電磁鐵之父 奧斯特

                     

                                              電磁鐵之父   奧斯特

                         電磁現象

    

奧斯特是一位優秀的教授。每一個月，他都會準備一堂特別課程，專門講述最新的科學發展。有一次，在這特別課程之後的實驗示範時，他試著觀察載流導線的電流，是否會使指南針的磁針偏離其正常指向？剛開始，大家都沒有看出有甚麼不同。懷疑是否電流不夠大，他試著將電流的流量增大，立即，磁針改變了所指的方向。他和學生們都見證到這歷史的一刻。

    那時，對於這奇異的現象，奧斯特並沒有給出任何令人滿意的解釋，他也沒有試著用數學的架構來表達這現象。經過幾個月的仔細檢驗以後，他正式發表了一篇，講述他的實驗結果，證明載流導線的電流會產生磁場

    奧斯特的發現引起了整個歐洲物理學家的注意。每一位物理學家都聚焦於這驚人的發現。法國物理學家讓-巴蒂斯特‧必歐和菲利克斯‧沙伐也不例外。他們很快地找到了新的結果。同年，他們共同發表了必歐-沙伐定律。這定律精確地用方程式描述載流導線的電流所產生的磁場。還有，天才數學物理學家安德烈-瑪麗‧安培也找到了一個方程式來描述兩條載流導線的電流彼此作用於對方的磁力。

                     生平

    厄斯特生於丹麥朗格蘭島 上的一個小鎮。他的父親索倫‧厄斯特 是一位藥劑師，在小鎮裏開了一個藥局。由於小鎮裏沒有正式學校，漢斯和弟弟，安德斯‧厄斯特只能跟著鎮上教育水準較高的長輩學習各種各樣的知識。漢斯常常幫助父親在藥局裏工作，因此學會了一點基礎化學。雖然如此，他們都仍舊能夠以優等的成績通過哥本哈根大學的入學考試。安德斯想要從事律師行業，而漢斯則對文學和哲學具有濃厚的興趣。於 1799 年，漢斯得到博士學位，論文主題是《大自然形上學的知識架構》。

    畢業後，漢斯‧厄斯特成為大學講師。另外，他還在一位醫學院教授的藥局做配藥師。1801 年，漢斯‧厄斯特得到一筆為期三年的遊學獎學金，可以出國遊學。他在德國遇到了約翰‧芮特，一位優秀的物理學家。兩人成為莫逆之友 。芮特深信在電場與磁場之間，隱藏著一種物理關係。厄斯特覺得這點子蠻有意思。他開始朝這學術方向學習發展。厄斯特有教書的天分，他的講課廣受大眾歡迎。於 1806 年，他任聘哥本哈根大學教授。他的研究領域是電學和聲學。在他的努力指導與推行之下，哥本哈根大學發展出一套完整的物理和化學課程，並且建立了一系列嶄新的實驗室。

    1814 年，厄斯特與 Inger Bellum 在哥本哈根共締良緣，共育有三男四女。

    於 1820 年，厄斯特意外地發現他首先發現載流導線的電流會作用於磁針，使磁針改變方向，從此舉世聞名，得到很多獎章與榮譽。為了提升丹麥的科技水平，於 1829 年，他創建了丹麥技術大學，並且任職為校長，一直到他往生。他埋葬於哥本哈根的 Assistens Cemetery 。

液滴的原理

有關「液滴（droplet）」滴到液面的相關現象，非常複雜，文獻中相關的研究也相當多（如參考資料1～8），研究的問題包括振動頻率、振幅大小、液滴大小、液體黏滯性、液體種類……等等，不一而足。版主進行本實驗的目的不是進行學術研究，而是利用生活中容易取得的材料，製作出不會破的水珠。因此只針對水珠的形成與彈跳，說明如下：

當液面是平靜沒有波動時，液滴滴到水面後，水珠的「存活時間（life time）」非常短暫，其原因如圖八所示，過程說明如下：

1.滴管滴出水滴之後，水滴因為重力，垂直往水面掉落。

2.水滴與水面接觸之後，接觸面會形成一層空氣層（air layer），所以水滴與液面不會結合在一起，而形成水珠。

3.由於表面張力（使凹陷的液面有往上拉直的傾向）、水珠的重量（往下擠壓）等因素，空氣層中的空氣很快就被擠壓出去（黑色箭頭）。

4.水珠與液面結合，水珠消失。   
（下圖為示意圖）