》，一直流传到今天。安帝永初二年（公元108年）鲍德调离南阳后，张衡去职留在家乡，用了三年时间钻研哲学、数学、天文，积累了不少知识，声誉大振。 永初五年他再次到京城，担任郎中与尚书侍郎。元初二年（公元115年）起，曾两度担任太史令，前后凡十四年，在天文学上取得了卓越的成就。 汉朝的时候，关于宇宙结构的理论，主要有三个学派，即：盖天说、浑天说和宣夜说。张衡是浑天说的代表人物。他认为天好象一个鸡蛋壳，地好比鸡蛋黄，天大地小；天地各乘气而立，载水而浮。这个看法虽然也是属于地心体系的范畴，但是在当时却有进步之处： 第一，张衡虽然认为天有一个硬壳，却并不认为硬壳是宇宙的边界，硬壳之外的宇宙在空间和时间上都是无限的。 第二，张衡在《灵宪》这篇著作中，一开头就力图解答天、地的起源和演化问题。他的回答具有朴素的、变化发展的辩证思想因素。他认为天地未分以前，混混沌沌；既分以后，轻者上升为天，重者凝结为地。天为阳气，地为阴气，二气互相作用，创造万物，由地溢出之气为星。 第三，张衡用“近天则迟，远天则速”，即用距离变化来解释行星运行的快慢。近代科学证明，行星运动的快慢是和它同太阳距离的近远相关的。张衡的解释有合理的因素。 张衡不但注意理论研究，而且注重实践，他曾亲自设计和制造了漏水转浑天仪、候风地动仪。候风地动仪制成于顺帝阳嘉元年（公元132年），后者是世界上第一架测验地震的仪器。 浑天仪相当于现在的天球仪，原是西汉时耿寿昌发明的。张衡对它作了改进，用来作为浑天说的演示仪器。他用齿轮系统把浑象和计时漏壶联系起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚好转一周。这样，人在屋子里看浑象，就可以知道哪颗星当时在什么位置上。 张衡还对许多具体的天象做了观察和分析。他统计出中原地区能看到的星数约2,500颗。他基本上掌握了月食的原理。他测出太阳和月亮的角直径是周天的1/736，即29'24''，同太阳和月亮的平均角直径31'59''.26和31'5''.2相差不多，可见张衡的测量是相当准确的。 张衡认为，早晚和中午的太阳，其大小是一样的；看起来早晚大，中午小，只是一种光学作用。早晚观测者所处的环境比较暗，由暗视明就显得大，中午时天地同明，看天上的太阳就显得小。好比一团火，夜里看就大，白天看就小。张衡的这种解释是有道理的，但不很全面。到了晋代，束皙才作了比较完善的解释。 张衡的学术成就是多方面的。公元132年，张衡发明了一种测定地震方位的地动仪。地动仪也用铜制成，形状像酒樽，内部中间竖着一根粗大的柱子，柱的周围有8根横杆连接外面。外面有8条龙，龙头朝下，按8个方向排列，龙嘴里各衔着一个小铜球，下面蹲着8只张嘴的蟾蜍。如某一方向发生地震，柱子就会倒向哪个方向的横杆，那个方向的龙嘴就吐出铜球，落到蟾蜍嘴里。这样，人们就可以知道什么方向发生了地震。 公元138年，地动仪准确地预测了发生在陇西的一次地震。张衡发明的地动仪，是世界上第一架测定地震方向的仪器，比欧洲的地震仪要早1700多年。他还发明测定方向的候风仪，制成了当时只是在传说中有过的指南车。 在数学方面，他算出了圆周率比10的平方根多一点。在地理学方面，他绘制有地形图。在文学艺术方面，他是东汉时期有名的文学家，并且还被人列为当时的六大名画家之一。1956年，郭沫若为他题碑文：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。万祀千龄，令人景仰。”

用两个半径和匝数完全相同的线圈，将其同轴排列并令间距等于半径，这种线圈组合称亥姆霍兹线圈Helmholtz线圈。用它可以产生极微弱的磁场直至数百Gs的磁场；该线圈，均匀区体积大，使用空间开阔，操作简便。可实现一维、二维、三维组合磁场，可提供交、直流磁场，电流与磁场有很好的线性关系。适用于各研究所，高等院校及企业做物质磁性或检测实验，应用于材料、电子、生物、医疗、航空航天、化学、应用物理等各个学科，其主要用途：产生标准磁场；地球磁场的抵消与补偿、地磁环境模拟、磁屏蔽效果的判定、电磁干扰模拟实验、霍尔探头和各种磁强计的定标、生物磁场的研究及物质磁特性的研究。

在亥姆霍兹线圈磁场发生开发设计方面：圆形、方形、和八边形亥姆霍兹线圈，同时借助有限元设计工具，开发了补偿式八边形亥姆霍兹线圈，将线圈均匀区提高了八倍。

用户在选择亥姆霍兹线圈时，请根据实验需要提供磁场强度、均匀区范围以及均匀度需求，工厂在最短时间内为用户提供详细的设计方式和配套电源的选型。

亥姆霍兹线圈应用领域

● 地球磁场的抵消与补偿

● 地磁环境模拟

● 磁屏蔽效果判定

● 电磁干扰模拟实验

● 产生标准磁场

● 生物磁场的额研究一物质磁特性的研究

● 产生标准磁场

亥姆霍兹线圈使用分类

● 配合磁通计使用测量材料磁通量；

● 配合永磁品质测量仪或磁偏角测量仪可进一步判别材料品质，筛选来料；

● 可根据需求制作水冷型亥姆霍兹线圈：磁场值可上千高斯数量级，满足客户需求；

● 可定制一维、二维、三维方形亥姆霍兹线圈，一般用来产生指定均匀区体积比较大、均匀度比较高， 磁场值在几个Gs至几十Gs数量级的磁场。

附图几张亥姆霍兹线圈案例希望可以帮到你

高分之下必有勇夫啊