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半導體的故事:發展與現況

半導體的故事:發展與現況

  • 作者:李雅明
  • 出版日期:2013/12/19
內容連載 頁數 7/10
在應用方面,德國哥廷根(Gottingen)大學的韋伯(Wilhelm Weber, 1804-1891)和高斯(Johann Karl Friederich Gauss, 1777-1855)這兩位科學家,在一八三三年證明可以利用這個新效應來傳遞消息。高斯是一位偉大的數學家,也是一個天文學家和物理學家。韋伯則是哥廷根大學的物理學教授。他們用一個磁石和一個線圈,把線圈在磁場中移動。線圈中產生的訊號由一對電線傳達,電線由教堂的塔尖支撐著,由韋伯的實驗室連到高斯的天文觀測台。在電線的另一端由一個磁針來偵測,就像羅盤中的針一樣,磁針支撐在一個線圈中間,訊號則由線圈中通過。這兩位科學家利用這個方法互相通訊多年。
 
法拉第發現了重要的電磁感應現象,但是由於法拉第沒有受過正規的教育,他不能夠用嚴格的數學方式把這些現象表達出來。這個工作後來由麥克斯韋完成了。在這裡,我們要介紹一下麥克斯韋。麥克斯韋生於蘇格蘭的愛丁堡,是一個律師之子,他很年輕的時候,就顯示出他在數學,特別是在幾何學方面的才能,十五歲的時候就寫了幾何的論文。他後來成為倫敦皇家學院、劍橋大學教授,一八七一年,他在劍橋大學建立卡文迪許(Cavendish)實驗室,並成為第一任的卡文迪許教授。一八六四年,他提出了電磁場的基本方程式,推斷電磁波的存在,並且認為電磁波的傳動不需要什麼介質。一八七三年,出版了他的名著《電磁學》(Treatise on Electricity and Magnetism)。但是,不幸在一八七九年,因為胃癌,以四十八歲的英年而病逝。他提出的方程式成為今天電磁學的基本理論,也為電磁波的應用奠下了基礎。物理學家的高下是很難決定的,因為他們研究的課題都不相同。但是,麥克斯韋無疑是十九世紀最偉大的科學家之一。可以與牛頓和愛因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)並列。
 
麥克斯韋提出他的電磁理論的時候,還沒有電磁波存在的證據,科學家之中也有很多人對此抱著懷疑的態度。直到麥克斯韋去世,他都沒有看到電磁波的證實。一直到了一八八八年,德國的物理學家亨利希.赫茲(Heinrich Hertz, 1857-1894)才證明了電磁波的確存在。
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