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十九世纪是电学和光学的启蒙时代，英国物理学家J．C．马克斯威尔在1864年在前人的研究基础上，归纳和修正成四个描述电场和磁场特性的方程式，它们分别是：电荷产生电场的高斯定律，磁偶极子的实验验证，电流和电场变化产生磁场的安培-马克斯威尔定律，以及磁场变化产生电场的法拉第感应定律。为了纪念马克斯威尔的贡献，物理学界将它们称为马克斯威尔方程式。此外，马克斯威尔还在1865年提出电场和磁场的振动波在自由空间的传播速度近似光速，光波就是一种按照电磁原理以电磁干扰的形式通过电磁场传播的电磁波。