www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

James Clerk Maxwell

Resim 1: Fizikçi James Clerk Maxwell

Resim 1: Fizikçi James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell ( ☆ 13. Temmuz. 1831, Edinburgh – † 5. Kasım. 1879 Cambridge) İskoçyalı bir fizikçi ve matematikçi idi. Kendisi Maxwell Denklemleri olarak bilinen manyetik ve elektrik alanlarının matematiksel açıklamaları ile ünlüdür.

Maxwell, Michael Faraday tarafından deneysel olarak keşfedilen ve daha sonra indüksiyon kanunu olarak adlandırılan, bir mıknatısın hareketi ile bir iletkende indüklenme yoluyla gerilim elde edilmesi olayını çalışmasına temel almıştı. Faraday, keza hareket eden mıknatısın arkasında çektiği bireysel kuvvet hatlarından bahsetmişti. Maxwell tam tersine mıknatısın etrafındaki tüm uzayın bir güç alanı ile dolu olduğunu düşünmüştü. Bu güç alanını hesaplamak için çok karmaşık diferansiyel denklemler gerekiyordu. Maxwell elektriksel parçacıklarla yüklü herhangi bir sistemin davranışını belirleyen kanunları, eğer bu parçacıkların tüm noktalardaki o anki konumu, hızı ve alan değeri biliniyorsa ortaya çıkarmak için uğraştı.

Bu denklemlerin en şaşırtıcı sonuçlarından biri, hızı hassasiyetle hareket eden mıknatıs tarafından yaratılan elektrik alanının kuvvetine bağlı olan, elektrik ve manyetik dalgalara dönüşebilmesidir. Bu, dalgaların istenen hızının, eğer üretilen elektrik alanının enerjisi kendi manyetik alanının enerjisi kadarsa, bir mıknatısa verilmesi gereken hıza karşılık gelen hızdan başka bir şey olmadığıdır. Bu hız zaten biliniyordu ve Maxwell bu hızın o zamanlar ışığa atanan hıza en uygunu olduğuna dikkat çekmişti. Bu nedenle ışık dalgalarının elektromanyetik kaynaklı olabileceği savını ortaya attı.1

Bu denklemlerin en şaşırtıcı sonuçlarından biri, hızı hassasiyetle hareket eden mıknatıs tarafından yaratılan elektrik alanının kuvvetine bağlı olan, elektrik ve manyetik dalgalara dönüşebilmesidir. Bu, dalgaların istenen hızının, eğer üretilen elektrik alanının enerjisi kendi manyetik alanının enerjisi kadarsa, bir mıknatısa verilmesi gereken hıza karşılık gelen hızdan başka bir şey olmadığıdır. Bu hız zaten biliniyordu ve Maxwell bu hızın o zamanlar ışığa atanan hıza en uygunu olduğuna dikkat çekmişti. Bu nedenle ışık dalgalarının elektromanyetik kaynaklı olabileceği savını ortaya attı.1

Böylece bu salt matematiksel denklemler sayesinde elektromanyetik dalgaların varlığını önceden tahmin edildi. Elektromanyetik dalgaların varlığı ancak 20 yıl sonra Heinrich Rudolf Hertz tarafından yapılan deneyle doğrulandı ve bu tüm radyo- ve radar teknolojisini temelini oluşturdu.

Bugün artık Maxwell denklemlerinin bu karmaşık integral gösterimi kullanılmamaktadır. Bunun yerine Nabla–operatörü  ) tercih edilmektedir.

Kaynaklar:
  1. Louis Leprince-Ringuet et al, „Die berühmten Erfinder, Physiker und Ingenieure”, Aulis Verlag Köln (1963), ASIN: B0000BJTE0, S. 205ff
  2. Josef Leisen, „Die Maxwell- Gleichungen verstehen”, Aufsatz für die Universität Mainz