คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ค้นพบครั้งแรกเมื่อใด ?
เรดาร์
ประวัติศาสตร์ของเรดาร์สามารถกล่าวย้อนไปตั้งแต่สมัยแรกเริ่มค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1886 Heinrich Hertz ได้สาธิตคุณสมบัติการสะท้อนของคลื่นวิทยุ ในปี ในปี ค.ศ. 1904 วิศวกรชาวเยอรมัน Hülsmeyer ประสบความสำเร็จในการทดลองตรวจจับเรือที่อยู่ทามกลางหมอกทึบได้สำเร็จ อย่างไรก็ตามเขายังไม่สามารถระบุตำแหน่งของเรือได้ ต่อมาค.ศ. 1917 นิโคลา เทสลาได้อธิบายหลักการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการตรวจจับและวัดความเร็วของวัตถ ในปี ค.ศ. 1922 Albert H. Taylor และ Leo C. Young แห่ง U.S.Naval Research Laboratory (NRL) สาธิตการตรวจจับตำแหน่งของเรือโดยใช้เรดาร์ และต่อมาในปี ค.ศ. 1930 Lawrence A. Hyland แห่งห้องทดลอง NRL เช่นกัน เป็นคนแรกที่สามารถตรวจจับเครื่องบิน(โดยบังเอิญ) โดยใช้เรดาร์ได้สำเร็จ จากความสำเร็จนี้ส่งผลให้มีการจดสิทธิบัตรเรดาร์ชนิด Continuous Wave (CW) ในปี ค.ศ. 1934
ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
ต่อมาในวันที่ 11 กันยายน ปีเดียวกันนั้นเอง การค้นพบของเออร์สเตดได้ถูกไปนำเสนอที่ราชสมาคมฝรั่งเศส โดย โดมินิก ฟร็องซัวส์ ฌอง อราโก (Dominiqiue Francois Jean Arago) เขาระบุว่าการค้นพบนี้สำคัญไม่น้อยไปกว่าการค้นพบไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสและชาวอังกฤษอีกหลายคนที่พยายาม แข่งขันเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่เออร์สเตดค้นพบ โดยเฉพาะนักทดลองชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ ฌอง แบพติสท์ บิโอต์ (Jean Baptiste Biot) และ เฟลิกซ์ ซาวาร์ (Felix Savart) เป็นนักฟิสิกส์คนแรกๆ ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียดได้ แม็กเลฟ
สิทธิบัตรการขนส่งความเร็วสูงได้ให้กับนักประดิษฐ์ต่างๆทั่วโลก[11]. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นสำหรับรถไฟขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แนวราบ (English: linear motor) ได้มอบให้กับนักประดิษฐ์เยอรมัน อัลเฟรด Zehden เป็นสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 782312 (14 ก.พ. 1905) และสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา RE12700 (21 สิงหาคม 1907)[12]. ในปี 1907 "ระบบขนส่ง"แม่เหล็กไฟฟ้าอื่นในช่วงต้นได้รับการพัฒนาโดย เอฟ.เอส. สมิธ[13]. ชุดของสิทธิบัตรเยอรมันสำหรับรถไฟยกตัวด้วยแม่เหล็กขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แนวราบได้ออกให้กับแฮร์มันน์ Kemper ระหว่างปี 1937 และ 1941[14]. ชนิดที่ทันสมัยชุดแรกของรถไฟ maglev ได้ถูกอธิบายไว้ในสิทธิบัตรสหรัฐ 3158765, "ระบบแม่เหล็กของการขนส่ง", โดย GR Polgreen (25 สิงหาคม 1959). การใช้งานครั้งแรกของ "maglev" ในสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาอยู่ในระบบ "ระบบนำทางด้วยการยกตัวของแม่เหล็ก" (English: Magnetic levitation guidance system) [15] โดยบริษัทสิทธิบัตรและพัฒนาแคนาดาจำกัด ไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสจะมีความสำคัญอย่างมาก เพราะมันได้นำไปสู่​​การประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าของไมเคิล ฟาราเดย์ในปี 1821 มอเตอร์ขั้วเหมือน (English: homopolar motor) ของฟาราเดย์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรวางอยู่ในสระปรอท กระแสจะถูกปล่อยให้ไหลผ่านสายไฟที่ห้อยลงมาจากเดือยหมุนเหนือแม่เหล็กและถุกจุ่มลงไปในปรอท แม่เหล็กจะส่งแรงที่ขนานที่สัมผัสกับเส้นลวด ทำให้มันหมุนเป็นวงกลมรอบแม่เหล็กได้นานเท่าที่กระแสยังคงอยู่[45] แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพ
แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพเกี่ยวข้องกับเรื่องปฏิกิริยาของไอออน ซึ่งบางครั้งก็ยากที่จะเข้าใจเนื่องด้วยไฟฟ้าชีวภาพที่ต่างชนิดกัน อาทิ คลื่นสมอง ไฟฟ้ากล้ามเนื้อหัวใจ (myoelectricity) และปรากฏการณ์อื่นที่เกี่ยวข้อง เป็นต้น โดยเฉพาะคลื่นสมอง ในการศึกษาประสาทสรีรวิทยา (neurophysiology) มีการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์อย่างผันผวนระหว่างส่วนต่างๆ ของซีรีบรัลคอร์เทกซ์ (cerebral cortex) ซึ่งสามารถตรวจวัดได้จากการบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง (electroencephalography) การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
โครงการสำรวจทางธรณีวิทยาลามอนต์-โดเฮอร์ที ได้เริ่มต้นขึ้นในปี 1966 ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบแนวตัดขวางสนามแม่เหล็กผ่านเทือกเขากลางสมุทรแปซิฟิก-แอนตาร์กติกว่ามีความสมมาตรกันและสดคล้องกับที่พบในเทือกเขากลางสมุทรเรย์กจาเนสของมหาสมุทรแอนแลนติกเหนือ ค่าความผิดปรกติของสนามแม่เหล็กในลักษณะเดียวกันนี้มีการค้นพบในพื้นมหาสมุทรทั้งหมดทั่วโลกและทำให้สามารถประมาณการช่วงเวลาของการเกิดแผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทรได้[1] ปีแยร์ กูว์รี
ในปี ค.ศ. 1895 ปีแยร์ได้ทดลองเกี่ยวกับความร้อนที่เกิดขึ้นกับแม่เหล็ก จากผลการทดลองปีแยร์พบว่าที่อุณหภูมิระดับหนึ่ง แม่เหล็กไม่สามารถแสดงสมบัติออกมาได้ โดยปีแยร์เรียกอุณหภูมิระดับนี้ว่า "เคียวรีพอยต์" (Cury Point) และจากการทดลองครั้งนี้ เขาได้สร้างเครื่องมือขึ้นมาชิ้นหนึ่งชื่อว่า อิเล็กทรอมิเตอร์ (Electrometer หรือ ThermoMeter) สำหรับใช้ในการทดลองครั้งนี้ด้วย จากผลงานชิ้นนี้เขาได้รับมอบปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยซอร์บอน และได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการประจำห้องทดลองเคมีและฟิสิกส์ประจำมหาวิทยาลัยซอร์บอน ซึ่งทำให้เขามีโอกาสได้พบกับมาเรีย สกวอดอฟสกา (Maria Sklodowska) และแต่งงานกันในปี ค.ศ. 1895 ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
ในปี ค.ศ. 1855 James Clerk Maxwell ได้รวมปรากฏการณ์สองอย่างเป็นทฤษฎีเดียวของ แม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งบรรยายโดย สมการของแมกซ์เวลล์ ผลการทำนายของทฤษฎีคือว่า แสง เป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การค้นพบ Hall effect เมื่อ ค.ศ. 1879 เป็นหลักฐานว่าตัวพากระแสไฟฟ้าเป็นประจุลบ ไมโครเวฟ
ในปี ค.ศ.1940 ของสองนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ คือ จอห์น แรนดอลล์และ เอช เอ บู๊ตได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่เรียกกันว่า "แม็กนีตรอน" ใช้ผลิตพลังงานไมโครเวฟ ซึ่งเป็นการแผ่รังสีคลื่นสั้นรูปแบบหนึ่ง โดยจุดประสงค์ครั้งแรกคือ ใช้ในการปรับปรุงระบบเรดาร์ที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 2เปอร์ซี่ เลอ บารอน สเปนเซอร์ เป็นนักฟิสิกส์ที่ทำงานให้กับ บริษัท เรทีออน ผู้ผลิตอุปกรณ์เรดาร์ เขาพบว่า เมื่อเขาใช้เครื่องแม็กนีตรอน รังสีที่ได้ให้ความร้อนออกมาด้วย เขาจึงหาวิธีที่จะนำเอาความร้อนนี้มาใช้ ในไม่ช้าเขาก็ใช้แม็กนีตรอนละลายช็อกโกเล็ตและทำข้าวโพดคั่วของเขาไมโครเวฟทำให้โมเลกุลของอาหารเกิดการสั่นสะเทือน ดังนั้นอาหารจึงร้อนขึ้นและขบวนการนี้เกิดขึ้นเร็วมาก คลื่นนี้ไม่ทำให้สิ่งที่ทำจากกระดาษ กระเบื้องเคลือบ หรือแก้วร้อนขึ้น การใช้ไมโครเวฟในการปรุงอาหารนอกจากจะสะดวก ใช้เวลาสั้นลงแล้วยังประหยัดพลังงานอีกด้วยใน ค.ศ.1945 เริ่มมีการผลิตเตาไมโครเวฟออกจำหน่ายแต่ยังมีขนาดใหญ่ไม่เหมาะกับการใชในครัวทั่วไป ต้องใช้เวลาอีกนานกว่าจะสามารถพัฒนาให้มีขนาดเล็กและราคาถูกลงจึงเริ่มเป็นที่นิยมใช้ตามบ้าน รังสีเอกซ์
ในวันที่ 8 พฤศจิกายน 1896 Wilhelm Conrad Röntgen นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้เริ่มทำการศึกษาและวิจัยรังสีเอกซ์ขณะทำการทดลองกับท่อสุญญากาศ แล้วในวันที่ 28 ธันวาคม 1895 เขาได้เขียนรายงานเรื่อง On a new kind of ray: A preliminary communication ซึ่งรายงานเล่มนี้ได้พูดถึง รังสีเอกซ์ ซึ่งได้ระบุไว้ว่าเป็นรังสีที่ยังระบุประเภทไม่ได้ (จึงตั้งชื่อไว้ก่อนว่า รังสีเอกซ์) ส่งผลให้ชื่อรังสีเอกซ์ถูกใช้กันมานิยมมากกว่าชื่อที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งให้ว่า รังสีเรินต์เก้น (Röntgen rays) และทำให้ Röntgen ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการค้นพบและพิสูจน์ปรากฏการณ์นี้ อิเล็กตรอน
ในช่วงต้นปี ค.ศ. 1700, แฟรนซิส ฮาร์คบี (Francis Hauksbee) และ ซี. เอฟ. ดู เฟย์ (C. F. du Fay) นักเคมีชาวฝรั่งเศส ได้ค้นพบด้วยตนเองถึงสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าจะเป็นสองชนิดของการเสียดสีกันทางไฟฟ้า; อันหนึ่งคือการเสียดสีกับแก้ว, ส่วนอีกอันหนึ่ง ได้จากการเสียดสีกับเรซิ่น จากนี้ ดู เฟย์ ได้สร้างทฤษฎีเกี่ยวกับไฟฟ้าที่ประกอบด้วยของเหลวไฟฟ้าสองชนิดที่มีลักษณะคล้าย "แก้ว" และ "ยาง" ที่จะแยกตัวออกจากกันและกันด้วยการเสียดสีและที่เป็นกลางเมื่อนำมารวมกัน [2] ทศวรรษต่อมา เบนจามิน แฟรงคลิน เสนอว่าการผลิตไฟฟ้าไม่ได้มาจากประเภทที่แตกต่างกันของของเหลวไฟฟ้าเท่านั้น, แต่ของเหลวไฟฟ้าเดียวกันนี้ยังสามารถผลิตไฟฟ้าขึ้นมาได้ภายใต้ความดันที่แตกต่างกัน เขาได้ตั้งชื่อตามที่เรียกกันในศัพท์สมัยใหม่ว่า ประจุ ที่มีทั้งบวกและลบ ตามลำดับ [3] แฟรงคลินคิดว่าอนุภาคสื่อพาหะการนำไฟฟ้านั้นมีประจุไฟฟ้าที่เป็นบวก แต่เขาก็ระบุไม่ได้อย่างถูกต้องกับสถานการณ์ที่เป็นส่วนเกินของสื่อพาหะตัวนำประจุไฟฟ้าและสถานการณ์ที่ซึ่งเป็นการสูญเสียหรือขาดดุลของสื่อพาหะตัวนำประจุไฟฟ้า [4] รังสีอัลตราไวโอเลต
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงเหนือม่วงสามารถแบ่งย่อยได้หลายวิธี
ร่างมาตรฐาน ISO ที่กำหนดชนิดแสงเปล่งของดวงอาทิตย์ (ISO-DIS-21348) อธิบายช่วงเหล่านี้:
หลังจากที่รังสีอินฟราเรดถูกค้นพบ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ โยฮันน์ วิลเฮล์ม ริตเตอร์ (Johann Wilhelm Ritter) ได้ทดลองค้นหารังสีที่อยู่ตรงข้ามกับรังสีอินฟราเรด นั่นคือ รังสีอินฟราเรดมีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงสีแดง แต่ริตเตอร์ต้องการจะหารังสีชนิดหนึ่งที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าสีม่วง เขาได้ใช้กระดาษอาบซิลเวอร์คลอไรด์วางไว้กลางแดด พบว่ากระดาษนั้นเปลี่ยนเป็นสีดำ ริตเตอร์เรียกรังสีนี้ว่า deoxidizing rays ต่อมาก็เปลี่ยนชื่อเป็นยูวีดังเช่นในปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ใน ปี 1827 Anyos Jedlik ชาวฮังการีเริ่มทดลองกับอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าหมุน ซึ่งเขาเรียกว่า แม่เหล็กไฟฟ้าใบพัดหมุนเอง, ตอนนี้เรียกว่าไดนาโมของ Jedlik ในเครื่องต้นแบบของตัวสตาร์ตเตอร์เสาไฟฟ้าเดียว(เสร็จระหว่างปี 1852 ถึงปี 1854 )ทั้งชิ้นส่วนอยู่กับที่และชิ้นส่วนหมุนเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า เขาคิดสูตรที่เป็นแนวคิดของไดนาโมไว้ไม่น้อยกว่า 6 ปีก่อนซีเมนส์และ Wheatstone แต่ไม่ได้จดสิทธิบัตรเพราะเขาคิดว่าเขาไม่ได้เป็นคนแรกที่รับรู้ถึงเรื่องนี้ ในสาระสำคัญ แนวคิดคือแทนที่จะใช้แม่เหล็กถาวร สองแม่เหล็กไฟฟ้าวางตรงข้ามกันเหนี่ยวนำทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบโรเตอร์ มันยังเป็นการค้นพบหลักการของการกระตุ้นตัวเองอีกด้วย เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์
เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ( พ.ศ. 2374-2422) นักฟิสิกส์ เกิดที่เมืองเอดินเบิร์ก สกอตแลนด์ สหราชอาณาจักร ได้รับการศึกษาจากมหาวิทยาลัยเอดินเบิร์กและเคมบริดจ์ และเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยอาเบอร์ดีน (พ.ศ. 2399) และมหาวิทยาลัยลอนดอน (พ.ศ. 2403)
แมกซ์เวลล์เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์เชิงทดลอง (Experimental Physics) คนแรกของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (พ.ศ. 2414) โดยเป็นผู้ก่อตั้งห้องทดลองคาเวนดิช (Cavendish Laboratory) ที่มีชื่อเสียง แมกซ์เวลล์ได้ตีพิมพ์หนังสือเล่มสำคัญชื่อ "เรื่องราวว่าด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็ก" (Treatise on Electricity and magnetism) ในปี พ.ศ. 2416 ซึ่งเป็นการให้วิธีการทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายทฤษฎีของฟาราเดย์เกี่ยวกับไฟฟ้าและแรงของแม่เหล็ก นอกจากนี้ แมกซ์เวลล์ยังได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับการมองเห็นสี จลนะ หรือ การเคลื่อนไหวของก๊าซ แต่งานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาได้แก่ทฤษฎีว่าด้วยการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำให้แมกซ์เวลล์ได้รับการยกย่องให้เป็นนักทฤษฎีฟิสิกส์ชั้นนำแห่งศตวรรษ ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าแบบรางคู่ขนาน
ในปี 1918, หลุยส์ ออกแตฟว์ ฟุชง-วีเลฟพลี (Louis Octave Fauchon-Villeplee) นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส ได้คิดค้นปืนใหญ่ไฟฟ้าซึ่งเป็นรูปแบบแรกของปืนแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น เขาได้ยื่นจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 1 เมษายน ปี 1919 ซึ่งออกมาในเดือนกรกฎาคม ปี 1922 เป็นสิทธิบัตรหมายเลข 1,421,435 ในหัวข้อว่า "อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับการขับเคลื่อนลูกกระสุนปืน" ในอุปกรณ์ของเขามีแถบตัวนำไฟฟ้า (busbars) สองแถบขนานเชื่อมต่อกันด้วยปีกของลูกกระสุนปืน, และอุปกรณ์ทั้งหมดที่ล้อมรอบไปด้วยสนามแม่เหล็ก โดยการผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านแถบตัวนำนี้ และตัวลูกกระสุนปืน, แรงเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้นจะผลักดันกระสุนให้เคลื่อนที่ออกไป  ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (หลัง ค.ศ. 1991)
เครื่องวัดอำนาจแม่เหล็กแบบไม่มีการแลกเปลี่ยนแรงปั่นแบบผ่อนคลายแลก (English: spin-exchange relaxation-free (SERF) magnetometer) ประสบความสำเร็จในความไวสนามแม่เหล็กที่สูงมากโดยการตรวจสอบไอความหนาแน่นสูงของอะตอมโลหะด่างที่อยู่ในขบวนการสนามแม่เหล็กที่อยู่ใกล้ศูนย์. เครื่องวัดนี้อยู่ในกลุ่มที่มีเซ็นเซอร์สนามแม่เหล็กที่มีความไวมากที่สุด และในบางกรณี เกินกว่าประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับแบบ SQUID ในขนาดที่เทียบเท่ากัน. เครื่องนี้ถูกคิดค้นโดย ไมเคิล โวลต์ Romalis ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ในปี ค.ศ. 2002.[31] กฎของพลังค์
กฎของพลังค์ () เป็นกฎที่อธิบายสเปคตรัมการแผ่รังสี (spectral radiance) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทุกความยาวคลื่นจากวัตถุดำที่อุณหภูมิหนึ่ง ๆ กฎนี้ค้นพบโดย มักซ์ พลังค์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน อินฟราเรด
 ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ คือ Sir William Herschel ซึ่งได้ค้นพบ รังสีอินฟราเรดสเปกตรัมในปี ค.ศ. 1800จากการทดลองโดยทดสอบว่าในเลนส์แต่ละสี จะเปลี่ยนค่าแสดงความร้อนของดวงอาทิตย์หรือไม่ จึงประดิษฐ์อุปกรณ์การทดลองเพื่อหาคำตอบใช้ปริซึมแยกแสง แล้วให้แสงต่างๆมาตกที่เทอร์โมมิเตอร์ก็ตั้งเทอร์โมมิเตอร์ตัวหนึ่งนอกเหนือจากแสงสีต่าง ๆ นั้น เพื่อเป็นตัวควบคุมการทดลอง ปรากฏว่า แสงสีต่าง มีอุณหภูมิสูงกว่าแสงสีขาว และอุณหภูมิสูงขึ้นจาก สีม่วง ไปหาสีแดง ปรากฏว่า เทอร์โมมิเตอร์ ตัวที่อยู่นอกเหนือจากแสงสีแดงนั้น กลับวัดได้อุณหภูมิสูงกว่าทุกตัว พบว่า ส่วนของแสงที่มองไม่เห็นแต่ร้อนกว่าสีแดงนี้ มีคุณสมบัติทางกายภาพเช่นเดียวกับคลื่นแสงที่มองเห็นได้ทุกประการ เช่น การหักเห ดูดซับ ส่องผ่านหรือไม่ผ่านตัวกลาง รังสีที่ถูกค้นพบใหม่นี้ตั้งชื่อว่า " รังสีอินฟราเรด " (ขอบเขตที่ต่ำกว่าแถบสีแดงหรือรังสีใต้แดง)   ไฮน์ริช แฮทซ์
ไฮน์ริช รูด็อล์ฟ แฮทซ์ (; 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2400 – 1 มกราคม พ.ศ. 2437) เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน และเป็นคนแรกที่พิสูจน์ถึงการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จากทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพ
แม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพเป็นเรื่องที่ศึกษากันเป็นหลักโดยใช้เทคนิคของสรีรวิทยาไฟฟ้า (electrophysiology) ในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 18 แพทย์และนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่อ ลุยจี กัลวานี (Luigi Galvani) ได้บันทึกเป็นครั้งแรกว่ากบสามารถผลิตไฟฟ้ากระแสได้ ในขณะที่เขากำลังทดลองเรื่องไฟฟ้าสถิต กัลวานีจึงตั้งชื่อให้ไฟฟ้านี้ว่า "ไฟฟ้าจากสัตว์" เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าว แต่คนในยุคนั้นก็เรียกกันว่า แกลแวนิซึม (Galvanism) กัลวานีพิจารณาว่าการกระตุ้นของกล้ามเนื้อเป็นผลมาจากของเหลวหรือวัสดุนำไฟฟ้าที่อยู่ในเส้นประสาท สหราชอาณาจักร
อังกฤษและสกอตแลนด์เคยเป็นศูนย์กลางในการเป็นผู้นำการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ศตวรรษที่ 17[169] และสหราชอาณาจักรได้เป็นผู้นำการปฏิวัติอุตสาหกรรมจากศตวรรษที่ 18 [170] และต่อมาก็ยังคงผลิตนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ได้รับการยกย่องกับความก้าวหน้าที่สำคัญ ๆ ของวงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี [171] นักทฤษฎีสำคัญ ๆ จากศตวรรษที่ 17 และ 18 รวมถึง ไอแซก นิวตัน ซึ่งกฎการเคลื่อนที่และแรงโน้มถ่วงของเขาได้รับการยอมรับว่าเป็นหลักสำคัญของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่,[172] จากศตวรรษที่ 19 ชาร์ลส์ ดาร์วิน ผู้ค้นพบทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นพื้นฐานการพัฒนาของชีววิทยาที่ทันสมัย ​​และเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ผู้ตั้งสูตรทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิก และเมื่อเร็ว ๆ นี้ สตีเฟ่น ฮอว์คิง ผู้สร้างความก้าวหน้าด้านทฤษฎีที่สำคัญในสาขาของจักรวาล, แรงโน้มถ่วงควอนตัมและการตรวจสอบหลุมดำ.[173] การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญนับจากศตวรรษที่ 18 ประกอบด้วย ไฮโดรเจนโดยเฮนรี คาเวนดิช [174] ยาปฏิชีวนะในศตวรรษที่ 20 โดยอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง,[175] และโครงสร้าง ดีเอ็นเอ โดยฟรานซิส คริก เป็นต้น [176] โครงการวิศวกรรมและการนำไปประยุกต์ใช้งานขนาดใหญ่โดยคนในสหราชอาณาจักรในศตวรรษที่ 18 รวมถึง หัวรถจักรไอน้ ซึ่งพัฒนาโดย ริชาร์ด ทรีวิธิค และ แอนดรู วิเวียน, [177] จากศตวรรษที่ 19 มอเตอร์ไฟฟ้าโดยไมเคิล ฟาราเดย์, หลอดไฟใช้ไส้ โดยโจเซฟ สวอน,[178] และโทรศัพท์ ในทางปฏิบัติตัวแรกที่จดสิทธิบัตรโดย อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์, [179] และ ในศตวรรษที่ 20 ระบบโทรทัศน์ที่ทำงานได้ครั้งแรกของโลกโดยจอห์น โลจี เบร์ด เป็นต้น [180] เครื่องยนต์เจ็ทโดยแฟรงก์ วิตเทิล, พื้นฐานของคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย​โดยอลัน ทัวริง และ เวิลด์ไวด์เว็บ โดยทิม เบอร์เนิร์ส-ลี [181] การวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ยังคงเป็นสิ่งสำคัญในมหาวิทยาลัยของอังกฤษ ที่มี การจัดตั้งอุทยานวิทยาศาสตร์จำนวนมากเพื่ออำนวยความสะดวกการผลิตและการทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรม.[182] ระหว่างปี ค.ศ. 2004 - 2008 สหราชอาณาจักรได้ผลิตงาน 7% ของงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของโลก และมีส่วนแบ่ง 8% ของการอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์เป็นอันดับที่สาม ซึ่งเป็นอันดับสามและอันดับสองที่สูงที่สุดในโลก (รองจากสหรัฐฯ และจีน, และสหรัฐอเมริกา ตามลำดับ).[183] วารสารทางวิทยาศาสตร์ที่ผลิตขึ้นในสหราชอาณาจักร รวมถึง ธรรมชาติ, วารสารการแพทย์อังกฤษ และมีดสำหรับการแพทย์[184] ไฟฟ้า
ไฟฟ้ายังถูกนำมาใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม และแน่นอนการโทรเลขได้สาธิตในเชิงพาณิชย์ในปี 1837 โดยวิลเลียม โฟเธอร์กิล คุก และชาลส์ วีทสโตน มันเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้งานในยุคแรกที่สุดของไฟฟ้า กับการก่อสร้างโทรเลขข้ามทวีปเป็นครั้งแรกและจากนั้นก็สายเคเบิลข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก, ระบบโทรเลขในยุค 1860, ไฟฟ้าได้เปิดโอกาศให้การสื่อสารสามารถติดต่อทั่วโลกภายในเวลาเป็นนาที ใยแก้วนำแสงและการสื่อสารดาวเทียมได้แชร์ส่วนแบ่งการตลาดสำหรับระบบการสื่อสาร แต่ไฟฟ้ายังสามารถคาดเดาได้ว่ามันจะยังคงเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการ วิศวกรรมไฟฟ้า
ไฟฟ้าได้เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 17 วิศวกรไฟฟ้าคนแรกอาจจะเป็น วิลเลียม กิลเบิร์ต ผู้ที่ออกแบบ versorium: อุปกรณ์ที่ตรวจพบการปรากฏตัวของวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสถิต เขายังเป็นคนแรกที่แยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจนระหว่างอำนาจแม่เหล้กและไฟฟ้าสถิต และได้รับเครดิตในการจัดตั้งคำว่าไฟฟ้า[1] การค้นพบไฟฟ้าสถิตนั้นมีมาตั้งแต่ยุคกรีกโบราณ แต่จุดเริ่มของทฤษฎีทางไฟฟ้ายุคใหม่ นั้นนับเริ่มต้นจากผลงานของ เบนจามิน แฟรงกลิน ในการทดลองชักว่าวผ่านเมฆฝน ในปี ค.ศ. 1752 เพื่อเก็บประจุไฟฟ้าจากเมฆฝน และใช้ในการพิสูจน์ว่าฟ้าผ่านั้นเป็นกระแสไฟฟ้า เบนจามิน แฟรงกลิน (หรืออาจเป็น Ebenezer Kinnersley) นั้นได้สร้างแนวความคิดของประจุบวก และ ประจุลบ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
เนื่องจาก สนามทั้งสองไม่สามารถแยกจากกันได้ จึงควรรวมให้เป็นอันเดียวกัน เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ เป็นผู้รวมสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กเข้าด้วยกันด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ เพียงสี่สมการ ที่เรียกว่า สมการของแมกซ์เวลล์ ทำให้เกิดการพัฒนาฟิสิกส์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19เป็นอย่างมาก และนำไปสู่ความเข้าใจในเรื่องต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น แสงนั้น อธิบายได้ว่าเป็นการสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจายออกไป หรือเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั่นเอง ความถี่ของการสั่นที่แตกต่างกันทำให้เกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เช่น คลื่นวิทยุเกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำ แสงที่มองเห็นได้เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ปานกลาง รังสีแกมมาเกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง โทรคมนาคม
การทดลองหลายครั้งในการสื่อสารด้วยไฟฟ้าเริ่มขึ้นประมาณปี 1726 ในตอนต้นไม่ประสบความสำเร็จ นักวิทยาศาสตร์ รวมทั้ง Laplace, Ampère และ Gauss มีส่วนเกี่ยวข้อง ระบบโทรเลขด้วยไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริงถูกเสนอในเดือนมกราคม ค.ศ. 1837 โดยวิลเลียม Fothergill Cooke ผู้ที่พิจารณาว่ามันเป็นการปรับปรุง"โทรเลขแม่เหล็กไฟฟ้า"ที่มีอยู่เดิม; การปรับปรุงระบบห้าเข็ม-หกสายที่ถูกพัฒนาร่วมกับ ชาร์ลส์ วีทสโตน เข้าสู่การใช้ในเชิงพาณิชย์ในปี ค.ศ. 1838[14] ระบบโทรเลขในตอนต้นใช้สายไฟหลายสายเชื่อมต่อไปยังเข็มชี้หลายๆเข็ม ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
บัตรแถบแม่เหล็กเป็นบัตรชนิดหนึ่งที่มีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลโดยการปรับเปลี่ยน ความเป็นแม่เหล็กของอนุภาคแม่เหล็กที่ทำจากเหล็กเล็กๆบนแผ่นของวัสดุแม่เหล็กบนบัตร. แถบแม่เหล็ก , บางครั้งเรียกว่า magstripe ถูกอ่านโดยการสัมผ้สและรูดทางกายภาพผ่านหัว อ่าน. บัตรแถบแม่เหล็กใช้ทั่วไปในบัตรเครดิต, บัตรประจำตัวเช่นบัตรอนุญาตขับรถ,และตั๋วโดยสาร. บัตรแถบแม่เหล็กถูกคิดค้นในปี 1960 โดย Forrest Parry วิศวกรของ IBM, ผู้มีความคิดในการติดชิ้นส่วนของเทปแม่เหล็กในการเก็บข้อมูลการรักษาความปลอดภัยและข้อมูลเข้าไปบนบัตรพลาสติก.[129] อิเล็กตรอน
ระหว่างปี 1838 และปี 1851, นักปรัชญาธรรมชาติชาวอังกฤษนามว่า ริชาร์ด เลมมิ่ง (Richard Laming) ได้พัฒนาแนวความคิดที่ว่าอะตอมประกอบไปด้วยแกนกลางของสสารที่ล้อมรอบไปด้วยหน่วยของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า [5] จากนั้นต่อมา เริ่มต้นในปี 1846 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ วิลเลียม เวเบอร์ (William Weber) ได้นำเสนอทฤษฎีของไฟฟ้าที่ประกอบไปด้วยของเหลวที่มีประจุบวกและประจุลบและการมีปฏิสัมพันธ์กันของประจุทั้งสองนี้ถูกควบคุมโดยกฏกำลังสองผกผัน (inverse square law) หลังจากที่ได้ศึกษาปรากฏการณ์ของอิเล็กโทรลิซิส (electrolysis) [6] ในปี 1874 นักฟิสิกส์ชาวไอริชชื่อ จอร์จ จอห์นสโตน สโตนี (George Johnstone Stoney) ได้เสนอแนะบอกว่า มีตัวตนของ "ปริมาณที่แน่นอนของกระแสไฟฟ้าแบบเดี่ยว ๆ" ที่เป็นประจุไฟฟ้าของโมโนเวเลนซ์ ไอออน (monovalent ion) ดำรงตัวอยู่ เขาสามารถที่จะประมาณค่าของประจุ e นี้ในเบื้องต้นได้โดยวิธีการของกฎอิเล็กโทรลิซิสของฟาราเดย์ (Faraday's laws of electrolysis) [7] เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด
เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นบุตรชายของ เจมส์ รัทเทอร์ฟอร์ด วิศวกรผู้ซึ่งอพยพมาจากเมืองเพิร์ธ ประเทศสก็อตแลนด์ กับ มาร์ธา (นามสกุลเดิม ธอมป์สัน) ซึ่งดั้งเดิมอาศัยอยู่ที่เมือง ฮอร์นเชิช เมืองเล็กๆ ในแถบตะวันออกของประเทศอังกฤษ บิดามารดาของเขาย้ายมายังประเทศนิวซีแลนด์ เออร์เนสต์ เกิดในเมืองสปริงโกรฟ (ปัจจุบันคือ เมืองไบรท์วอเตอร์) ใกล้กับเมืองเนลสัน ประเทศนิวซีแลนด์ เขาศึกษาในเนลสันคอลเลจ และได้รับทุนการศึกษาเพื่อเรียนในแคนเตอร์บิวรีคอลเลจ (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยแห่งแคนเทอเบอรี่ ) ในปี 1895 หลังจากจบการศึกษาด้าน BA, MA และ BSc และใช้เวลา 2 ปีในการทำวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีไฟฟ้า รัทเทอร์ฟอร์ดเดินทางไปยังประเทศอังกฤษเพื่อศึกษาต่อที่ ศูนย์วิจัยคาเวนดิช มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ (1895 - 1898) เขาได้รับการบันทึกไว้ในฐานะผู้ค้นพบระยะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างการทดลองด้านกัมมันตภาพรังสี เขาเป็นผู้สร้างนิยามของรังสีแอลฟา และบีตา ซึ่งเป็นคำที่ใช้เรียกรังสี 2 ชนิดที่ปล่อยออกมาจากทอเรียมและยูเรเนียม เขาค้นพบมันระหว่างการตรวจสอบอะตอม อย่างไรก็ตาม เขาไม่ยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบรังสีแกมมา ซึ่งถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส P.V. Villard ไม่นานหลังรัทเทอร์ฟอร์ดรายงานการค้นพบของเขาเกี่ยวกับการแพร่กระจายของก๊าซกัมมันตภาพรังสี ดาราศาสตร์วิทยุ
ดาราศาสตร์วิทยุ () เป็นสาขาหนึ่งของดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ที่เฝ้าศึกษาวัตถุท้องฟ้าในช่วงความถี่ของคลื่นวิทยุ การตรวจจับพบคลื่นวิทยุจากวัตถุทางดาราศาสตร์ (ในทางช้างเผือก) เป็นครั้งแรกเกิดขึ้นในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1930 ต่อมาหลังสงครามโลกครั้งที่สองจึงมีความคืบหน้าในการแยกแยะแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุในอวกาศที่แตกต่างกัน คือจากดาวฤกษ์ ดาราจักร และวัตถุท้องฟ้าประเภทใหม่ๆ ที่ค้นพบเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เช่น ดาราจักรวิทยุ พัลซาร์ และเมเซอร์ การค้นพบการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลนับเป็นการค้นพบที่สำคัญที่สุด  เซลล์แสงอาทิตย์
ปรากฏการณ์ของโฟโตโวลตาอิกถูกแสดงให้เห็นถึงด้วยการทดลองเป็นครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อ A.E. Becquerel ในปี 1839 ตอนอายุ 19 เขาทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ ของพ่อของเขา เขาได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์เป็นตัวแรกของโลก ต่อมา Willoughby Smith ได้ อธิบาย"ผลของแสงบนซีลีเนียมระหว่างเดินทางของกระแสไฟฟ้า"เป็นครั้งแรกในบทความชิ้นหนึ่งที่ได้รับการตีพิมพ์ในฉบับ 20 กุมภาพันธ์ 1873 เรื่องธรรมชาติ อย่างไรก็ตามมันไม่มีอะไรเกิดขึ้นจนกระทั่งปี 1883 เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำด้วย solid state ได้ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดย Charles Fritts ผู้เคลือบสารกึ่งตัวนำซีลีเนียมด้วยชั้นที่บางมากๆของทองเพื่อทำให้เป็นทางเชื่อม(English: junction) อุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพประมาณ 1% เท่านั้น ในปี 1888 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียชื่อ Aleksandr Stoletov สร้างเซลล์แรกที่อยู่บนพื้นฐานของปรากฏการ์ณโฟโตโวลตาอิกด้านนอกที่ถูกค้นพบโดย Heinrich Hertz ก่อนหน้านี้ในปี 1887[3] ฟิสิกส์
ในปัจจุบันโฉมหน้าของการทดลองทางฟิสิกส์แตกต่างจากการทดลองของนักฟิสิกส์ในอดีตเมื่อร้อยกว่าปีที่แล้วมาก ในสมัยก่อนนับตั้งแต่กาลิเลโอเป็นต้นมา การทดลองเพื่อแสวงความรู้ใหม่ ๆ ที่สามารถพลิกโฉมความรู้เดิมที่มีอยู่อาจทำได้โดยการทดลองที่ไม่ซับซ้อนมากอาจดำเนินการทดลองได้โดยคนเพียงคนเดียว แม้กระทั่งช่วงระหว่างปี ค.ศ. 1840 - 1900 ซึ่งเป็นช่วงบุกเบิกเรื่องแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอุปกรณ์ของไมเคิล ฟาราเดย์ก็สามารถสร้างได้อย่างง่าย ๆ ด้วยตนเอง แม้กระทั่งอุปกรณ์ที่นำไปสู่การค้นพบอิเล็กตรอนซึ่งก็คือหลอดรังสีแคโทดก็ไม่ได้ซับซ้อนเมื่อเทียบกับหลอดภาพของจอคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
การค้นพบ nuclear magnetic resonance เมื่อ ค.ศ. 1946 นำมาซึ่งวิธีใหม่ ๆ มากมายสำหรับศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลและกลายเป็นอุปกรณ์ที่ใช้อย่างแพร่หลายใน analytical chemistry และมันได้กำเนิดเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่สำคัญ คือ magnetic resonance imaging. รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดเมื่ออนุภาคมีประจุถูกเร่ง แล้วคลื่นเหล่านี้จะสามารถมีอันตรกิริยากับอนุภาคมีประจุอื่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพาพลังงาน โมเมนตัมและโมเมนตัมเชิงมุมจากอนุภาคแหล่งกำเนิดและสามารถส่งผ่านคุณสมบัติเหล่านี้แก่สสารซึ่งไปทำอันตรกิริยาด้วย ควอนตัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียก โฟตอน ซึ่งมีมวลนิ่งเป็นศูนย์ แต่พลังงานหรือมวลรวม (โดยสัมพัทธ์) สมมูลไม่เป็นศูนย์ ฉะนั้นจึงยังได้รับผลจากความโน้มถ่วง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านั้นซึ่งสามารถแผ่ตนเองได้โดยปราศจากอิทธิพลต่อเนื่องของประจุเคลื่อนที่ที่ผลิตมัน เพราะรังสีนั้นมีระยะห่างเพียงพอจากประจุเหล่านั้นแล้ว ฉะนั้น บางทีจึงเรียกรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าว่าสนามไกล ในภาษานี้สนามใกล้หมายถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้ประจุและกระแสที่ผลิตมันโดยตรง โดยเจาะจงคือ ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต คลื่นสึนามิ
ธูซิดดิดีส นักประวัติศาสตร์ชาวกรีก เสนอเมื่อ 426 ปีก่อนคริสตกาล ว่า คลื่นสึนามิเกี่ยวข้องกับแผ่นดินไหวใต้ทะเล[3][4] แต่ความเข้าใจในธรรมชาติของคลื่นสึนามิยังมีเพียงเล็กน้อยกระทั่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 และยังมีอีกมากที่ยังไม่ทราบในปัจจุบัน ขณะที่แผ่นดินไหวที่รุนแรงน้อยกว่ามากกลับก่อให้เกิดคลื่น พยายามพยากรณ์เส้นทางของคลื่นสึนามิข้ามมหาสมุทรอย่างแม่นยำ และยังพยากรณ์ว่าคลื่นสึนามิจะมีปฏิสัมพันธ์กับชายฝั่งแห่งหนึ่ง ๆ อย่างไร มอเตอร์
ในปี 1827 นักฟิสิกส์ชาวฮังการี อานาโยส เยดลิค (Ányos Jedlik) เริ่มการทดลองกับขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic coil) นิโคลา เทสลา
แม้เทสลาจะเป็นผู้คิดค้นสัญญาณวิทยุ การค้นพบหลักการสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ผลงานที่ทำให้เขาเป็นที่รู้จักกันดีคือ การค้นคว้าพัฒนาไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งในขณะนั้นมีการแข่งขันกับไฟฟ้ากระแสตรงที่ถูกพัฒนาขึ้นมา โทมัส เอดิสัน แต่ในที่สุดไฟฟ้ากระแสสลับก็ได้รับความนิยมมากกว่า เพราะเกิดการสูญเสียน้อยกว่าในการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล คลื่นอนุภาค
ในปลายศตวรรษที่ 19 สมการของแมกเวลซ์เป็นที่แพร่หลาย และทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการแสดงสมบัติของคลื่นและอนุภาคจึงได้รับการตรวจสอบและยืนยันเป็นทฤษฎีต่างๆ มากมาย เช่น การแผ่รังสีของวัตถุดำ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ต่อมาในวิชาควอนตัมก็รู้จักแสงในชื่อว่า โฟตอน และพลังงานจะถูกนิยามด้วยความสัมพันธ์ของพลังค์-ไอสไตน์ (Planck–Einstein relation) ดังนี้
และในเทอมของโมเมนตัมจะได้ว่า คลื่นวิทยุ
นิโคลา เทสลา และกูลเยลโม มาร์โกนี ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์ระบบที่นำคลื่นวิทยุมาใช้ในการสื่อสาร[1][2] [3] ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
เมื่อ ค.ศ. 1929 เอ็ดวิน ฮับเบิล ได้ตีพิมพ์การค้นพบของเขาว่า อัตราเร็วที่กาแลกซีถอยห่างจากกันนั้นเพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับระยะห่างของพวกมัน นี่เป็นพื้นฐานในการเข้าใจว่า เอกภพ กำลังขยายตัว ดังนั้นเอกภพต้องเล็กกว่านี้และร้อนกว่านี้ในอดีต ในปี ค.ศ. 1933 Karl Jansky ที่ Bell Labs ได้ค้นพบการเปล่งคลื่นวิทยุจาก ทางช้างเผือก และจึงเริ่มต้นวิทยาศาสตร์ของ ดาราศาสตร์วิทยุ ในช่วง ค.ศ. 1940 นักวิจัยเช่น จอร์จ กามอฟ ได้เสนอทฤษฎี "บิงแบง" theory, evidence for which was discovered in 1964; เอนริโค เฟอร์มี และ เฟรด ฮอยล์ เป็นผู้ต่อต้านในช่วงปี ค.ศ. 1940 และ ค.ศ. 1950 ฮอยล์ได้ขนานนามทฤษฎีของกามอฟ "บิก แบง" เพื่อจะลบล้างมัน ทุกวันนี้มันเป็นผลลัพธ์หลักอย่างหนึ่งของ cosmology วิลเลิม ไอนต์โฮเฟิน
ไอน์ไทโฟนศึกษาเรื่องคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ซึ่งในสมัยนั้นมีการค้นพบแล้วว่าการเต้นของหัวใจก่อให้เกิดคลื่นไฟฟ้า แต่ยังไม่มีเครื่องมือที่ใช้วัดอย่างแม่นยำ ในปี ค.ศ. 1901 ไอนต์โฮเฟินประดิษฐ์เครื่องสตริงกัลวานอมิเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยเส้นใยที่พาดผ่านแม่เหล็กกำลังสูง เมื่อคลื่นไฟฟ้าวิ่งผ่านเส้นใย สนามแม่เหล็กจะทำให้เส้นใยขยับเป็นเงาบนม้วนกระดาษที่เคลื่อนที่ ไอนต์โฮเฟินใช้เครื่องมือนี้ในการศึกษาโรคหัวใจต่าง ๆ นอกจากนี้ไอนต์โฮเฟินยังกำหนดให้ใช้ตัวอักษร P, Q, R, S และ T ในการแปรผล รวมถึงคิดค้นสามเหลี่ยมไอนต์โฮเฟิน ซึ่งเป็นการอธิบายตำแหน่งขั้วไฟฟ้าหัวใจ รหัสมอร์ส
เริ่มต้นขึ้นในราวกลาง ค.ศ. 1830 โดย ซามูเอล เอฟ. บี. มอร์ส (Samuel F. B. Morse) และ อัลเฟรต เวล (Alfred Vail) ได้คิดค้นเครื่องส่งโทรเลขโดยใช้กระแสไฟฟ้าควบคุมสนามแม่เหล็กของเครื่องรับปลายทางผ่านทางสายส่งสัญญาณ ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
นับได้ว่าการค้นพบของ ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเตด ได้จุดประกายที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามค้นพบเรื่องแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึง อังเดร มารี แอมแป (Andre Marie Ampere) ผู้ค้นพบทฤษฎีแม อะตอม
ปี ค.ศ. 1924 หลุยส์ เดอ บรอย เสนอแนวคิดว่าอนุภาคทุกชนิดมีพฤติกรรมเหมือนคลื่น ปี ค.ศ. 1926 แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ใช้แนวคิดนี้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอะตอมที่อธิบายอิเล็กตรอนในลักษณะของรูปคลื่นสามมิติแทนที่จะเป็นอนุภาคแบบจุด ผลสืบเนื่องจากการใช้รูปคลื่นอธิบายอนุภาคคือ มันเป็นไปไม่ได้ในทางคณิตศาสตร์ที่จะทราบค่าที่แน่นอนทั้งตำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาคในเวลาเดียวกัน ในเวลาต่อมาแนวคิดนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ หลักแห่งความไม่แน่นอน ซึ่งเรียบเรียงขึ้นโดย แวร์เนอร์ ไฮเซนแบร์ก ในปี ค.ศ. 1926 จากหลักการนี้ ถ้ากำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของอนุภาคแล้วจะสามารถทราบเพียงขอบเขตที่เป็นไปได้ของโมเมนตัม ในทำนองกลับกันก็เช่นเดียวกัน แบบจำลองนี้สามารถใช้อธิบายผลสังเกตการณ์พฤติกรรมของอะตอมแบบที่แบบจำลองอื่น ๆ ก่อนหน้าไม่สามารถอธิบายได้ เช่นโครงสร้างของอะตอมและรูปแบบสเปกตรัมของอะตอมที่มีขนาดใหญ่กว่าไฮโดรเจน ดังนั้นแบบจำลองของอะตอมที่คล้ายคลึงกับแบบจำลองดาวเคราะห์จึงถูกละทิ้งไป หันไปใช้แบบจำลองที่อธิบายถึงโซนวงโคจรในอะตอมที่อยู่รอบ ๆ นิวเคลียสอันเป็นบริเวณที่น่าจะสังเกตพบอิเล็กตรอนมากที่สุด[34][35] อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
ในปี ค.ศ.1947 ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบ point contact ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยวอลเตอร์ เอช Brattain และจอห์น Bardeen ภายใต้การดูแลของวิลเลียม Shockley ที่ห้องปฏิบัติการโทรศัพท์เบลล์ ในปี ค.ศ.1948 การประดิษฐ์ของทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบ junction (BJT) โดย Shockley ได้ปรับปรุงเสถียรภาพและประสิทธิภาพการทำงานของทรานซิสเตอร์และช่วยลดต้นทุนในการผลิต หลังปี 1950 พาวเวอร์ไดโอดสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าเริ่มถูกนำมาใช้แทนที่หลอดสูญญากาศ จากนั้นในปี ค.ศ.1956 ตัวเรียงกระแสควบคุมชนิดซิลิคอน หรือ Silicon-Controlled Rectifier (SCR) ถูกนำมาใช้โดย บริษัท General Electric ซึ่งทำให้มีการประยุกต์ใช้อิเล็กทรอนิกส์กำลังเพิ่มขึ้นอย่างมาก[2] ปีแยร์ กูว์รี
ต่อมาในปี ค.ศ. 1880 ปีแยร์ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับความต่างศักย์ของไฟฟ้าระหว่างผลึกหินควอทซ์กับเกลือโรเชลลีภายใต้ความกดดันสูง จากผลการทดลองเขาพบว่า ความกดดันมีผลกระทบต่อความต่างศักย์ ซึ่งปีแยร์เรียกสั้น ๆ ว่า "ปีแยร์โซอิเล็กทริซิตี" (Pierre so Electricity) และเขาได้พบเพิ่มเติมอีกว่า ถ้าเพิ่มค่าความต่างศักย์ของไฟฟ้าให้มากขึ้น จะทำให้พื้นผิวของผลึกเกิดการสั่นสะเทือน ทำให้เกิดคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงเกินกว่าที่คนปกติจะได้ยิน แต่ก็มีประโยชน์ เพราะต่อมานักวิทยาศาสตร์รุ่นหลังได้นำหลักการเดียวกันนี้มาประดิษฐ์อุปกรณ์เกี่ยวกับเสียงหลายชนิด เช่น ไมโครโฟน เครื่องบันทึกเสียง เป็นต้น รังสีเอกซ์
รังสีเอกซ์ (X-ray หรือ Röntgen ray) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 10 ถึง 0.01 นาโนเมตร ตรงกับความถี่ในช่วง 30 ถึง 30,000 เพตะเฮิรตซ์ (10 เฮิรตซ์) ในเบื้องต้นมีการใช้รังสีเอกซ์สำหรับถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัยโรค และงานผลึกศาสตร์ (crystallography) รังสีเอกซ์เป็นการแผ่รังสีแบบแตกตัวเป็นไอออน และมีอันตรายต่อมนุษย์ รังสีเอกซ์ค้นพบโดยวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน เมื่อ ค.ศ. 1895 การทดลองแบบอำพราง
บัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งประเทศฝรั่งเศส (French Academy of Sciences) เป็นผู้เริ่มการทดลองแบบอำพรางที่มีการบันทึกไว้เป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1784 คือมีการตั้งคณะกรรมการเพื่อตรวจสอบทฤษฎี animal magnetism (ที่สัตว์มีพลังธรรมชาติที่กระจายออกมารอบตัว ที่เกิดจาก "น้ำแม่เหล็ก") ของ Franz Mesmer โดยมีเบนจามิน แฟรงคลินและ Antoine Lavoisier (บิดาของเคมีปัจจุบัน) เป็นผู้นำ คณะกรรมการทำการทดลองโดยให้ mesmerist ผู้เป็นผู้รับการทดลอง กำหนดวัตถุที่มีการเติม "vital fluid" (น้ำพลังชีวิต) รวมทั้งต้นไม้และขวดน้ำ แต่ผู้รับการทดลองไม่สามารถที่จะทำได้ ต่อจากนั้น คณะกรรมการก็ตรวจสอบการรักษาคนไข้โดยการสะกดจิต (mesmerized) แม้ว่าคนไข้จะมีอาการที่ดีขึ้น แต่คณะกรรมการได้สรุปว่า คนไข้ดีขึ้นเพราะตนเชื่อว่าจะดีขึ้น ซึ่งเป็นข้อเสนอทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ยาหลอก (placebo effect)[3] วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน
วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน (Wilhelm Conrad Röntgen - 27 มีนาคม พ.ศ. 2388 — 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2466) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ประจำมหาวิทยาลัยเวิร์ซแบร์ก ผู้ค้นพบและสร้าง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มี ช่วงคลื่น ขนาดที่รู้จักในปัจจุบันว่า รังสีเอกซ์ (x-rays) หรือ รังสีเรนต์เกน เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2438ความสำเร็จที่ทำให้เรินต์เกนได้รับรางวัลโนเบลรางวัลแรก เมื่อ พ.ศ. 2444  ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
คลัทช์อนุภาคแม่เหล็กเป็นคลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าชนิดพิเศษที่ไม่ได้ใช้แผ่นเสียดทาน แต่จะใช้ ผงละเอียดของวัสดุที่ไวต่ออำนาจแม่เหล็ก (โดยทั่วไปเป็นเหล็กสเตนเลส) เพื่อเชื่อมทางกลระหว่างแผ่นล้อที่หมุนอย่างอิสระที่ติดอยู่กับเพลาด้านหนึ่ง, กับใบพัดที่ติดอยู่กับเพลาอีกด้านหนึ่ง. ครัทช์อนุภาคแม่เหล็กถูกคิดค้นในปี ค.ศ. 1947 โดย ยูเครน-อเมริกัน จาค็อบ Rabinow.[32] อาร์เทอร์ คอมป์ตัน
อาร์เทอร์ ฮอลลี คอมป์ตัน (Arthur Holly Compton) (10 กันยายน พ.ศ. 2435 – 15 มีนาคม พ.ศ. 2505) เป็นนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ พ.ศ. 2470 ในฐานะที่เขาค้นพบการกระเจิงของโฟตอนจากอิเล็กตรอน อันเป็นการพิสูจน์สมบัติความเป็นอนุภาคของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อาร์เทอร์ คอมป์ตัน รู้จักกันดีในฐานะหัวหน้าห้องปฏิบัติการโลหวิทยาของโครงการแมนฮัตตัน และนายกสภามหาวิทยาลัยวอชิงตันเซนต์หลุยส์ระหว่าง พ.ศ. 2488 - 2496 กราวด์ (ไฟฟ้า)
ระบบโทรเลขแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งแต่ปี ค.ศ. 1820 เป็นต้นมา ใช้สายสัญญาณสองสายหรือมากกว่า เพื่อส่งสัญญาณไปและรับกลับ จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน คาร์ล เอากุสท์ ฟอน ชไตน์ไฮล์ () ได้ค้นพบในปี ค.ศ. 1836–1837 ว่าพื้นดินสามารถถูกใช้เป็นเส้นทางกลับเพื่อให้ครบวงจรได้ ทำให้สายกลับเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น อย่างไรก็ตาม มีหลายปัญหากับระบบนี้ สัญญาณรบกวนถูกขยายมากขึ้นบนสายโทรเลขข้ามทวีปที่ถูกสร้างขึ้นใน ปี 1861 โดยบริษัทเวสเทิร์นยูเนียน ระหว่างเมืองเซนต์โยเซฟ รัฐมิสซูรี กับเมืองแซคราเมนโต รัฐแคลิฟอร์เนีย ในระหว่างสภาพอากาศแห้ง การเชื่อมต่อกับพื้นดินมักจะเกิดความต้านทานสูง ที่จำเป็นต้องมีน้ำมาเทลงบนแท่งดิน () เพื่อให้โทรเลขหรือโทรศัพท์ใช้งานได้ วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน
ในปี พ.ศ. 2444 เรินต์เกนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ซึ่งเป็นรางวัลแรกสุด รางวัลนี้ให้อย่างเป็นทางการเพื่อ ""เป็นการรับรู้และยกย่องในความวิริยอุตสาหะที่เขาได้ค้นพบรังสีที่มีความสำคัญและได้รับการตั้งชื่อตามเขานี้"" เรินต์เกนได้บริจาครางวัลทีได้รับให้แก่มหาวิทยาลัยที่เขาสังกัด และได้ทำเช่นเดียวกับที่ ปิแอร์ คูรี ได้ทำบ้างในหลายปีต่อมา คือการปฏิเสธไม่ถือลิขสิทธิ์ในสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ ที่สืบเนื่องมาจากผลงานที่เขาค้นพบด้วยเหตูผลทางจริยธรรม เรินต์เกนไม่ยอมแม้แต่จะให้ใช้ชื่อเขาเรียงรังสีที่เขาเป็นผู้ค้นพบ อย่างไรก็ดี ในปี พ.ศ. 2547 IUPAC ได้ตั้งชื่อธาตุใหม่ว่า "เรินต์เกนเนียม" (Roentgenium) เพื่อเป็นเกียรติแก่เรินต์เกน อ็องเดร-มารี อ็องแปร์
อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ (; 22 มกราคม ค.ศ. 1775 – 10 มิถุนายน ค.ศ. 1836) เป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ผู้ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ค้นพบทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า หน่วย SI ของการวัดกระแสไฟฟ้า โดยชื่อของหน่วยแอมแปร์ ได้ตั้งตามชื่อของเขา กลศาสตร์ควอนตัม
สูตรการแผ่รังสีของวัตถุดำ เป็นผลงานแรกๆ ของทฤษฎีควอนตัม ในกลางคืน วันอาทิตย์ที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2443 โดยพลังก์ มันมาจากรายงานของรูเบนส์ (Rubens) จากการค้นพบล่าสุดในการค้นหาอินฟราเรด คืนนั้นเองพลังก์เขียนสูตรลงบนโปสการ์ด รูเบนส์ ได้รับโปสการ์ดนั้นในเช้าวันถัดมา การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก
ประวัติของเครื่อง MRI[24] ในปี 1971 บลอช (Bloch) และ พัลเซล (Purcell) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ร่วมกันในการพัฒนาในเรื่องการ เรโซแนสของนิวเคลียสด้วยแม่เหล็ก NMR (Nuclear magnetic resonance) โดย NMR เป็นหลักการทางฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลัง MRI ซึ่งแมนส์ฟิล (Mansfield) และลัวเตอร์เบอร์ (Lauterbur) ได้พัฒนาเครื่อง NMR จนสามารถสร้างภาพร่างกายมนุษย์จากสัญญาณที่ได้จาก NMR ได้ ทำให้ทั้ง ลัวเตอร์เบอร์ และ แมนส์ฟิลได้รับรางวัลโนเบลสาขา การแพทย์ในปี 2003 MRI ชื่อเดิมคือ การสร้างภาพจากการเรโซแนสของนิวเคลียสด้วยแม่เหล็ก (Nuclear Magnetic Resonance Imaging) แต่ต้องมาเปลี่ยนชื่อมาเป็น Magnetic Resonance Imaging (MRI) เนื่องจากเกรงว่าคนทั่วไปจะเข้าใจผิดว่าใช้รังสี ซึ่งในความเป็นจริงมิได้เป็นเช่นนั้น เครื่อง MRI ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างแพร่หลายและรวดเร็วมาก ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
เลเซอร์แบบควอนตัมเวลล์ (English: Quantum well laser) เป็นเลเซอร์ไดโอดในที่ซึ่ง ภูมิภาคที่แอคทีฟของอุปกรณ์เป็นที่แคบจะจนเกิดการเก็บตัวของควอนตัม. ความยาวคลื่นของ แสงที่ปล่อยออกโดยเลเซอร์ควอนตัมเวลล์จะถูกกำหนดโดยความกว้างของพื้นที่แอคทีฟมากกว่าแค่ความกว้างของแถบความถี่ของวัสดุที่มันถูกสร้างขึ้น. ควอนตัมเลเซอร์เวลล์ถูกคิดค้นโดย ชาร์ลส์ เอช เฮนรี นักฟิสิกส์ที่ Bell Labs ในปี 1974และ ได้รับสิทธิบัตรสำหรับมันในปี 1976.[232] ไฟฟ้า
อุปกรณ์โซลิดสเตตตัวแรกเป็น "ตัวตรวจจับแบบหนวดแมว" มันถูกใช้เป็นครั้งแรกในทศวรรษที่ 1900 ในเครื่องรับวิทยุ ลวดคล้ายหนวดแมวจะถูกวางเบา ๆ ในการสัมผัสกับผลึกของแข็ง (เช่นผลึกเจอร์เมเนียม) เพื่อที่จะตรวจจับสัญญาณวิทยุจากผลกระทบจุดสัมผัสที่รอยต่อ (English: contact junction effect)[20] ในชิ้นส่วนโซลิดสเตต กระแสจะถูกกักขังอยู่ในชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งและสารประกอบที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสวิตช์และขยายมัน การไหลของกระแสสามารถเข้าใจได้ในสองรูปแบบ: แบบแรกเป็นอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ และแบบที่สองเป็นพร่องอิเล็กตรอนที่มีประจุบวกที่เรียกว่าโฮล ประจุและโฮลเหล่านี้สามารถเข้าใจได้ในแง่ของควอนตัมฟิสิกส์ วัสดุที่ใช้สร้างส่วนใหญ่มักจะเป็นสารกึ่งตัวนำที่เป็นผลึก[21][22] อิเล็กตรอน
ชาวกรีกโบราณ หรือกรีซโบราณ (ancient Greeks) สังเกตเห็นว่าก้อนอำพันสีเหลืองสามารถดึงดูดวัตถุขนาดเล็กได้เมื่อถูกลูบไล้ด้วยขนสัตว์ นอกเหนือจากปรากฏการณ์ฟ้าแลบและฟ้าผ่า, ปรากฏการณ์นี้เป็นหนึ่งในประสบการณ์ที่เก่าแก่ที่สุดของมนุษย์ที่ถูกบันทึกไว้เกี่ยวกับไฟฟ้า ในตำรากว่า 1600 เล่มที่มีชื่อว่า De Magnete นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ วิลเลียม กิลเบิร์ต ได้บัญญัติคำศัพท์ในภาษาละตินใหม่ (New Latin) ว่า [electricus]error: {{lang}}: text has italic markup (help) เพื่ออ้างถึงคุณสมบัติในการดึงดูดวัตถุขนาดเล็กหลังจากที่ถูกถูกับยาง ทั้งคำ electric (ไฟฟ้า) และ electricity (กระแสไฟฟ้า) มาจากคำในภาษาละตินว่า ēlectrum ซึ่งมาจากคำภาษากรีกสำหรับเรียกแทนวัตถุอำพันว่า ήλεκτρον (ēlektron) อิเล็กตรอน
นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อ โยฮัน วิลเฮล์ม เฮ็ดทอร์ฟ (Johann Wilhelm Hittorf) ได้ศึกษาการนำไฟฟ้าในก๊าซบริสุทธิ์: ในปี ค.ศ. 1869 เขาค้นพบการเรืองแสงที่เพิ่มขึ้นที่ออกมาจากหลอดรังสีแคโทดในขณะที่ลดความดันของก๊าซที่อยู่ภายในลง ในปี 1876 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ เออเก็น โกลด์สไตน์ (Eugen Goldstein) ได้แสดงให้เห็นว่ารังสีจากการเรืองแสงนี้ทอดเงาได้และเขาขนานนามว่า รังสีแคโทด [9] ในระหว่างช่วงยุคปี ค.ศ. 1870 นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวอังกฤษ เซอร์ วิลเลียม ครูกส์ (Sir William Crookes) ได้พัฒนาหลอดรังสีแคโทดที่มีสภาพความเป็นสุญญากาศสูงอยู่ภายในขึ้นเป็นครั้งแรก [10] จากนั้นเขาก็แสดงให้เห็นว่ารังสีเรืองแสงที่ปรากฏภายในหลอดนั้นสามารถนำพาพลังงานไปได้และเคลื่อนที่ออกมาจากแคโทดไปยังแอโนด นอกจากนี้โดยการใช้สนามแม่เหล็กเขาก็สามารถที่จะหันเหทิศทางของรังสีนี้ได้จึงแสดงให้เห็นว่าลำแสงนี้ทำตัวราวกับว่ามันเป็นประจุลบ [11][12] ในปี 1879 เขาเสนอว่าคุณสมบัติเหล่านี้สามารถอธิบายได้โดยสิ่งที่เขาเรียกว่า 'สสารแผ่รังสี' (radiant matter) เขาได้เสนอแนะว่านี่คือสถานะที่สี่ของสสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีประจุลบที่ถูกฉายออกมาด้วยความเร็วสูงจากขั้วแคโทด [13] ความยาวคลื่น
หลุยส์-วิคทอร์ เดอบรอยล์ ค้นพบว่าอนุภาคที่มีโมเมนตัม มีความยาวคลื่นซึ่งสัมพันธ์กับฟังก์ชันคลื่นของอนุภาคนั้น เรียกว่า ความยาวคลื่นของเดอบรอยล์ แอมแปร์
แอมแปร์ หรือที่เรียกสั้น ๆ ว่า แอมป์ (สัญลักษณ์ : A) เป็นหน่วยวัดกระแสไฟฟ้า หรือปริมาณของประจุไฟฟ้าต่อวินาที แอมแปร์เป็นหน่วยฐานเอสไอ ตั้งชื่อตามอ็องเดร-มารี อ็องแปร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส หนึ่งในผู้ค้นพบแม่เหล็กไฟฟ้า
แอมแปร์ คือกระแสคงที่ ซึ่งหากคงอยู่ในตัวนำเป็นเส้นตรงขนานกัน 2 ตัว ที่มีความยาวไม่จำกัด มีภาคตัดขวางที่เล็กมาก และวางห่างกัน 1 เมตร ในสุญญากาศ ก็จะก่อให้เกิดแรงระหว่างตำแหน่งทั้งสองนี้เท่ากับ 2×10 นิวตันต่อความยาว 1 เมตร  ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้ามีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิด ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในปี ค.ศ. 1905 อาร์โน อัลลัน เพนเซียส
เพนเซียสเริ่มงานที่ Bell Labs ที่นิวเจอร์ซีย์ โดยทำงานเกี่ยวกับเครื่องรับคลื่นไมโครเวฟอย่างละเอียดสำหรับใช้ในการเฝ้าสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ ในปี ค.ศ. 1964 ขณะกำลังสร้างระบบเครื่องรับที่ละเอียดอ่อนที่สุด เขากับ โรเบิร์ต วูดโรว์ วิลสัน เพื่อนร่วมงาน ได้พบกับคลื่นวิทยุรบกวนที่พวกเขาไม่สามารถอธิบายได้ มันมีพลังงานต่ำเกินกว่าจะเป็นการแผ่รังสีที่มาจากทางช้างเผือก ทั้งยังมีลักษณะที่เหมือนกันในทุกทิศทาง พวกเขาจึงสันนิษฐานว่าเครื่องมือวัดของตนอาจถูกรบกวนจากแหล่งกำเนิดอื่นบนโลก ทั้งสองทำการทดลองใหม่อีกหลายครั้ง แต่ก็ไม่อาจยอมรับผลที่ว่าคลื่นวิทยุรบกวนนั้นมาจากเมืองนิวยอร์ก หลังจากทดลองตัดความเป็นไปได้ของแหล่งกำเนิดคลื่นรบกวนทั้งหมดแล้ว ทั้งสองจึงได้ประกาศการค้นพบของตน ซึ่งในเวลาต่อมาได้รับการอธิบายโดย โรเบิร์ต ดิค ว่านั่นคือรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ซึ่งเป็นเศษซากคลื่นวิทยุที่หลงเหลือมาจากบิกแบง การค้นพบนี้ช่วยยืนยันทฤษฎีบิกแบงให้แก่นักดาราศาสตร์ และช่วยแก้ปัญหาข้อสงสัยหลายประการที่เคยมีก่อนหน้านั้น คลื่นความโน้มถ่วง
ในวิชาฟิสิกส์ คลื่นความโน้มถ่วง () คือความผันผวนของความโค้งในปริภูมิ-เวลาที่แผ่ออกเป็นคลื่น ที่เดินทางออกจากแหล่งกำเนิด อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ทำนายไว้ใน ค.ศ. 1916 บนพื้นฐานทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา คลื่นความโน้มถ่วงส่งพลังงานเป็นรังสีความโน้มถ่วง () การมีคลื่นความโน้มถ่วงนี้เป็นผลลัพธ์ที่เกิดได้จากความไม่แปรเปลี่ยนลอเรนซ์ (Lorentz invariance) ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เพราะนำมาซึ่งมโนทัศน์ความเร็วจำกัดของการแผ่ของอันตรกิริยากายภาพ ในทางตรงข้าม คลื่นความโน้มถ่วงมีไม่ได้ในกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน ซึ่งมีสัจพจน์ว่าอันตรกิริยากายภาพแผ่ด้วยความเร็วอนันต์ แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์
ที่มาของความคิดที่นำแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ สู่การนำเสนอสมการคลื่นของเขา เริ่มต้นตั้งแต่จุดกำเนิดของทฤษฎีควอนตัม (quantum theory) โดยบิดาแห่งฟิสิกส์ควอนตัม คือ มักซ์ พลังค์ (Max Planck) เมื่อปี ค.ศ.1900 ตามด้วยความคิดในวงการฟิสิกส์ควอนตัมต่อมา เรื่องความเป็นคลื่นและอนุภาคของทุกสิ่งที่มักจะเข้าใจกันว่า เป็นคลื่นหรือเป็นอนุภาคเพียงอย่างเดียว และสำคัญที่สุด คือการนำเสนอความคิดเรื่อง "คลื่นอนุภาค" (Particle Wave) โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ หลุยส์ เดอ เบรย (Louis De Broglie) เมื่อปี ค.ศ.1923 วิทยุสื่อสาร
คลื่นวิทยุ คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ค้นพบโดยเจมส์แมกซ์เวลล์ (James c. Maxwell) เมื่อราวปี ค.ศ.1864 ต่อมา ไฮริชเฮิรตซ์ (Heinrich Hertz) ทดลองพิสูจน์ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานที่ใช้ได้จริง ในปี ค.ศ.1887 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความเร็ว 300,000,000 เมตร/วินาที หรือเท่ากับความเร็วแสง  คลื่นความโน้มถ่วง
เมื่อคลื่นความโน้มถ่วงผ่านผู้สังเกตที่อยู่ไกล ผู้สังเกตนั้นจะพบว่าปริภูมิ-เวลาถูกบิดจากผลของความเครียด ระยะทางระหว่างวัตถุอิสระเพิ่มและลดเป็นจังหวะเมื่อคลื่นผ่าน ด้วยความถี่สมนัยกับคลื่นนั้น เหตุการณ์นี้เกิดแม้วัตถุอิสระเหล่านั้นไม่มีแรงไม่สมดุลกระทำ ขนาดของผลนี้ลดผกผันกับระยะทางจากแหล่งกำเนิด มีการทำนายว่าระบบดาวนิวตรอนคู่ที่เวียนก้นหอยเข้าหากัน (Inspiral) เป็นแหล่งกำเนิดทรงพลังของคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อทั้งสองรวมกัน เนื่องจากความเร่งมหาศาลของมวลทั้งสองขณะที่โคจรใกล้กันและกัน ทว่า เนื่องจากระยะทางดาราศาสตร์ถึงแหล่งกำเนิดเหล่านี้ทำให้มีการทำนายว่าเมื่อวัดผลบนโลกจะได้ค่าน้อยมาก คือ มีความเครียดน้อยกว่า 1 ส่วนใน 10 นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามแสดงการมีอยู่ของคลื่นเหล่านี้ด้วยตัวรับที่ไวขึ้นอีก การวัดที่ไวที่สุดในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 1 ส่วนใน (ใน ค.ศ. 2012) ของหอดูดาวไลโกและเวอร์โก หอดูดาวบนอวกาศ สายอากาศอวกาศอินเตอร์เฟียโรมิเตอร์เลเซอร์ (Laser Interferometer Space Antenna) กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาโดยองค์การอวกาศยุโรป
คลื่นความโน้มถ่วงควรทะลุทะลวงบริเวณของปริภูมิที่คลื่นไฟฟ้าแม่เหล็กผ่านไม่ได้ มีการตั้งสมมุติฐานว่าคลื่นความโน้มถ่วงจะสามารถให้สารสนเทศเกี่ยวกับหลุมดำและวัตถุประหลาดอื่นในเอกภพห่างไกลแก่ผู้สังเกตบนโลกได้ ระบบเช่นนี้ไม่สามารถสังเกตได้ด้วยวิธีดั้งเดิมอย่างกล้องโทรทรรศน์แสงหรือกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ฉะนั้น ดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงจึงให้การรับรู้ใหม่ต่อการทำงานของเอกภพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คลื่นความโน้มถ่วงอาจเป็นที่สนใจของนักจักรวาลวิทยาเพราะให้หนทางที่เป็นไปได้ในการสังเกตเอกภพช่วงต้นมากได้ สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ในดาราศาสตร์ดั้งเดิม เพราะก่อนการรวมประจุ (recombination) เอกภพทึบต่อรังสีไฟฟ้าแม่เหล็ก การวัดคลื่นความโน้มถ่วงที่แม่นจะยังให้นักวิทยาศาสตร์ทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้ทะลุปรุโปร่งมากขึ้นด้วย ไฟฟ้า
ในปี 1887 ไฮน์ริช เฮิร์ตซ์[17]:843–844[18] ค้นพบว่าขั้วไฟฟ้าที่เรืองแสงด้วยรังสีอุลตร้าไวโอเลตจะสร้างประกายไฟฟ้าได้ง่ายมาก ในปี 1905 อัลเบิรต ไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์เอกสารที่อธิบายข้อมูลการทดลองจากผลกระทบโฟโตอิเล็กตริกเมื่อการเป็นผลลัพธ์ของพลังงานแสงที่กำลังถูกนำส่งในแพกเกตที่แปลงเป็นปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง เป็นการใส่พลังงานให้กับอิเล็กตรอน การค้นพบนี้นำไปสู่การปฏิวัติควอนตัม ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1921 สำหรับ "การค้นพบกฎของผลกระทบโฟโตอิเล็กตริก"[19] ผลกระทบโฟโตอิเล็กตริกยังถูกใช้ในโฟโตเซลล์อย่างที่สามารถพบได้ในเซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วยและเซลล์นี้มักจะถูกใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อการพานิชย์ แรงเคลื่อนไฟฟ้า
นายแอเลสซานโดร โวลตา ได้พัฒนาเซลล์ไฟฟ้าราวปี 1792 และนำเสนอผลงานของเขาเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 1800 โวลตาชี้ชัดอย่างถูกต้องในบทบ​​าทของขั้วไฟฟ้าที่แตกต่างกันในการผลิตแรงดันไฟฟ้า แต่ละเลยอย่างไม่ถูกต้องในบทบาทใด ๆ สำหรับอิเล็กโทรไลต์ โวลตาได้เรียงลำดับโลหะใน 'แถวแรงดัน' "นั่นคือกล่าวได้ว่าตัวหนึ่งตัวใดในรายการจะกลายเป็นบวกเมื่อติดต่อกับตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ข้างหน้า แต่จะเป็นลบเมื่อติดต่อกับตัวที่อยู่ข้างหลัง" สัญลักษณ์โดยทั่วไปในภาพแสดงของวงจรนี้ ( –|– ) จะมีขีดยาว 1 เส้นและขีดสั้น 1 เส้นเพื่อระบุถึงขีดยาวเหนือกว่า กฎของโวลตาเกี่ยวกับขั้วแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ต่อต้านหมายถึงว่า สมมติว่ามีขั้วไฟฟ้าสิบขั้ว (สังกะสีหนึ่งขั้วและวัสดุอื่น ๆ เก้าขั้วเป็นตัวอย่าง) จะสามารถสร้างเซลล์โวตาอิกได้ 45 แบบ (10×9/2)  โทรคมนาคม
บทความหลัก: ประวัติของวิทยุและประวัติของโทรทัศน์ ในปี ค.ศ. 1832 เจมส์ Lindsay ได้สาธิตในชั้นเรียนแสดงโทรเลขไร้สายผ่านตัวนำไฟฟ้าที่เป็นน้ำให้กับนักเรียนของเขา ในปี ค.ศ. 1854 เขาก็สามารถที่จะแสดงให้เห็นถึงการส่งสัญญาณข้ามอ่าว Firth of Tay จาก ดันดี, สกอตแลนด์ไปยังวูดเฮเวน, ระยะประมาณสองไมล์ (3 กิโลเมตร)อีกครั้งโดยใช้น้ำเป็นสื่อกลางในการส่งผ่าน[20] ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1901 Guglielmo มาร์โคนี จัดตั้งการสื่อสารไร้สายระหว่าง เซนต์จอห์น, Newfoundland กับ Poldhu ในคอร์นวอลล์ (อังกฤษ) เขาได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1909 ร่วมกับ คาร์ล Braun[21] คลื่น
2) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic wave) คือ คลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น แสง คลื่นวิทยุ คลื่นโทรทัศน์ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ออร์สเตดไม่ใช่คนเดียวที่ทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้ากับแม่เหล็ก ในปี ค.ศ. 1802 เกียน โดเมนิโก โรมานยอซิ นักวิชาการกฎหมายชาวอิตาลี ขยับเข็มแม่เหล็กด้วยประจุไฟฟ้าสถิต สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือ ไม่มีกระแสกัลวานิกไหล จึงไม่มีอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น การค้นพบถูกตีพิมพ์ในหนังสือพิมพ์อิตาลีในปี ค.ศ. 1802 แต่ถูกกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มองข้ามไปในสมัยนั้น
เราอาจเข้าใจสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะสร้างสนามไฟฟ้า และทำให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้น แรงนี้ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต และทำให้เกิดการไหลของประจุไฟฟ้า (กระแสไฟฟ้า) ในตัวนำขึ้น ขณะเดียวกัน อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ จะสร้างสนามแม่เหล็ก และทำให้เกิดแรงแม่เหล็กต่อวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก นิวตรอน
นิวตรอนถูกค้นพบโดย เซอร์ เจมส์ แชดวิก (Sir James Chadwick) ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ในปี ค.ศ. 1932 โดยแชดวิกได้ทำการทดลองโดยการยิงอนุภาคแอลฟาจากพอโลเนียมใส่แผ่นโบรอนบาง ๆ และรองรับอนุภาคด้วยเครื่องตรวจจับที่บรรจุแก๊สไนโตรเจนไว้ภายใน พบว่ามีอนุภาคหนึ่งหลุดมาและเป็นกลางทางไฟฟ้า จึงตั้งชื่อให้ว่า "นิวตรอน" [9] โดยการทดลองของทอมสันและโกลด์สตีนที่ใช้หลอดรังสีแคโทดไม่สามารถตรวจพบนิวตรอนได้ เพราะนิวตรอนไม่มีปฏิกิริยากับขั้วแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการทดลอง ระบบสุริยะ
ไม่อาจระบุได้แน่ชัดว่า ระบบสุริยะถูก "ค้นพบ" เมื่อใดกันแน่ แต่การสังเกตการณ์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 สามรายการสามารถบรรยายลักษณะและตำแหน่งของระบบสุริยะในเอกภพได้อย่างไม่มีข้อสงสัย รายการแรกเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1838 เมื่อฟรีดดริค เบสเซล สามารถวัดพารัลแลกซ์ของดาวได้ เขาพบว่าตำแหน่งปรากฏของดาวเปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของโลกที่โคจรไปรอบดวงอาทิตย์ นี่ไม่เพียงเป็นข้อพิสูจน์ทางตรงต่อแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล แต่ยังได้เปิดเผยให้ทราบถึงระยะทางมหาศาลระหว่างระบบสุริยะของเรากับดวงดาวอื่นเป็นครั้งแรก ต่อมาในปี ค.ศ. 1859 โรเบิร์ต บุนเซน และ กุสตาฟ เคอร์ชอฟฟ์ ได้ใช้สเปกโตรสโคปที่ประดิษฐ์ขึ้นใหม่ตรวจวัดค่าสเปกตรัมจากดวงอาทิตย์ และพบว่ามันประกอบด้วยธาตุชนิดเดียวกันกับที่มีอยู่บนโลก นับเป็นครั้งแรกที่พบข้อมูลทางกายภาพที่เกี่ยวโยงกันระหว่างโลกกับสวรรค์[13] หลังจากนั้น คุณพ่อแองเจโล เชคคี เปรียบเทียบรายละเอียดสเปกตรัมของดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ดวงอื่น และพบว่ามันเหมือนกันทุกประการ ข้อเท็จจริงที่พบว่าดวงอาทิตย์ก็เป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งนำไปสู่ข้อสมมุติฐานว่าดาวฤกษ์ดวงอื่นก็อาจมีระบบดาวเคราะห์ของมันเองเช่นกัน แม้ว่ากว่าจะค้นพบหลักฐานสำหรับข้อสมมุติฐานนี้จะต้องใช้เวลาต่อมาอีกกว่า 140 ปี บิกแบง
ปี ค.ศ. 1989 นาซาส่งดาวเทียมสำรวจพื้นหลังจักรวาล (Cosmic Background Explorer; COBE) ขึ้นสู่อวกาศ และการค้นพบอย่างแรกที่ปรากฏในปี ค.ศ. 1990 คือข้อสนับสนุนแนวคิดของบิกแบงเกี่ยวกับไมโครเวฟพื้นหลัง ดาวเทียม COBE พบอุณหภูมิที่เหลืออยู่ 2.726 K ต่อมาในปี ค.ศ. 1992 ก็สามารถตรวจพบสภาพการแกว่งตัวของไมโครเวฟพื้นหลังได้เป็นครั้งแรก[16] จอห์น ซี. เมเทอร์ และจอร์จ สมูท ได้รับรางวัลโนเบลในฐานะผู้นำในการค้นพบคราวนี้ ตลอดทศวรรษต่อมาการศึกษาการแกว่งตัวของไมโครเวฟพื้นหลังก็ดำเนินการต่อโดยใช้บอลลูนตรวจการณ์และกิจกรรมภาคพื้นดินจำนวนมาก ระหว่างปี ค.ศ. 2000-2001 มีการทดลองต่างๆ มากมาย ที่โดดเด่นคือกลุ่มทดลอง โครงการบูมเมอแรง พวกเขาพบว่าเอกภพมีสภาพค่อนข้างแบนเมื่อตรวจเทียบกับขนาดเชิงมุมตามปกติของการแกว่งตัว (ดูเพิ่มใน รูปร่างของเอกภพ) กลศาสตร์ควอนตัม
จากการทดลอง พลังก์ค้นพบค่าของ h และ k ดังนั้นเขาสามารถรายงานในการประชุม the German Physical Society ในวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2443 ที่ซึ่งการแจงหน่วย หรือ quantization (ของพลังงาน) ถูกเปิดเผยเป็นครั้งแรก ค่าของเลขอโวกาโดร (the Avogadro-Loschmidt number) , จำนวนของโมเลกุลในโมล (mole) และหน่วยของประจุไฟฟ้า มีความถูกต้องมากขึ้นหลังจากนั้นจนถึงปัจจุบัน เลเซอร์
การค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับเลเซอร์ เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อเดือนพฤษภาคม ปี 1960 โดย ทีโอดอร์ ไมแมน " (Theodore Maiman) " ที่สถาบันวิจัย ฮิวจ์ " (Hughes Research Laboratories) " ทุกวันนี้เลเซอร์กลายเป็นอุตสาหกรรมที่ทำรายได้หลายพันล้านดอนล่าร์ ผลผลิตจากงานวิจัยเลเซอร์ และกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีใช้กันอย่างแพร่หลาย มีให้เห็นอย่างเช่น แผ่นดีวีดี แผ่นซีดี เครื่องเล่นดีวีดี เครื่องอ่านบาร์โค้ด อุปกรณ์ตัดโลหะด้วยเลเซอร์ ฯลฯ จะเห็นได้ว่าเลเซอร์มีการใช้กันอย่างกว้างขวาง ไม่ว่าจะเป็นด้านวิทยาศาสตร์ ด้านอุตสาหกรรม ด้านการแพทย์ หรือแม้กระทั่งด้านการทหาร ก็เพราะว่าเลเซอร์สามารถควบคุมความยาวคลื่นตามที่ต้องการได้ สายอากาศ
สายอากาศตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1888 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน นายไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ ระหว่างการทดลองแบบบุกเบิกเพื่อพิสูจน์ความมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้มีการคาดคะเนไว้ก่อนแล้วตามทฤษฎีของนายเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ นายเฮิร์ตซ์ได้วางสายอากาศแบบไดโพลหลายตัวไว้ที่จุดโฟกัสของกลุ่มแผงสะท้อนคลื่นแบบโค้งเพื่อให้มีการทำงานทั้งรับและส่ง เขาได้ตีพิมพ์ผลงานของเขาใน "Annalen der Physik und Chemie" (vol. 36, 1889). แบบจำลองอะตอมของทอมสัน
แบบจำลองอะตอม หรือ แบบจำลองขนมปังลูกเกด () ของ เจ. เจ. ทอมสัน ผู้ค้นพบอิเล็กตรอนเมื่อปี ค.ศ. 1897 เป็นแบบจำลองที่เสนอขึ้นในปี ค.ศ. 1904 ก่อนการค้นพบนิวเคลียสของอะตอม แนวคิดของแบบจำลองนี้คือ อะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอน (ซึ่งเวลานั้นทอมสันยังเรียกว่า "คอร์พัสเคิล" ส่วน จี. เจ. สโตนีย์ เสนอให้เรียกอะตอมของไฟฟ้าว่า "อิเล็กตรอน" เมื่อปี 1894) ล้อมรอบด้วยทะเลของประจุลบเพื่อรักษาสมดุลกับประจุบวกของอิเล็กตรอน เปรียบเทียบประจุลบเหมือนเป็น "ลูกเกด" ที่ถูกล้อมรอบด้วยประจุบวก "ขนมปัง" โดยที่อิเล็กตรอนนั้นอยู่กระจายทั่วไปในอะตอม แต่ด้วยโครงสร้างต่างๆ กันมากมาย แบบหนึ่งคือมีวงแหวนของอิเล็กตรอนด้วย บางครั้งก็กล่าวกันว่าอะตอมเป็น "กลุ่มเมฆ" ของประจุบวกแทนที่จะเป็นทะเล ด้วยแบบจำลองนี้ ทอมสันได้ละทิ้งสมมุติฐานดั้งเดิมของตนเกี่ยวกับ "เนบิวลาอะตอม" ที่ว่าอะตอมประกอบด้วยวงวนซึ่งจับต้องไม่ได้  ไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเครื่องแรกเป็นครั้งแรกมีพื้นฐานมาจากหลักการของไมเคิล ฟาราเดย์สร้างขึ้นโดยช่างชาวฝรั่งเศสชื่อ Hippolyte Pixii ในปี ค.ศ.1832 หลังจากนั้น Pixii เพิ่มตัวสลับสายเข้าไปในอุปกรณ์ของเขา ซึ่งในขณะนั้นยังใช้ไฟ dc กันอย่างแพร่หลายอยู่ กระแสสลับที่เก่าแก่ที่สุดที่มีการถูกบันทึกไว้ว่าประยุกต์ใช้จริงโดย นักประดิษฐ์และพัฒนาไฟฟ้าบำบัด ในปี ค.ศ.1855 เขาประกาศว่า AC ใช้รักษาการหดตัวของกล้ามเนื้อได้ดีกว่า DC ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
magnetometer แบบสั่นตัวอย่าง หรือ (English: vibrating sample magnetometer (VSM)) เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดคุณสมบัติของแม่เหล็ก จากนั้นกลุ่มตัวอย่างมีการสั่นสะเทือนทางกายภาพแบบคลื่นรูปซายน์, ทั่วไปโดยผ่านการใช้วัสดุ piezoelectric. มันถูกคิดค้นในปี ค.ศ. 1955 โดยนักฟิสิกส์อเมริกัน ไซมอน Foner ที่ห้องปฏิบัติการลินคอล์นของเอ็มไอทีในเคมบริดจ์, แมสซาชูเซต.[97][98] Foner ยื่นขอสิทธิบัตร สหรัฐอเมริกา # 2946948 เมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 1957. มันได้รับอนุมัติในวันที่ 26 กรกฎาคม ค.ศ. 1960.[99] คลื่นวิทยุ
James Clerk Maxwell เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ เป็นผู้ค้นพบระหว่างการตรวจสอบทางคณิตศาสตร์ เมื่อ ปี ค.ศ. 1865 จากการสังเกตคุณสมบัติของแสงบางประการที่คล้ายคลึงกับคลื่น และคล้ายคลึงกับผลการเฝ้าสังเกตกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็ก เขาจึงนำเสนอสมการที่อธิบายคลื่นแสงและคลื่นวิทยุในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เดินทางในอวกาศ ปี ค.ศ. 1887 เฮนริค เฮิร์ตซ ได้สาธิตสมการของแมกซ์เวลล์ว่าเป็นความจริงโดยจำลองการสร้างคลื่นวิทยุขึ้นในห้องทดลองของเขา หลังจากนั้นก็มีสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เกิดขึ้นมากมาย และทำให้เราสามารถนำคลื่นวิทยุมาใช้ในการส่งข้อมูลผ่านห้วงอวกาศได้ ฟิสิกส์
จากขนาดของข้อมูลที่ได้ในแต่ละการทดลองใหญ่ ๆ ในปัจจุบัน ทำให้นักฟิสิกส์ไม่สามารถทำอย่างสมัยก่อน เช่น Heinrich R. Hertz (ผู้ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ซึ่งสามารถทำการทดลอง นำผลการทดลองไปวิเคราะห์และสร้างทฤษฎีที่อธิบายได้ด้วยตนเองเพียงคนเดียว ในปัจจุบันการวิเคราะห์ข้อมูลที่มาจากการทดลองขนาดใหญ่ ๆ เช่น เครื่องเร่งอนุภาค หรือ ดาวเทียมสำรวจอวกาศต่าง ๆ ต้องอาศัยความร่วมมือกัน ของสถาบันวิจัยหลาย ๆ แห่งทั่วโลก ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกในปัจจุบันที่นักฟิสิกส์บางคนอาจอุทิศเวลาทั้งหมดให้กับการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียว
ซึ่งนับเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากก่อนที่นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี (ซึ่งโดยมากจะไม่ทราบรายละเอียดของวิธีการทดลอง) จะนำข้อมูลที่ย่อยแล้วไปตรวจสอบแบบจำลองที่ได้จากทฤษฎีเดิมที่มีอยู่ว่าสอดคล้องหรือแตกต่างอย่างไร ซึ่งจะนำไปสู่การปรับปรุงหรือค้นพบทฤษฎีฟิสิกส์ใหม่ในที่สุด อ็องเดร-มารี อ็องแปร์
ค.ศ. 1820 ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กได้เผยแพร่ผลงานการค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก ที่นำไปสู่ทฤษฎีความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า หรือ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า หลังจากที่อ็องแปร์ได้ทราบข่าวดังกล่าว เขาได้ทำการทดลองตามแบบของเออร์สเตด จากการทดลองของเขา ได้นำไปสู่การสร้างสนามแม่เหล็ก และมอเตอร์ไฟฟ้าในเวลาต่อมา รังสีวิทยา
ผู้ที่ค้นพบเอ็กซเรย์เป็นคนแรก คือ นักฟิสิกซ์ชาวเยอรมัน ชื่อ วิลเฮม คอนราด เรินท์เก้น (Wilhelm Conrad Roentgen) การพบนี้เกิดขึ้นในตอนเย็น ของวันที่ 8 พฤศจิกายน ค.ศ.1895 เรินต์เกนพบว่า รังสีเอกซ์นี้สามารถฉายทะลุวัตถุทึบแสง เช่น ร่างกายมนุษย์ได้ เขาจึงลองเอารังสีเอกซ์มาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ โดยฉายรังสีเอกซ์ผ่านมือคน เนื้อ เอ็น และกระดูกในมือคน ก็จะกั้นเอารังสีไว้ บางส่วนปล่อยให้ผ่านไปบางส่วน ส่วนเนื้อและเอ็นกั้นรังสีได้น้อยก็มีรังสีผ่านออกมามาก กระดูกกั้นรังสีได้มาก ก็มีรังสีเหลือผ่านออกมาน้อย รังสีทั้งหมดที่ผ่านมือออกมาจึงมีความเข้มต่อพื้นที่ไม่เท่ากัน ทำให้เกิดเป็นรูปแบบ (pattern) ของความเข้มของรังสีในรูปมือขึ้น เมื่อเอารังสีที่มีรูปแบบแล้วนี้ไปกระทบวัสดุที่ไวต่อแสง เช่น ฟิล์มถ่ายรูปหรือกระดาษอัดรูป (photographic material)แล้วนำไปล้างด้วยน้ำยาล้างรูป ก็จะเกิดภาพของมือที่มีกระดูกซ้อนอยู่ในเนื้อด้วย แพทย์จึงสามารถบอกได้ว่ากระดูกข้างในมือนั้นหักหรือไม่ โดยจำเป็นต้องผ่าเอาเนื้อที่หุ้มกระดูกออกมาดู 
แพทย์ประจำบ้านรังสีวิทยาทั่วไปต้องเรียนทั้งรังสีวินิจฉัย (Diagnostic Radiology) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้รังสีเอกซ์ (x-ray)หรือคลื่นเสียงความถี่สูง(ultrasound) หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Magnetic Resonance Imaging )ในการสร้างภาพกายวิภาค แล้วนำภาพมาแปรผลเพื่อการวินิจฉัยโรค รังสีรักษา ( Therapeutic Radiology – Radiation Oncology) เป็นการใช้พลังงานทางรังสี
ในรูปแบบต่างๆ เช่น electron beam, gamma ray เป็นต้น ในการรักษาโรค ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโรคมะเร็ง เวชศาสตร์นิวเคลียร์ (Nuclear Medicine) เป็นวิชาที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารกัมมันตภาพ รังสี
ในการตรวจวินิจฉัยเพื่อตรวจดูการทำงานของอวัยวะต่างๆ รวมทั้งการรักษาโรค  ไฟฟ้า
ไฟฟ้า (Greek: ήλεκτρον; English: electricity) เป็นชุดของปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ มีที่มาจาก ภาษากรีกซึ่งในสมัยนั้นหมายถึงจปจำผลจาก,ิเๆพรชขนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเนื่องจากกอขารปราคอ่หัจกฏตัวและการไหลของประจุไฟฟ้า เช่นฟ้าผ่า, ไฟฟ้าสถิต, การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและ[ผต[กระแสไฟฟ้า]] นอกจากนี้ ไฟฟ้ายังทำให้เกิดการผลิตและการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นคลื่นวิทยุ นิวเคลียสของอะตอม
นิวเคลียสถูกค้นพบในปี 1911 ซึ่งเป็นผลมาจากความพยายามของ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ในการทดสอบแบบจำลองอะตอมของทอมสัน อิเล็กตรอนถูกค้นพบก่อนหน้านี้โดยตัวของ เจ. เจ. ทอมสัน เอง เขารู้ว่าอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้​​า ดังนั้นทอมสันจึงตั้งเป็นทฤษฎีขึ้นว่ามันต้องมีประจุบวกอยู่ในอะตอมเช่นกัน ในรูปแบบเหมือนกับขนมปังลูกเกด(พลัมพุดดิ้ง)ของเขา ทอมสันชี้ให้เห็นว่าอะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่เป็นลบกระจายตัวแบบสุ่มภายในทรงกลมของประจุบวก เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดในภายหลังได้หาทางทดสอบแบบใหม่ที่ดำเนินการโดย ฮันส์ ไกเกอร์ และ เออร์เนสต์ มาร์สเดน ภายใต้การดูแลของรัทเทอร์ฟอร์ด การทดสอบเกี่ยวข้องกับการเบี่ยงเบนของกลุ่มอนุภาคแอลฟา (นิวเคลียสของฮีเลียม) ที่ถูกนำทางให้พุ่งเข้าใส่แผ่นบาง ๆ ของฟอยล์โลหะ เขาให้เหตุผลว่าถ้าแบบจำลองของทอมสันถูกต้องกลุ่มอนุภาคแอลฟาที่มีประจุบวกจะทะลุแผ่นฟอยล์ได้อย่างง่ายดายโดยมีความเบี่ยงเบนในเส้นทางน้อยมาก เนื่องจากฟอยล์ควรทำหน้าที่เป็นกลางทางไฟฟ้าถ้าประจุบวกและประจุลบผสมกันอย่างสนิทแนบแน่นเสียจนทำให้มันกลายเป็นกลาง เขาต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าอนุภาคจำนวนมากถูกหักเหเป็นมุมที่มีขนาดใหญ่มาก ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่ามวลของอนุภาคอัลฟาใหญ่กว่าอิเล็กตรอนประมาณ 8000 เท่า แรงของมันจึงปรากฏเป็นที่ชัดเจนว่ามีความแข็งแกร่งมากจนสามารถเบี่ยงเบนอนุภาคแอลฟาที่มีมวลขนาดใหญ่และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง เขาตระหนักว่าแบบจำลองแบบขนมปังลูกเกดอาจจะไม่ถูกต้องและว่าการหักเหของอนุภาคแอลฟาจะสามารถอธิบายได้ถ้าประจุบวกและลบถูกแยกออกจากกันและมวลของอะตอมเป็นจุดที่มีความเข้มข้นของประจุบวกเท่านั้น นี้แสดงถึงความถูกต้องของความคิดของอะตอมของนิวเคลียร์ที่ว่ามีศูนย์กลางที่หนาแน่นของประจุบวกและมวล การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
เรือวิจัยในช่วงทศวรรษที่ 1950 – 1960 ได้มีการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความแปรผันในสนามแม่เหล็กโลกไว้ เพราะว่าเส้นทางการเดินเรือนั้นซับซ้อนประกอบกับข้อมูลด้านการนำร่องกับการอ่านค่าจากเครื่องวัดสนามแม่เหล็กนั้นมีความยุ่งยาก แต่เมื่อข้อมูลทั้งหมดถูกพลอตลงบนแผนที่กลับทำให้เห็นว่ามีแถบสนามแม่เหล็กที่เป็นระเบียบและต่อเนื่องตลอดพื้นมหาสมุทรอย่างน่าพิศวง[1] ไฟฟ้า
การค้นพบของนายเออสเตดในปี 1821 ที่สนามแม่เหล็กจะปรากฏรอบเส้นลวดที่มีกระแสไหลได้ชี้ให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก นอกจากนี้การมีปฏิสัมพันธ์ดูเหมือนแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงและแรงไฟฟ้าสถิต-สองแรงของธรรมชาติที่รู้จักกันตอนนั้น แรงบนเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้นำเข็มไปทางลวดหรือผลักมันไปไกลจากลวดนำกระแส แต่กระทำเป็นมุมฉากกับเข็ม[34] เออสเตดได้พูดอย่างคลุมเครือเล็กน้อยว่า "ไฟฟ้​​ากระทำแบบขัดแย้งในลักษณะการหมุน" แรงยังขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสอีกด้วย เพราะถ้ากระแสไหลกลับทาง แรงก็จะกลับทางด้วย[43] ลำดับสิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ (ค.ศ. 1946–91)
Maser เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สอดคล้องกันผ่านการขยายที่เกิดจากการแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้น. ในอดีต คำนี้มาจากคำย่อ"Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation". ชาร์ลส์ เอช ทาวน์ส, เจ พี กอร์ดอน และ H.J. Zeiger สร้าง maser เครื่องแรกที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในปี ค.ศ. 1953.[79] ฮอโลกราฟี
ฮอโลแกรมนี้ถูกค้นพบโดยเดนนิส กาบอร์ (Dennis Gabor, 1900-1979) วิศวกรไฟฟ้าชาวฮังการี ในวันอีสเตอร์ ปี ค.ศ. 1947 โดยกาบอได้ค้นพบหลักการของฮอโลกราฟีโดยบังเอิญ ในระหว่างที่พัฒนาปรับปรุงคุณภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่บริษัท British Thomson-Houston ที่เมือง Rugby ประเทศอังกฤษ. จากการค้นพบนี้ กาบอได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1971 เทคนิคที่คิดค้นเดิมยังใช้อยู่ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ที่เป็นที่รู้จักกันในชื่อภาพสามมิติอิเล็กตรอน แต่ภาพสามมิติเป็นเทคนิคแสงซึ่งไม่ได้มีการพัฒนาอย่างจริงจัง จนกระทั่งมีการพัฒนาของเลเซอร์ในปี 1960 ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด
เออร์สเตดได้ทำการทดลองเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เข็มทิศจะเบนเมื่อมีฝนตกหนัก และฟ้าแลบ เพื่อลองดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับเข็มทิศ ถ้าผ่านกระแสไฟเข้าไปในลวดตัวนำ เขานำลวดตัวนำตั้งฉากกับเข็มทิศและพบว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่หลังจากการบรรยายสิ้นสุด เออร์สเตดลองวางลวดตัวนำขนานกับเข็มทิศ และผ่านกระแสไฟฟ้าไปในลวดตัวนำ กลับพบว่าเข็มทิศกระดิก และเริ่มเบน การ ค้นพบนี้ทำให้เออร์สเตดเป็นบุคคลแรกที่ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า และแม่เหล็ก หรือนำไปสู่ทฤษฎีความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กกับไฟฟ้า (Electro Magnetism Theory) ไฟฟ้า
นานก่อนที่จะมีความรู้ใด ๆ ด้านไฟฟ้า ผู้คนได้ตระหนักถึงการกระตุกของปลาไฟฟ้า ในสมัยอียิปต์โบราณพบข้อความที่จารึกในช่วงประมาณ 2750 ปีก่อนคริสต์ศักราช ได้พูดถึงปลาเหล่านี้ว่าเป็น "สายฟ้าแห่งแม่น้ำไนล์" และพรรณนาว่าพวกมันเป็น "ผู้พิทักษ์" ของปลาอื่น ๆ ทั้งมวล ปลาไฟฟ้ายังถูกบันทึกอีกครั้งในช่วงพันปีต่อมาโดยกรีกโบราณ, ชาวโรมันและนักธรรมชาติวิทยาชาวอาหรับและแพทย์มุสลิม[2] นักเขียนโบราณหลายคน เช่น Pliny the Elder และ Scribonius Largus ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงอาการชาจากไฟฟ้าช็อคที่เกิดจากปลาดุกไฟฟ้าและปลากระเบนไฟฟ้า และยังรู้อีกว่าการช็อคเช่นนั้น สามารถเดินทางไปตามวัตถุที่นำไฟฟ้า[3] ผู้ป่วยที่ต้องทนทุกข์ทรมาณจากการเจ็บป่วยเช่นเป็นโรคเกาต์หรือปวดหัว จะถูกส่งไปสัมผัสกับปลาไฟฟ้าซึ่งหวังว่าการกระตุกอย่างมีพลังอาจรักษาพวกเขาได้[4] เป็นไปได้ว่าวิธีการที่เก่าแก่ที่สุดและใกล้ที่สุดในการค้นพบตัวตนของฟ้าผ่าและไฟฟ้าจากแหล่งที่มาอื่น ๆ ควรที่จะอุทิศให้กับชาวอาหรับ ผู้ที่ก่อนศตวรรษที่ 15 พวกเขามีคำภาษาอารบิกสำหรับฟ้าผ่าว่า raad ที่หมายถึงปลากระเบนไฟฟ้า[5] ไฟฟ้า
วัฒนธรรมโบราณรอบ ๆ ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนจะรู้จักวัตถุบางอย่าง เช่นแท่งอำพัน เมื่อนำมาขัดถูกับขนแมว มันสามารถดึงดูดวัตถุที่เบาเช่นขนนก เธลีสแห่งมิเลทัสได้ทำข้อสังเกตหลายอย่างเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตราว 600 ปีก่อนคริสตกาล จากข้อสังเกตเหล่านั้นเขาเชื่อว่าการเสียดสีทำให้เกิดแม่เหล็กบนอัมพัน ซึ่งต่างกับสินแร่อื่นเช่นแมกนีไทต์ที่ไม่ต้องขัดถู [6][7] เธลีสผิดที่เชื่อว่าการดึงดูดเกิดจากแม่เหล็ก แต่วิทยาศาสตร์ต่อมาจะพิสูจน์ความเชื่อมโยงระหว่างแม่เหล็กและไฟฟ้า ตามทฤษฎีที่ขัดแย้งกัน ชาวพาเทียนอาจมีความรู้เกี่ยวกับการชุบด้วยไฟฟ้ามาก่อน เมื่ออ้างถึงการค้นพบแบตเตอรี่แบกแดดที่คล้ายคลึงกับเซลล์กัลวานีในปี ค.ศ. 1936 แม้จะยังไม่แน่นอนว่าสิ่งประดิษฐ์ที่ได้จะเป็นไฟฟ้าในธรรมชาติหรือไม่[8] เรณูวิทยา
มีรายงานการค้นพบละอองเรณูภายใต้กล้องจุลทรรศน์เป็นครั้งแรกสุดในช่วงทศวรรษที่ 1640 โดย เนเฮเมียห์ กรีว นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ[2]เป็นผู้บรรยายลักษณะของละอองเรณู เกสรตัวผู้ และเป็นผู้ทำนายได้อย่างถูกต้องว่าละอองเรณูเป็นสิ่งจำเป็นในการสืบพันธุ์ของพืชทั้งหลาย กล้องจุลทรรศน์ได้เข้ามามีบทบาทในการศึกษาเรณูวิทยามากยิ่งขึ้นรวมไปถึงผลงานของโรเบิร์ต คิดสตัน และพี เรนช์ผู้ตรวจสอบพบสปอร์ในชั้นถ่านหินที่เปรียบเทียบได้กับสปอร์ของพืชปัจจุบัน[3] ผู้บุกเบิกช่วงแรกๆยังรวมถึงคริสเตียน กอทต์ฟรายด์ อีห์เรนเบิร์ก (ผู้ศึกษาเรดิโอลาเรียนและไดอะตอม) ไกเดียน แมนเทลล์ (ผู้ศึกษาสาหร่ายเดสมิด) และเฮนรี โฮฟเรย์ ไวต์ (ผู้ศึกษาไดโนแฟลกเจลเลต) วิลเฮ็ล์ม เอดูอาร์ท เวเบอร์
วิลเฮ็ล์ม เอดูอาร์ท เวเบอร์เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1804 ที่เมืองวิทเทินแบร์ค เป็นหนึ่งในบุตรจำนวน 13 คนของไมเคิล เวเบอร์ ศาสตราจารย์ด้านเทววิทยาที่มหาวิทยาลัยวิทเทินแบร์ค มีเพียงบุตรชาย 4 คนและบุตรสาว 1 คนที่มีชีวิตเติบโตเป็นผู้ใหญ่ เวเบอร์มีพี่น้องที่เป็นนักวิทยาศาสตร์เช่นกันคือ แอ็นสท์ ไฮน์ริช เวเบอร์ (ค.ศ. 1795–1878) และเอดูอาร์ท เวเบอร์ (ค.ศ. 1806–1871) หลังได้รับการศึกษาจากบิดา เขาเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมาร์ติน ลูเทอร์แห่งฮัลเลอ-วิทเทินแบร์คและต่อมาดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์พิเศษด้านปรัชญาธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยดังกล่าว ในปี ค.ศ. 1831 เวเบอร์ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเกิททิงเงินตามคำแนะนำของคาร์ล ฟรีดริช เกาส์ ในปี ค.ศ. 1833 เวเบอร์และเกาส์ร่วมกันคิดค้นโทรเลขแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อใช้ติดต่อระหว่างหอดูดาวเกิททิงเงินและสถาบันฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยในระยะ 1 กิโลเมตร การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในช่วงต้นของศตวรรษที่ 20 บรรดานักธรณีวิทยาได้เริ่มสังเกตเห็นว่าหินภูเขาไฟบางแห่งมีสภาพเป็นแม่เหล็กในทิศทางที่ตรงกันข้ามจากที่คาดหวัง การตรวจสอบครั้งแรกเกี่ยวกับช่วงเวลาของการสลับขั้วแม่เหล็กนั้นดำเนินการโดยโมโตโนริ มัตสึยามะในช่วงทศวรรษที่ 1920 ซึ่งเป็นผู้สังเกตเห็นว่ามีหินในญี่ปุ่นที่มีสนามแม่เหล็กที่สลับขั้วและทั้งหมดมีอายุอยู่ในช่วงต้นของสมัยไพลสโตรซีนหรือแก่กว่า ในช่วงนั้นเขาได้ตีพิมพ์ข้อเสนอของเขาว่าสนามแม่เหล็กมีการสลับขั้ว แต่เรื่องราวเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กนั้นยังเป็นที่เข้าใจกันน้อยจึงมีผู้ให้ความสนใจกันน้อยถึงโอกาสที่สนามแม่เหล็กจะเกิดการสลับขั้ว.[1] การบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจ
การพัฒนาเริ่มต้นเมื่อ Willem Einthoven, ขณะทำงานใน Leiden, เนเธอร์แลนด์ ใช้ string galvanometer ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1901. อุปกรณ์นี้มีความไวมากขึ้นกว่าทั้งเครื่อง capillary electrometer ที่ Waller ใช้และเครื่อง string galvanometer ที่ได้รับการคิดค้นแยกต่างหากในปี 1897 โดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส Clément Ader. แทนที่จะใช้ขั้วไฟฟ้าที่ติดได้ด้วยตนเองอย่างเช่นในปัจจุบัน, อุปกรณ์ของ Einthoven จะแช่แต่ละชั้วแขนขาของพวกมันลงในภาชนะของสารละลายเกลือที่คลื่นไฟฟ้าหัวใจจะถูกบันทึกไว้  การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในปี 1963 เฟรดเดอริกค์ ไวน์ และ ดรัมมอนด์ แมตทิวส์ ได้ให้คำอธิบายง่ายๆโดยการผสมผสานทฤษฏีการแยกเคลื่อนที่แผ่ออกของพื้นมหาสมุทรของแฮรี แฮมมอนด์ เฮสส์กับความรู้ด้านมาตรธรณีกาลของการสลับขั้วแม่เหล็กว่า ถ้าพื้นทะเลที่เกิดขึ้นมาใหม่มีสนามแม่เหล็กโลกแบบปัจจุบันแล้ว การแยกแผ่ออกไปของพื้นมหาสมุทรจากเทือกเขากลางสมุทรจะก่อให้เกิดแถบสนามแม่เหล็กที่ขนานไปกับแนวเทือกเขานั้นๆ[2] ลอว์เลนซ์ มอร์เลย์ ชาวแคนาดาก็ได้เสนออย่างอิสระโดยอธิบายในลักษณะคล้ายๆกันในเดือนมกราคม 1963 แต่ผลงานของเขาถูกปฏิเสธโดยวารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์และ Journal of Geophysical Research และก็ไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี 1967 ที่ได้ตีพิมพ์ใน Saturday Review ของสหรัฐอเมริกา[1] ลุยจี กัลวานี
ลุยจี อาโลอีซีโอ กัลวานี[1] (Italian: Luigi Aloisio Galvani, Latin: Aloysius Galvani; 9 กันยายน ค.ศ. 1737 – 4 ธันวาคม ค.ศ. 1798) เป็นนักฟิสิกส์และแพทย์ชาวอิตาลี เป็นผู้บุกเบิกการศึกษาแม่เหล็กไฟฟ้าชีวภาพ วิศวกรรมกำลังไฟฟ้า
ไฟฟ้า กลายเป็นเรื่องที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 กับงานของ วิลเลียม กิลเบิร์ต อีกสองศตวรรษ มีการค้นพบที่สำคัญจำนวนมากรวมทั้ง หลอดไฟแบบมีไส้ และแบตเตอรีของโวลตาที่เรียกว่า voltaic pile บางทีการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เกี่ยวกับวิศวกรรมกำลังไฟฟ้าอาจมาจาก ไมเคิล ฟาราเดย์ ผู้ที่ในปี 1831 ได้ค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำให้เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้า ในขดลวด เป็นหลักการที่รู้จักกันว่าเป็น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ช่วยอธิบายถึงการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงทำงานได้อย่างไร