1846年,向愛(ài)丁堡皇家學(xué)院遞交了一份科研論文。
1847年,進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí),專攻數(shù)學(xué)、物理,在學(xué)習(xí)之余他仍然寫(xiě)詩(shī),在此期間受到物理學(xué)家和登山家福布斯、邏輯學(xué)和形而上學(xué)教授哈密頓的影響。
1850年,征得了父親的同意后離開(kāi)愛(ài)丁堡大學(xué),轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)。
1854年,以第二名的成績(jī)獲得史密斯獎(jiǎng)學(xué)金,畢業(yè)留校任職兩年。
1856年4月30日,被任命為蘇格蘭阿伯丁的馬里沙爾學(xué)院自然哲學(xué)講座教授。
1860年,到倫敦國(guó)王學(xué)院任自然哲學(xué)和天文學(xué)教授。
1861年,當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)院士。
1865年春,辭去教職回到家鄉(xiāng)系統(tǒng)地總結(jié)他關(guān)于電磁學(xué)的研究成果,完成了電磁場(chǎng)理論著作《論電和磁》,并于1873年出版。
1871年,受聘為劍橋大學(xué)新設(shè)立的卡文迪許試驗(yàn)物理學(xué)教授,負(fù)責(zé)籌建卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。
1874年,擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的第一任主任。
1879年11月5日,因病在劍橋逝世,年僅48歲。
《論法拉第的力線》《論電學(xué)量的基本關(guān)系》《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》《電磁學(xué)通論》《論電和磁》等
詹姆斯·克拉克·麥克斯韋建立的電磁場(chǎng)理論,將電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一起來(lái)。在熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)方面,他是氣體動(dòng)理論的創(chuàng)始人之一。
麥克斯韋方程不僅是電磁學(xué)的基本定律,也是光學(xué)的基本定律。
1865年,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,電磁波只可能是橫波,并推導(dǎo)出電磁波的傳播速度等于光速,同時(shí)得出結(jié)論:光是電磁波的一種形式,揭示了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1888年德國(guó)物理學(xué)家海因里希·魯?shù)婪颉ず掌澯脤?shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。之后伽格利耶爾摩·馬可尼證明這些不可見(jiàn)光波可以用于無(wú)線電通訊,無(wú)線電隨之問(wèn)世。
他推導(dǎo)出了求已知?dú)怏w中的分子按某一速度運(yùn)動(dòng)的百分比公式,這個(gè)公式叫做“麥克斯韋分布式”。
1853年,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋推廣用偏振光測(cè)量應(yīng)力的方法;1864年,提出結(jié)構(gòu)力學(xué)中桁架內(nèi)力的圖解法,指出桁架形狀和內(nèi)力圖是一對(duì)互易圖,并提出求解靜不定桁架位移的單位載荷法。1868年,對(duì)粘彈性材料提出一種模型(后稱麥克斯韋模型),并引進(jìn)松弛時(shí)間的概念;同年,在《論調(diào)節(jié)器》中分析了蒸汽機(jī)自動(dòng)調(diào)速器和鐘表機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題。1870年,將G.R.艾里提出的彈性力學(xué)中的應(yīng)力函數(shù)由二維推廣到三維,并指出它應(yīng)滿足雙調(diào)和方程。1873年,給出荷電系統(tǒng)中引力和斥力引起的應(yīng)力場(chǎng)。
天文學(xué)和熱力學(xué)雖然麥克斯韋成名主要是在于他對(duì)電磁學(xué)和光學(xué)做出的巨大貢獻(xiàn),但是他對(duì)許多其它學(xué)科也做出了重要的貢獻(xiàn),其中包括天文學(xué)和熱力學(xué)。他的特殊興趣之一是氣體運(yùn)動(dòng)學(xué)。
物理學(xué)史上認(rèn)為牛頓的經(jīng)典力學(xué)打開(kāi)了機(jī)械時(shí)代的大門,而麥克斯韋電磁學(xué)理論則為電氣時(shí)代奠定了基石。
麥克斯韋被普遍認(rèn)為是對(duì)物理學(xué)最有影響力的物理學(xué)家之一。