Biograafia
Varasematel aastatel
Michael sündis 22. septembril 1791 Newton Buttsis (praegu Suur-London). Tema isa oli Londoni eeslinnadest pärit vaene sepp. Tema vanem vend Robert oli samuti sepp, kes julgustas Michaeli teadmistejanu igal võimalikul viisil ja toetas teda alguses rahaliselt. Faraday ema, töökas ja harimatu naine, elas oma poja edu ja tunnustuse saavutamiseni, ning oli tema üle õigusega uhke. Perekonna tagasihoidlik sissetulek ei võimaldanud Michaelil isegi keskkooli lõpetada. Kolmeteistkümneaastaselt asus ta tööle raamatute ja ajalehtede tarnijana ning seejärel läks 14-aastaselt tööle raamatupoodi, kus õppis köitmist; . Seitse aastat tööd Blandford Streeti töökojas kujunesid noormehe jaoks intensiivseks eneseharimise aastaks. Kogu selle aja tegi Faraday kõvasti tööd – ta luges entusiastlikult kõiki köidetud füüsika- ja keemiaalaseid teadustöid, aga ka artikleid Encyclopedia Britannicast ning kordas oma koduses laboris omatehtud elektrostaatiliste seadmete raamatutes kirjeldatud katseid. Oluliseks etapiks Faraday elus olid õpingud City Philosophical Society's, kus Michael kuulas õhtuti populaarteaduslikke loenguid füüsikast ja astronoomiast ning osales debattides. Raha (iga loengu eest makstav šilling) sai ta oma vennalt. Loengutel sõlmis Faraday uusi tutvusi, kellele kirjutas palju kirju, et kujundada selge ja sisutihe esitluslaad; ta püüdis omandada ka oratooriumi võtteid.
Kuninglikus institutsioonis alustamine
Faraday peab avaliku loengu
Pöörates tähelepanu noormehe ihale teaduse järele, kinkis 1812. aastal üks köitetöökoja külastajatest, Londoni Kuningliku Seltsi Denault liige talle pileti kuulsa füüsiku ja keemiku, avastaja avalike loengute sarjale. paljudest keemilistest elementidest, G. Davy Kuninglikus Instituudis. Michael mitte ainult ei kuulanud huviga, vaid kirjutas ka üksikasjalikult üles ja köitis neli loengut, mille ta saatis koos kirjaga professor Davyle, paludes tal end kuninglikku institutsiooni tööle võtta. See "julge ja naiivne samm" Faraday enda sõnul mõjutas tema saatust otsustavalt. Professor oli üllatunud noormehe ulatuslikest teadmistest, kuid tol hetkel instituudis vabu kohti polnud ja Michaeli palve rahuldati alles paar kuud hiljem. Davy (mitte kõhklemata) kutsus Faraday täitma vaba ametikoha laboriassistendina Kuningliku Instituudi keemialaboris, kus ta töötas aastaid. Selle tegevuse alguses, sama aasta sügisel, tegi ta koos professori ja tema abikaasaga pika reisi Euroopa teaduskeskustesse (1813-1815). Sellel reisil oli Faraday jaoks suur tähtsus: ta külastas Davyga mitmeid laboreid, kus kohtus paljude tolle aja silmapaistvate teadlastega, sealhulgas A. Ampere'i, M. Chevreli, J. L. Gay-Lussaci ja A. Voltaga, kes omakorda nad pöörasid tähelepanu noore inglase hiilgavatele võimetele.
Esimene sõltumatu uurimus
Faraday katsetab laboris
Järk-järgult nihkus tema eksperimentaalne uurimistöö üha enam füüsika valdkonda. Pärast seda, kui H. Oersted avastas 1820. aastal elektrivoolu magnetilise mõju, hakkas Faradayt elektri ja magnetismi seose probleem lummama. Tema laboripäevikusse ilmus sissekanne: "Muuda magnetism elektriks". Faraday arutluskäik oli järgmine: kui Oerstedi katses on elektrivoolul magnetjõud ja Faraday järgi on kõik jõud vastastikku konverteeritavad, siis peaksid magnetid elektrivoolu ergastama. Samal aastal püüdis ta leida voolu polariseerivat mõju valgusele. Lases polariseeritud valgust läbi magneti pooluste vahel asuva vee, püüdis ta tuvastada valguse depolarisatsiooni, kuid katse andis negatiivse tulemuse.
1823. aastal sai Faraday Londoni Kuningliku Seltsi liikmeks ja ta määrati Kuningliku Instituudi füüsikaliste ja keemiliste laborite direktoriks, kus ta oma katseid läbi viis.
Faraday kirjeldab 1825. aastal artiklis “Elektromagnetiline vool (magneti mõjul)” katset, mis tema arvates peaks näitama, et see neutraliseerib magnetile mõjuvat voolu. Sama kogemust kirjeldab Faraday päevik 28. novembril 1825. aastal. Katse skeem nägi välja selline. Kaks kahekordse paberikihiga eraldatud traati asetati üksteisega paralleelselt. Sel juhul ühendati üks galvaanilise elemendiga ja teine galvanomeetriga. Faraday järgi, kui esimeses juhtmes voolab vool, tuleks teises indutseerida vool, mis registreeritakse galvanomeetriga. See katse andis aga ka negatiivse tulemuse.
Aastal 1831, pärast kümmet aastat kestnud otsimist, leidis Faraday lõpuks oma probleemile lahenduse. On oletatud, et Faraday ajendas seda avastust tegema sõnum leiutaja Joseph Henrylt, kes tegi samuti induktsioonikatseid, kuid ei avaldanud neid, pidades neid tähtsusetuks ja püüdes anda oma tulemustele teatavat süstemaatilisust. Henry avaldas aga teate, et tal õnnestus luua elektromagnet, mis suudab tonni tõsta. See sai võimalikuks tänu juhtmeisolatsiooni kasutamisele, mis võimaldas luua mitmekihilise mähise, mis suurendab oluliselt magnetvälja.
Faraday kirjeldab oma esimest edukat katset:
Kakssada kolm jalga vasktraati ühes tükis oli keritud ümber suure puutrumli; veel kakssada kolm jalga sama traati asetati spiraalina esimese mähise keerdude vahele, metalliline kontakt kõrvaldati kõikjal nööri abil. Üks neist spiraalidest oli ühendatud galvanomeetriga ja teine hästi laetud akuga, mis koosnes sada paari plaadiga, neli tolli ruudukujulist ja millel on topelt vaskplaadid. Kui kontakt suleti, tekkis äkiline, kuid väga nõrk mõju galvanomeetrile ja samasugune nõrk mõju tekkis ka kontakti avamisel akuga
1832. aastal avastas Faraday elektrokeemilised seadused, mis moodustavad aluse uuele teadusharule – elektrokeemiale, millel on tänapäeval tohutult palju tehnoloogilisi rakendusi.
Kuningliku seltsi valimine
1824. aastal valiti Faraday Kuningliku Seltsi liikmeks, hoolimata Davy aktiivsest vastuseisust, kellega Faraday suhted olid selleks ajaks muutunud üsna keeruliseks, kuigi Davyle meeldis korrata, et kõigist tema avastustest oli kõige olulisem “Faraday avastus. .” Viimane avaldas austust ka Davyle, nimetades teda "suureks meheks". Aasta pärast kuninglikku seltsi valimist määrati Faraday Kuningliku Instituudi labori direktoriks ja ta sai selles instituudis professorikoha.
Faraday ja religioon
Michael Faraday oli usklik kristlane ja jätkas uskumist ka pärast Darwini töö tundmaõppimist. Ta kuulus sandimaani ( Inglise) sekt, mille liikmed tõlgendasid Piiblit sõna-sõnalt. Teadlane valiti 1840. aastal sekti vanemaks, kuid 1844. aastal arvati ta koos veel 13 inimesega teadmata põhjustel sealt välja. Kuid mõne nädala pärast võeti Faraday tagasi. Vaatamata sellele, et 1850. aastal oli ta taas sektist väljaheitmise äärel, mis selle reeglite järgi tähendaks eluaegset tõrjutust, valiti Faraday 1860. aastal teist korda vanemaks. Sellel ametikohal oli ta kuni 1864. aastani.
Töötab venekeelsetes tõlgetes
- Faraday M. Valitud tööd elektri kohta. M.-L.: GONTI, 1939. Sari: Loodusteaduste klassika. (Erinevate teoste ja fragmentide kogu).
- Faraday M. Mateeria jõud ja nende suhted. M.: GAIZ, 1940.
- Faraday M. Elektrialased eksperimentaalsed uuringud. 3 köites. M.: Kirjastus. NSVL Teaduste Akadeemia, 1947, 1951, 1959. (Originaalpealkiri: Elektrialased eksperimentaalsed uuringud).
Vaata ka
| Michael Faraday Wikitsitaadis | |
| Vikiallikas | |
| Michael Faraday Wikimedia Commonsis |
Märkmed
Kirjandus
- Radovski M. I. Faraday. M.: Ajakirjade ja Ajalehtede Liit, 1936. Sari: Märkimisväärsete inimeste elu, number 19–20 (91–92).
Lingid
Kategooriad:
- Isiksused tähestikulises järjekorras
- Teadlased tähestiku järgi
- Sündis 22. septembril
- Sündis 1791. aastal
- Sündis Londonis
- 25. augustil suri
- Suri 1867. aastal
- Surmajuhtumid Princetonis
- Füüsikud tähestiku järjekorras
- Keemikud tähestikulises järjekorras
- Ühendkuningriigi füüsikud
- Ühendkuningriigi keemikud
- Ühendkuningriigi füüsikalised keemikud
- Teadlased, kelle järgi on nimetatud füüsikalised mõõtühikud
- Londoni Kuningliku Seltsi liikmed
- Prantsuse Teaduste Akadeemia liikmed
- Peterburi Teaduste Akadeemia auliikmed
- USA riikliku teaduste akadeemia liikmed ja korrespondentliikmed
- Copley medali saajad
- Mehaanikainsenerid
Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.
Bakeri loeng (1829, 1832, 1849, 1851, 1857)
Copley medal (1832, 1838)
Kuninglik medal (1835, 1846)
Rumfordi medal (1846)
Alberti medal (Kuninglik Kunstide Selts) (1866)
Faraday on elektromagnetvälja õpetuse rajaja, mille seejärel matemaatiliselt sõnastas ja arendas Maxwell. Faraday peamine ideoloogiline panus elektromagnetiliste nähtuste füüsikasse oli Newtoni kaugtegevuse põhimõtte tagasilükkamine ja füüsikalise välja mõiste kasutuselevõtt – pidev ruumipiirkond, mis on täielikult täidetud jõujoontega ja interakteerub ainega.
Entsüklopeediline YouTube
- Faraday induktsioonikatsed
- Kui magnetsüdamik traadipooli sees liikus, tekkis viimases elektrivool.
- Traadimähise voolu sisse- või väljalülitamine tõi kaasa voolu ilmumise sekundaarmähises, mille pöörded vahelduvad esimese omadega.
17. oktoobril 1831 jõudis Faraday järeldusele: "elektrilaine tekib ainult siis, kui magnet liigub, mitte aga puhkeolekus talle omaste omaduste tõttu." Ta viis läbi otsustava katse:
Võtsin silindrilise magnetvarda (läbimõõt 3/4 tolli ja pikkus 8 1/4 tolli) ja sisestasin selle ühe otsa galvanomeetriga ühendatud vasktraadi mähisesse (220 jalga pikk). Seejärel lükkasin kiirelt magneti spiraali sees kogu pikkuses ja galvanomeetri nõel koges tõuget. Siis tõmbasin sama kiiresti magneti spiraalist välja ja nool kõikus uuesti, aga vastupidises suunas. Need nõela kõikumised kordusid iga kord, kui magnetit lükati või välja lükati.
Kakssada kolm jalga vasktraati ühes tükis oli keritud ümber suure puutrumli; veel kakssada kolm jalga sama traati asetati spiraalina esimese mähise keerdude vahele, metalliline kontakt kõrvaldati kõikjal nööri abil. Üks neist spiraalidest oli ühendatud galvanomeetriga ja teine hästi laetud akuga, mis koosnes sada paari plaadiga, neli tolli ruudukujulist ja millel on topelt vaskplaadid. Kui kontakt suleti, tekkis äkiline, kuid väga nõrk mõju galvanomeetrile ja samasugune nõrk mõju tekkis ka kontakti avamisel akuga.
Seega tekitab juhi lähedal liikuv magnet (või külgneva juhi voolu sisse/välja lülitamine) selles juhis elektrivoolu. Faraday nimetas seda nähtust elektromagnetiliseks induktsiooniks.
28. oktoobril pani ta kokku esimese täisväärtusliku alalisvoolugeneraatori (“Faraday ketas”): kui vaskketas pöörleb magneti kõrval, tekib kettale elektripotentsiaal, mis eemaldatakse kõrvaloleva juhtme abil. Faraday näitas, kuidas muuta mehaanilist pöörlemisenergiat elektrienergiaks. Selle leiutise tõukejõuks oli Arago (1824) eksperiment: pöörlev magnet tõmbas all asuva vaskketta pöörlema, kuigi vask ei ole võimeline magnetiseerima. Ja vastupidi, kui pöörata vaskketast magneti lähedal, mis on riputatud nii, et see saaks pöörlema ketta tasapinnaga paralleelsel tasapinnal, siis ketta pöörlemisel järgib magnet selle liikumist. Arago arutas seda efekti Ampere'i, Poissoni ja teiste kuulsate füüsikutega, kuid nad ei suutnud seda selgitada.
Oma tulemuste aruandes, mille Faraday avaldas 24. novembril 1831 Kuningliku Seltsi ees, kasutas ta esmakordselt võtmeterminit "magnetilised jõujooned". See tähendas üleminekut varasemate teooriate diskreetselt "laengute/magnetite" pildilt, mis oli modelleeritud Newtoni pikamaa gravitatsiooni järgi, täiesti uuele pidevale ja lähimaa füüsilisele objektile, mida me nüüd nimetame. valdkonnas. Veidi hiljem tutvustas Faraday samamoodi elektriliine.
Pärast Faraday avastusi sai selgeks, et vanad elektromagnetismi mudelid (Ampere, Poisson jne) olid puudulikud ja vajavad oluliselt ümbervaatamist. Faraday ise selgitas elektromagnetilist induktsiooni järgmiselt. Iga laetud keha lähedusest läbivad elektrilised jõujooned, mis edastavad “jõudu” (tänapäeva terminoloogias energiat) ja samamoodi liigub magnetvälja energia mööda magnetilisi jõujooni. Neid jooni ei tohiks pidada tavapärasteks abstraktsioonideks, need esindavad füüsilist reaalsust. Kus:
Nende seaduste täpse sõnastuse ja elektromagnetismi täieliku matemaatilise mudeli andis 30 aastat hiljem James Maxwell, kes sündis induktsiooni avastamise aastal (1831).
Faraday märkis, et induktsiooni korral on juhis tekkiva voolu suurus suurem, mida rohkem magnetilisi jõujooni ajaühikus oleku muutumise ajal selle juhiga läbib. Nende seaduste valguses selgus Arago ülalkirjeldatud eksperimendi liikumise põhjus: kui ketta materjal ületas magnetilised jõujooned, tekkisid selles indutseeritud voolud, mille magnetväli interakteerub algse omaga. Hiljem kordas Faraday katset Faraday kettaga, kasutades laborimagneti asemel maapealset magnetismi.
Elektromagnetvälja Faraday mudel
Elektromagnetiliste nähtuste maailm, nagu Faraday seda ette kujutas ja kirjeldas, erines selgelt kõigest, mis füüsikas varem eksisteeris. Faraday kasutas oma 7. novembri 1845. aasta päevikusse esmakordselt terminit " elektromagnetväli"(Inglise keeles) võttis selle termini hiljem kasutusele ja Maxwell võttis selle laialdaselt kasutusele. Väli on ruumipiirkond, mis on täielikult läbistatud jõujoontega. Ampere'i poolt kasutusele võetud voolude vastasmõju jõude peeti pikamaaliseks; Faraday vaidlustas selle seisukoha tugevalt ja sõnastas (sõnaliselt) elektromagnetvälja omadused põhiliselt lühiulatusena, st edastatuna igast punktist naaberpunktidesse piiratud kiirusega.
Enne Faradayt mõisteti elektrijõudude all laengute vastasmõju distantsil – kus laenguid pole, seal pole jõudu. Faraday muutis seda skeemi: laeng loob laiendatud elektrivälja ja teine laeng interakteerub sellega, vahemaa tagant ei toimu kaugmõju. Magnetväljaga osutus olukord keerulisemaks – see ei ole keskne ja just magnetjõudude suuna määramiseks igas punktis võttis Faraday kasutusele jõujoonte mõiste. Hea põhjus distantsilt tegutsemisest keeldumiseks olid Faraday katsed dielektrikute ja diamagnetitega – need näitasid selgelt, et laengutevaheline keskkond osaleb aktiivselt elektromagnetilistes protsessides. Veelgi enam, Faraday näitas veenvalt, et paljudes olukordades on elektrivälja jõujooned painutatud, nagu magnetilisedki – näiteks kahte isoleeritud kuuli üksteise eest varjestades ja ühte neist laadides saab jälgida teisel kuulil induktiivseid laenguid. Saadud tulemuste põhjal järeldas Faraday, "et tavaline induktsioon ise on kõigil juhtudel külgnevate osakeste toimel ja et elektriline toime kaugusel (st tavaline induktiivne tegevus) toimub ainult mõju tõttu vahepealne asi."
Oma vaimusilmas nägi Faraday jõujooni, mis läbisid kogu ruumi, kus matemaatikud nägid jõudude keskusi, mis eemalt tõmbasid. Faraday nägi meediumit, kus nad ei näinud midagi peale kauguse. Faraday nägi nähtuste paiknemist neis reaalsetes protsessides, mis keskkonnas toimuvad, ja nad olid rahul sellega, et leidsid selle distantsilt mõjuvas jõus, mida rakendatakse elektrivedelikele.
... Mõningaid matemaatikute avastatud viljakamaid uurimismeetodeid saab väljendada Faradaylt laenatud ideedena, palju paremini kui algsel kujul.
Alates sarja “Eksperimentaalsed elektriuuringud” 11. numbrist pidas Faraday võimalikuks üldistada ja teoreetiliselt mõista tohutut kogunenud materjali. Faraday maailmasüsteemi eristas suur originaalsus. Ta ei tunnistanud tühjuse olemasolu looduses, isegi kui see oli täidetud eetriga. Maailm on täielikult täidetud läbilaskva ainega ja iga aineosakese mõju on lühiulatusega, st laieneb lõpliku kiirusega kogu ruumi. Vaatleja tajub seda mõju erinevate jõududena, kuid nagu Faraday kirjutas, ei saa öelda, et üks jõududest on esmane ja on teiste põhjus, "need kõik sõltuvad üksteisest ja neil on ühine olemus". Üldiselt on Faraday maailma dünaamika üsna lähedal elektromagnetvälja ideedele, nagu see oli enne kvantteooria tulekut.
1832. aastal viis Faraday pitseeritud ümbriku Kuninglikku Seltsi. Sada aastat hiljem (1938) avati ümbris ja sealt leiti hüpoteesi sõnastus: induktiivsed nähtused levivad ruumis teatud lõpliku kiirusega ja lainetena. Need lained "on ka valgusnähtuste kõige tõenäolisem seletus". Seda järeldust kinnitas lõplikult Maxwell 1860. aastatel.
Faraday teoreetilised argumendid leidsid esialgu vähe toetajaid. Faraday ei valdanud kõrgemat matemaatikat (tema töödes valemeid peaaegu pole) ja kasutas oma teaduslike mudelite loomisel erakordset füüsilist intuitsiooni. Ta kaitses enda kasutusele võetud jõuliinide füüsilist reaalsust; aga tollased teadlased, kes olid juba harjunud Newtoni külgetõmbe pikaajalise toimega, suhtusid nüüd lühimaategevusesse umbusaldavalt.
Lugupeetud härra, sain teie artikli kätte ja olen teile selle eest väga tänulik. Ma ei taha öelda, et tänan teid selle eest, mida ütlesite "jõuliinide" kohta, sest ma tean, et tegite seda filosoofilise tõe huvides; kuid peate ka eeldama, et see teos mitte ainult ei rõõmusta mind, vaid annab ka tõuke edasiseks mõtlemiseks. Alguses ehmatasin, kui võimas matemaatika jõud ainele rakendati, ja siis üllatas, kui hästi aine sellele vastu pidas... Tõesti, M. Faraday.
"Elektri eksperimentaalsed uuringud"
Faraday töötas ülimalt metoodiliselt – avastanud efekti, uuris ta seda võimalikult sügavalt – näiteks sai ta teada, millistest parameetritest ja kuidas see sõltus (materjal, temperatuur jne). Seetõttu on katsete arv (ja vastavalt ka „Elektri eksperimentaaluuringute“ numbrite arv) nii suur. Järgnev lühike teemade loetelu annab aimu Faraday uurimistöö ulatusest ja sügavusest.
- Elektrivoolude induktsioon. Elektri tootmine magnetismist.
- Maapealne magnetoelektriline induktsioon.
- Erinevatest allikatest pärineva teatud tüüpi elektrienergia identifitseerimine(sel ajal uskusid paljud füüsikud, et erinevad tootmismeetodid toodavad põhimõtteliselt "erinevat elektrit").
- Uuest elektrijuhtivuse seadusest.
- Elektrokeemilisest lagunemisest. Vee mõju elektrokeemilisele lagunemisele. Elektrokeemilise lagunemise teooria.
- Metallide ja muude tahkete ainete võimest põhjustada gaasiliste kehade kooslust.
- Elektrokeemilisest lagunemisest (jätkub). Mõnedel elektrokeemilise lagunemise üldistel tingimustel. Uuest galvaanilise elektri mõõtmise seadmest. Elektroodidel vabanevate keemiliste ainete esmasest või sekundaarsest olemusest. Elektrokeemilise lagunemise eripärast ja ulatusest.
- Galvaanielemendi elektrist; selle allikas, kogus, pinge ja põhiomadused. Elektrolüüsiks vajaliku pinge kohta.
- Elektrivoolu induktiivsest mõjust iseendale ja elektrivoolude induktiivsele toimele üldiselt.
- Täiustatud tüüpi galvaanilise aku kohta. Mõned praktilised näpunäited.
- Induktsiooni teooria. Üldised järeldused induktsiooni olemuse kohta.
- Induktsioonist (jätkub). Juhtivus ehk juhtiv tühjenemine. Elektrolüütiline tühjendus. Lõhkelahendus ja isolatsioon.
- Induktsioonist (jätkub). Plahvatusohtlik heide (jätkub).
- Elektrilise jõu või jõudude olemus. Elektri- ja magnetjõudude seos. Märkused elektrilise ergastuse kohta.
- Järeldus elektrijõu suuna olemuse kohta elektriangerjas.
- Galvaanielemendi toiteallikast.
- Galvaanielemendi toiteallikast (jätkub). Temperatuuri mõju. Aretustegevus. Metallelementide järjestuse muutused galvaanilistes ahelates. Jõu kontakti olemuse oletuse ebausutavus.
- Elektri tekkimisest, kui vesi ja aur hõõruvad vastu teisi kehasid.
- Magnetite mõju valgusele. Elektrivoolude mõju valgusele.
- Uutest magnetilistest tegevustest ja mis tahes aine magnetilisest olekust. Magnetite mõju raskele klaasile. Magnetite mõju teistele ainetele, millel on valgusele magnetiline mõju. Magnetite mõju metallidele üldiselt.
- Uutest magnetilistest tegevustest ja mis tahes aine magnetilisest olekust (jätkub). Magnetite mõju magnetmetallidele ja nende ühenditele. Magnetite mõju õhule ja gaasidele.
- Vismuti ja teiste kehade kristallilisest polaarsusest ning selle seostest jõu magnetilise vormiga. Vismuti, antimoni, arseeni kristallpolaarsus. Erinevate kehade kristalne olek. Magnetokristallilise jõu olemusest ja üldistest kaalutlustest. Raudsulfaadi kristalli asukohast magnetväljas.
- Diamagnetiliste kehade polaarsel või muul olekul.
- Gravitatsiooni ja elektri võimaliku seose kohta.
- Kehade magnet- ja diamagnetilisest olekust. Gaasilised kehad ei laiene magnetjõu mõjul. Magnetilise tegevuse erinevus. Hapniku, lämmastiku ja tühimiku magnetilised omadused.
- Magnetismi juhtimise võime. Magnetjuhtivus. Juhtivuse polaarsus. Magnetkristalliline juhtivus. Atmosfääri magnetism.
- Atmosfääri magnetismist (jätkub). Atmosfääri magnetilise toime seaduspärasuste eksperimentaalne uurimine ja nende rakendamine üksikjuhtudel. Aruanne atmosfääri magnetismist.
- Magnetjõujoontest, nende olemuse kindlusest ja jaotumisest magnetis ja ümbritsevas ruumis.
- Induktiivse magnetoelektrivoolu kasutamisest magnetjõu tuvastamiseks ja mõõtmiseks.
Muud tööd elektromagnetismi kohta
1836. aastal, töötades staatilise elektri probleemidega, viis Faraday läbi eksperimendi, mis näitas, et elektrilaeng toimib ainult suletud juhi kesta pinnal, avaldamata mingit mõju selle sees olevatele objektidele. See efekt on tingitud asjaolust, et juhi vastasküljed omandavad laenguid, mille väli kompenseerib välist välja. Vastavaid kaitseomadusi kasutatakse seadmes, mida tänapäeval tuntakse Faraday puurina.
Faraday avastas valguse polarisatsioonitasandi pöörlemise magnetväljas (Faraday efekt). See tähendas, et valgus ja elektromagnetism olid omavahel tihedalt seotud. Faraday veendumus kõigi loodusjõudude ühtsuses leidis täiendavat kinnitust. Hiljem tõestas Maxwell rangelt valguse elektromagnetilist olemust.
Keemia
Faraday tegi keemia vallas palju avastusi. 1825. aastal avastas ta benseeni ja isobutüleeni ning oli üks esimesi, kes sai vedelas olekus kloori, vesiniksulfiidi, süsinikdioksiidi, ammoniaaki, etüleeni ja lämmastikdioksiidi. 1825. aastal sünteesis ta esimesena heksakloraani – aine, mille baasil valmistati 20. sajandil erinevaid putukamürke. Uuritud katalüütilisi reaktsioone.
Aastatel 1825–1829 uuris Faraday Kuningliku Seltsi komisjoni koosseisus üksikasjalikult, kuidas klaasi keemiline koostis mõjutab selle füüsikalisi omadusi. Faraday prillid olid praktiliseks kasutamiseks liiga kallid, kuid saadud praktilised kogemused tulid hiljem kasuks magneti mõju valgusele katsetes ja valitsuse ülesande täitmisel tuletornide täiustamiseks.
Elektrokeemia ja magnetokeemia
Nagu eespool mainitud, uskus Faraday kõigi looduse jõudude ühtsusse, mistõttu oli loomulik eeldada, et keemilised omadused ja seadused on seotud elektrilistega. Ta sai sellele eeldusele kinnitust 1832. aastal, olles avastanud elektrolüüsi põhiseadused. Need seadused moodustasid aluse uuele teadusharule - elektrokeemiale, millel on tänapäeval tohutult palju tehnoloogilisi rakendusi. Faraday seaduste ilmumine viitas väikseima võimaliku laenguga "elektri aatomite" olemasolule; Tõepoolest, 19.–20. sajandi vahetusel see osake (elektron) avastati ja Faraday seadused aitasid hinnata selle laengut. Faraday pakutud tingimused ioon, katood, anood, elektrolüüt juurdunud teaduses.
Elektrokeemia katsed andsid täiendavaid tõendeid elektromagnetismi lühimaa toime kohta. Paljud teadlased uskusid siis, et elektrolüüsi põhjustas eemalt (ioonide elektroodidele) ligitõmbamine. Faraday viis läbi lihtsa katse: ta eraldas kahe õhupiluga soolalahuses leotatud paberist elektroodid, mille järel märkis, et sädelahendus põhjustas lahuse lagunemise. Sellest järeldub, et elektrolüüsi ei põhjusta mitte kaugtõmme, vaid lokaalne vool ja see toimub ainult voolu läbimise kohtades. Ioonide liikumine elektroodidele toimub pärast (ja selle tulemusena) molekulide lagunemist.
1846. aastal avastas Faraday diamagnetismi - teatud ainete (näiteks kvarts, vismut, hõbe) magnetiseerimise efekti, mis on vastupidine sellele mõjuva välise magnetvälja suunale, st tõrjub need magneti mõlemalt pooluselt. Need ja teised Faraday katsed panid aluse
1 / 5
Michael Faraday sündis 22. septembril 1791 Londoni lähedal Newington Buttsi külas (praegu Suur-London) sepa peres. Perekond - isa James (1761-1810), ema Margaret (1764-1838), vennad Robert ja Michael, õed Elizabeth ja Margaret - elasid koos, kuid puudusid, nii et 13-aastaselt asus Michael koolist lahkudes tööle. toimetajapoisina Londoni raamatupoes, mille omanik on prantsuse emigrant Ribot. Pärast katseaega sai temast (samas kohas) köitja õpipoiss.
Faraday ei saanud kunagi ametlikku haridust, kuid juba varakult ilmutas ta uudishimu ja lugemiskirge. Teaduslikke raamatuid oli poes päris mitu; Oma hilisemates mälestustes märkis Faraday eriti elektri- ja keemiaraamatuid ning lugedes hakkas ta kohe läbi viima lihtsaid iseseisvaid katseid. Tema isa ja vanem vend Robert julgustasid jõudumööda Michaeli teadmistejanu, toetasid teda rahaliselt ja aitasid tal toota kõige lihtsamat elektriallikat – “Leydeni purki”. Tema venna toetus jätkus ka pärast isa ootamatut surma 1810. aastal.
Oluliseks etapiks Faraday elus olid visiidid City Philosophical Societysse (1810-1811), kus 19-aastane Michael kuulas õhtuti populaarteaduslikke loenguid füüsikast ja astronoomiast ning osales debattides. Mõned raamatupoodi külastanud õpetlased märkisid võimekat noormeest; aastal 1812 üks külastajatest, muusik William Dance ( William Dance), andis talle pileti kuulsa keemiku ja füüsiku, paljude keemiliste elementide avastaja Humphry Davy avalike loengute sarjale.
Kuningliku Instituudi laborant (1812-1815)
Michael mitte ainult ei kuulanud huviga, vaid pani ka üksikasjalikult kirja ja sidus Davy neli loengut, mille ta saatis talle koos kirjaga, milles palus tal viia ta tööle kuninglikku institutsiooni. See, nagu Faraday ise ütles, "julge ja naiivne samm" mõjutas tema saatust otsustavalt. Professor, kes ise oli end proviisoriõpilasest üles töötanud, rõõmustas noormehe laialdaste teadmiste üle, kuid tol hetkel ei olnud instituudis vabu kohti ning Michaeli palve rahuldati alles paar kuud hiljem. 1813. aasta alguses kutsus Davy, kes oli instituudi keemialabori direktor, 22-aastase noormehe kuningliku asutuse vabale laborandi kohale.
Faraday tööülesannete hulka kuulus peamiselt professorite ja teiste instituudi õppejõudude abistamine loengute ettevalmistamisel, materiaalsete varade arvestus ja nende eest hoolitsemine. Kuid ta ise püüdis kasutada kõiki võimalusi oma hariduse täiendamiseks ja kuulas ennekõike hoolikalt kõiki ette valmistatud loenguid. Samal ajal viis Faraday Davy heatahtliku abiga läbi oma keemilisi katseid teda huvitavatel teemadel. Faraday täitis oma ametikohustusi nii hoolikalt ja osavalt, et temast sai peagi Davy asendamatu abiline.
1813. aasta sügisel läks Faraday koos professori ja tema abikaasaga assistendi ja sekretärina kaheaastasele teekonnale läbi äsja Napoleoni alistanud Euroopa teaduskeskuste. Sellel teekonnal oli Faraday jaoks suur tähtsus: Davyt kui maailmakuulsat kuulsust tervitasid paljud tolle aja silmapaistvad teadlased, sealhulgas A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac ja A. Volta. Mõned neist juhtisid tähelepanu noore inglase hiilgavatele võimetele.
Teekond teaduse juurde (1815-1821)
Pärast kuninglikku institutsiooni naasmist mais 1815 alustas Faraday intensiivset tööd uuel assistendi ametikohal, tolle aja kohta üsna kõrge palgaga, 30 šillingit kuus. Ta jätkas iseseisvat teaduslikku uurimistööd, mida veetis hiliste öötundideni. Juba sel ajal ilmnesid Faraday eripärad - töökus, metoodilisus, katsete läbiviimise põhjalikkus ja soov tungida uuritava probleemi olemusse. 19. sajandi esimesel poolel pälvis ta "katsetajate kuninga" kuulsuse. Terve elu pidas ta oma katsete kohta korralikke laboripäevikuid (avaldatud 1931). Viimane elektromagnetismi katse on märgitud vastavas päevikus numbriga 16041, Faraday viis oma elu jooksul läbi umbes 30 000 katset.
1816. aastal ilmus Faraday esimene avaldatud töö (Toskaana lubjakivi keemilise koostise analüüsist) ja järgneva 3 aasta jooksul ületas publikatsioonide arv 40, peamiselt keemia alal. Faraday alustas kirjavahetust juhtivate Euroopa keemikute ja füüsikutega. 1820. aastal viis Faraday läbi mitmeid katseid teraste sulatamisel niklilisanditega. Seda tööd peetakse roostevaba terase avastamiseks, mis tol ajal metallurge ei huvitanud.
1821. aastal toimus Faraday elus mitmeid olulisi sündmusi. Juulis abiellus ta 20-aastase Sarah Barnardiga ( Sarah Barnard, 1800-1879), tema sõbra õde. Kaasaegsete sõnul oli abielu õnnelik, Michael ja Sarah elasid koos 46 aastat. Paar elas oma laste puudumisel kuningliku asutuse ülemisel korrusel, kasvatasid nad üles oma noort orvut vennatütre Jane'i; Faraday hoolitses täiskohaga ka oma ema Margareti (suri 1838) eest. Instituudis sai Faraday Kuningliku Instituudi hoone ja laborite tehnilise superintendendina ( Maja ülem). Lõpuks hakkasid tema eksperimentaalsed uuringud liikuma stabiilselt füüsika valdkonda. Mitmed 1821. aastal avaldatud olulised füüsikateosed näitasid, et Faraday oli suure teadlasena väljakujunenud. Peamise koha nende seas hõivas artikkel elektrimootori leiutamise kohta, millega tööstuslik elektrotehnika tegelikult alguse sai.
Elektrimootori loomine. Teaduslik kuulsus (1821-1830)
Alates 1820. aastast köitis Faradayt elektri ja magnetismi vaheliste seoste uurimise probleem. Selleks ajaks oli elektrostaatika teadus K. Gaussi ja J. Greeni jõupingutuste kaudu juba olemas olnud. 1800. aastal avastas A. Volta võimsa alalisvooluallika (“voltaic kolonn”) ja kiiresti hakkas arenema uus teadus – elektrodünaamika. Kohe tehti kaks silmapaistvat avastust: elektrolüüs (1800) ja elektrikaar (1802).
Kuid peamised sündmused said alguse 1820. aastal, kui Oersted avastas eksperimentaalselt voolu kõrvalekaldumise magnetnõelale. Esimesed elektrit ja magnetismi ühendavad teooriad ehitasid samal aastal üles Biot, Savart ja hiljem Laplace (vt Biot-Savart-Laplace'i seadus). A. Ampere avaldas alates 1822. aastast oma elektromagnetismi teooria, mille kohaselt on esmaseks nähtuseks juhtide kaugmõju vooluga. Ampere’i valem kahe praeguse elemendi koosmõju kohta on õpikutes sees. Muuhulgas avastas Ampere elektromagneti (solenoidi).
Pärast mitmeid katseid avaldas Faraday 1821. aastal artikli " Mõnest uuest elektromagnetilisest liikumisest ja magnetismi teooriast", kus ta näitas, kuidas panna magnetiseeritud nõel ühe magnetpooluse ümber pidevalt pöörlema. Sisuliselt oli see konstruktsioon ikkagi ebatäiuslik, kuid täielikult töökorras elektrimootor, mis esmakordselt maailmas viis läbi elektrienergia pideva muundamise mehaaniliseks energiaks. Faraday nimi saab maailmakuulsaks.
1821. aasta lõpp, mis oli Faraday jaoks üldiselt võidukas, jäi laimu varju. Kuulus keemik ja füüsik William Wollaston kaebas Davyle, et Faraday katse nõela pöörlemisega kujutas endast tema Wollastoni idee plagiaati (tema pole seda peaaegu kunagi rakendanud). Lugu sai palju avalikkust ja tekitas Faradayle palju pahandust. Davy asus Wollastoni poolele, tema suhted Faradayga halvenesid märgatavalt. Oktoobris saavutas Faraday isikliku kohtumise Wollastoniga, kus ta selgitas oma seisukohta ja toimus leppimine. 1824. aasta jaanuaris, kui Faraday valiti Londoni Kuningliku Seltsi liikmeks, hääletas aga ainsana vastu toonane Kuningliku Seltsi president Davy (Wollaston ise hääletas valimiste poolt). Faraday ja Davy suhted hiljem paranesid, kuid kaotasid oma endise südamlikkuse, kuigi Davyle meeldis korrata, et kõigist oma avastustest oli kõige olulisem "Faraday avastus".
Faraday teaduslike teenete tunnustamine oli tema valimine Pariisi Teaduste Akadeemia korrespondentliikmeks (1823). 1825. aastal otsustas Davy lahkuda kuningliku asutuse labori juhtimisest ja soovitas Faraday määrata füüsikaliste ja keemiliste laborite direktoriks, mis peagi ka tehti. Davy suri pärast pikka haigust 1829. aastal.
Pärast esimesi edusamme Faraday elektromagnetismi uurimisel tekkis kümneaastane paus ja kuni 1831. aastani ei avaldanud ta sellel teemal peaaegu ühtegi tööd: katsed ei andnud soovitud tulemust, uued kohustused hajutasid teda ja võib-olla 1821. aasta ebameeldiv skandaal. mõjutas teda ka.
1830. aastal sai Faraday professuuri, esmalt Kuninglikus Sõjaakadeemias (Woolwich) ja alates 1833. aastast Kuninglikus Instituudis (keemia alal). Ta ei pidanud loenguid mitte ainult Kuninglikus Instituudis, vaid ka mitmetes teistes teadusorganisatsioonides ja ringkondades. Kaasaegsed hindasid ülimalt kõrgelt Faraday õpetamisomadusi, kes oskasid ühendada selguse ja ligipääsetavuse teema sügavusega. Tema populaarteaduslik suurteos lastele “Küünla ajalugu” (populaarsed loengud, 1861) on siiani trükis.
Elektromagnetismi uurimine (1831-1840)
1822. aastal kirjutas Faraday oma laboripäevikusse: "Muuda magnetism elektriks." Faraday arutluskäik oli järgmine: kui Oerstedi katses on elektrivoolul magnetjõud ja Faraday järgi on kõik jõud vastastikku konverteeritavad, siis peaks magneti liikumine elektrivoolu ergastama.
Raport Faraday katsetest tekitas Euroopa teadusmaailmas kohe sensatsiooni ka massiajalehtedes ja -ajakirjades. Paljud teadusorganisatsioonid valisid Faraday auliikmeks (kokku sai ta 97 diplomit). Kui elektrimootori avastamine näitas, kuidas elektrit saab kasutada, siis induktsioonikatsed näitasid, kuidas luua selle võimas allikas (elektrigeneraator). Sellest hetkest alates muutusid raskused teel elektri laialdase kasutuselevõtu poole puhttehnilisteks. Füüsikud ja insenerid on aktiivselt tegelenud indutseeritud voolude uurimisega ja üha arenenumate elektriseadmete projekteerimisega; esimesed tööstuslikud mudelid ilmusid Faraday eluajal (vahelduvvoolugeneraator Hippolyta Pixie, 1832) ja 1872. aastal tutvustas Friedrich von Hefner-Alteneck ülitõhusat generaatorit, mida Edison hiljem täiustas.
1835. aastal viis Faraday ületöötamine tema esimese haigushooni, mis ei võimaldanud tal töötada kuni 1837. aastani.
Viimased aastad (1840-1867)
Vaatamata oma ülemaailmsele kuulsusele jäi Faraday oma elu lõpuni tagasihoidlikuks, heasüdamlikuks meheks. Ta lükkas tagasi pakkumise tõsta ta, nagu Newton ja Davy varem, rüütelkonda ning keeldus kaks korda kuningliku seltsi presidendiks saamast (aastatel 1848 ja 1858). Krimmi sõja ajal kutsus Briti valitsus teda osalema Vene armee vastaste keemiarelvade väljatöötamisel, kuid Faraday lükkas selle pakkumise nördinult tagasi kui ebamoraalset. Faraday elas tagasihoidlikku elustiili ja keeldus sageli tulusatest pakkumistest, kui need takistaksid tal tegemast seda, mida ta armastas.
1840. aastal haigestus Faraday uuesti raskelt (jõu järsult kaotus, mälu halvenemine ja osaline kaotus) ning suutis naasta aktiivsele tööle alles 4 aastat hiljem, lühikeseks ajaks. On olemas versioon, et haigus oli tema katsetes sageli kasutatud elavhõbedaauruga mürgitamise tagajärg. Arstide soovitatud reis Euroopasse (1841) aitas vähe. Sõbrad hakkasid tegema lobitööd, et maailmakuulus füüsik saaks riiklikku pensioni. Suurbritannia peaminister (William Lamb, lord Melbourne) taunis seda esialgu, kuid avaliku arvamuse survel oli ta sunnitud nõusoleku andma. Faraday biograaf ja sõber John Tyndall hindas, et pärast 1839. aastat elas Faraday äärmises vaesuses (alla 22 naela aastas) ja pärast 1845. aastat sai tema pensionist (300 naela aastas) tema ainsaks sissetulekuallikaks. Tyndall lisab kibedalt: "Ta suri vaese mehena, kuid tal oli au hoida Inglismaa teaduslikku hiilgust nelikümmend aastat aukohal."
1845. aastal naasis Faraday korraks aktiivse töö juurde ja tegi mitmeid silmapaistvaid avastusi, sealhulgas: valguse polarisatsioonitasandi pöörlemine magnetvälja asetatud aines (Faraday efekt) ja diamagnetism.
Need olid tema viimased avastused. Aasta lõpus tuli haigus tagasi. Kuid Faraday suutis tekitada veel ühe avaliku sensatsiooni. 1853. aastal uuris ta 1853. aastal kogu tavapärase põhjalikkusega neil aastatel moes olnud “lauakeeramist” ja väitis enesekindlalt, et laud ei liigu mitte surnute kohale kutsutud vaimude, vaid osalejate sõrmede alateadlike liigutuste abil. See tulemus põhjustas okultistide nördinud kirjade laviini, kuid Faraday vastas, et nõustub vaid vaimude endi väidetega.
Michael Faraday suri 25. augustil 1867 oma laua taga, napilt oma 76. sünnipäevast. Kuninganna Victoria pakkus teadlase matta Westminster Abbeysse, kuid Faraday enda soovid said teoks: tagasihoidlik matus ja lihtne hauakivi tavalises kohas. Teadlase haud asub Highgate'i kalmistul, mis on mitteanglikaanide koht. Siiski täideti ka kuninganna tahe – Westminster Abbeysse, Newtoni haua kõrvale paigaldati Michael Faraday mälestustahvel.
Teaduslik tegevus
Elektromagnetismi uurimine
Elektromagnetiline induktsioon
Suur inglise füüsik ja keemik, eksperimentaalteadlane Mike Faraday tegi palju teaduslikke avastusi. Kes teab, kuidas oleks inimkond arenenud, kui mitte Faraday avastusi elektrivaldkonnas.
Vene füüsik A.G. Stoletov rääkis Faradayst kui suurimast teadlasest, kes tegi nii palju hämmastavaid avastusi, mida maailm polnud Galilei ajast peale näinud.
Teaduse tee
Michael Faraday sündis 1791. aastal Londonis sepa peres.
Ta alustas tööd 13-aastaselt ajalehekandjana, ilma et oleks isegi keskkooli lõpetanud. 14-aastaselt läks ta tööle raamatupoodi köitja õpipoisina. Ta köitis hea meelega raamatuid, kuid luges neid veel meelsamini. Ja raamatupoes töötatud aastate jooksul sai Michael palju rohkem teadmisi füüsikast ja keemiast, kui kool talle anda suutis. Lisaks osales ta füüsika ja astronoomia loengutel, mida peeti filosoofiaseltsis.
Ühel päeval oli tal õnn osaleda kuninglikus institutsioonis peetud keemia loengutel. Neid luges Sir Humphry Davy, kuulus inglise teadlane, füüsik ja keemik. Faraday salvestas loengud, sidus need kinni ja saatis koos kirjaga Davyle. Kirjas ütles ta, et soovib tegeleda teadusliku tööga. Kuid Davy ei palkanud kohe Michael Faradayt. See juhtus alles pärast seda, kui silmavigastuse tõttu ei saanud Davy mõnda aega kirjutada ega lugeda. Siis meenus talle Faraday ja ta võttis ta oma isiklikuks sekretäriks. Faraday teadmistest hämmastunud Davy soovitas teda kuningliku institutsiooni assistendi ametikohale. Ja 1813. aastal sukeldus Faraday ülepeakaela oma uude töösse, kus ta aitas Davyl katsetada lämmastiku- ja klooriühendeid.
1813. aasta sügisel läks Davy reisile Euroopasse ja võttis Faraday kaasa. Poolteist aastat reisisid, tegid katseid, kohtusid kuulsate teadlastega - Andre Marie Ampère, Michel Eugene Chevreul, Joseph-Louis Gay-Lussac. See reis oli Michael Faraday teekonna algus suurde teadusse.
Teaduslik tegevus
Faraday tegi oma esimese teadusliku raporti jaanuaris 1816. Järgmise 3 aasta jooksul avaldas ta üle 40 artikli. Kõik need olid seotud keemiaga.
1823. aastal võeti Faraday Londoni Kuningliku Seltsi liikmeks. 1824. aastal õnnestus tal saada vedelat kloori ja 1825. aastal heksakloraani, mida kasutatakse insektitsiidina.
Aastal 1820 Taani füüsikaprofessor Hans Christian Oersted avastas elektri magnetiline toime. Selle olemus seisneb selles, et voolu kandev juht moodustab enda ümber magnetvälja. See avastus huvitas Faradayt väga. Ja Faraday lahendas pöördülesande. Ta muutis magnetismi elektriks.1831. aastal teostas ta esimesena maailmas "magnetilist pöörlemist", sundides magneti pöörlema ümber voolu juhtiva juhtme. Voolu kandev juht omakorda pöörles ümber magneti. Nii avastati elektromagnetiline induktsioon. Selle olemus on see vahelduv magnetväli tekitab elektrivälja. Kaasaegne tööstuslik elektritootmine toimub elektromagnetilise induktsiooni alusel. Kõigi kaasaegsete vahelduv- ja alalisvoolugeneraatorite töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Pealegi kirjeldas Faraday avastatud nähtust matemaatiliselt. Varsti lõi ta esimese elektrimootori mudeli.
Esimene trafo on samuti Faraday leiutis.
Uurides elektrivoolu liikumist läbi soolade, leeliste ja hapete lahuste, avastas Faraday 1832. aastal elektrolüüsi fenomeni, ilma milleta on võimatu ette kujutada keemia- ja metallurgiaettevõtete tööd.
Uurides võimalusi elektri- ja magnetjõudude kosmoses ülekandmiseks, ennustas Faraday elektromagnetlaineid.
1840. aastal lõpetas Faraday haiguse tõttu ajutiselt oma teadusliku tegevuse. Ta sai uuesti tööle asuda alles 1844. aastal.
1845. aastal avastas ta Faraday efekti – valguse polariseerumise nähtuse. Samal aastal kirjeldas ta diamagnetismi (aine võimet magnetiseerida sellele mõjuva välise magnetvälja suunale vastupidises suunas) ja 2 aastat hiljem paramagnetismi (aine võimet magnetiseerida suund, mis langeb kokku välise magnetvälja suunaga).
Voolu keemiline mõju, magnetvälja mõju valgusele – kõik need on samuti Faraday avastused.
Faraday sõnastas oma kreedo järgmiselt: "Vaatlege, uurige ja töötage."
Faraday suri 25. augustil 1867 oma kodus Londonis. Inimkond kasutab tema avastusi teadlasele tänuga.
Michael Faraday
Michael Faraday(1791-1867) – inglise füüsik, elektromagnetvälja doktriini rajaja, Peterburi Teaduste Akadeemia välisriigi auliige (1830). Avastas elektrivoolu keemilise toime, elektri ja magnetismi seose, magnetismi ja valguse.
Avastatud (1831) elektromagnetiline induktsioon - nähtus, mis pani aluse elektrotehnikale. Pani paika (1833-34) tema järgi nimetatud elektrolüüsi seadused, avastas para- ja diamagnetismi, valguse polarisatsioonitasandi pöörlemise magnetväljas (Faraday efekt).
Tõestas erinevate elektritüüpide identiteeti. Faraday tutvustas elektri- ja magnetvälja mõisteid ning väljendas ideed elektromagnetlainete olemasolust. Ta õppis keemiku ja füüsiku juures, üks elektrokeemia rajajaid Elektrokeemia on füüsikalise keemia haru, mis uurib liikuvaid ioone sisaldavate süsteemide omadusi (lahuseid, sulameid või tahkeid elektrolüüte), aga ka nende piiril tekkivaid nähtusi. kaks faasi (näiteks metalli ja elektrolüüdi lahus) laetud osakeste (elektronide ja ioonide) ülekande tõttu.
Elektrokeemia arendab elektrolüüsi, elektrosünteesi, galvaniseerimise, metallide korrosiooni eest kaitsmise, keemiliste vooluallikate loomise jne teaduslikke aluseid. Elektrokeemilised protsessid mängivad olulist rolli organismide elus, näiteks närviimpulsside ülekandmisel. Humphry Davy.
Michael Faraday sündis 22. septembril 1791 Londonis. Ta suri 25. augustil 1867 samas kohas. Elektrodünaamika kaasaegse välja kontseptsiooni rajaja, mitmete fundamentaalsete avastuste autor, sealhulgas elektromagnetilise induktsiooni seadus, elektrolüüsi seadused, valguse polarisatsioonitasandi pöörlemise nähtus magnetväljas, üks esimesed uurijad magnetvälja mõju kohta meediale.
Lapsepõlv ja noorus
Michael Faraday sündis sepa perre. Tema vanem vend Robert oli samuti sepp, kes julgustas Michaeli teadmistejanu igal võimalikul viisil ja toetas teda alguses rahaliselt. Faraday ema, töökas, tark, kuigi harimatu naine,
 |
elas aega, mil tema poeg saavutas edu ja tunnustust, ning oli tema üle õigustatult uhke.
Perekonna tagasihoidlik sissetulek ei võimaldanud Michaelil isegi keskkooli lõpetada ning kolmeteistkümneaastaselt sai temast õpipoiss raamatupoe ja köitetöökoja omaniku juurde, kuhu ta pidi jääma 10 aastaks. Kogu selle aja tegeles Faraday järjekindlalt eneseharimisega – luges kogu talle kättesaadavat füüsika- ja keemiaalast kirjandust, kordas oma koduses laboris raamatutes kirjeldatud katseid ning käis õhtuti ja pühapäeviti eraloengutes füüsikast ja astronoomiast. . Raha (iga loengu eest makstav šilling) sai ta oma vennalt. Loengutel sõlmis Faraday uusi tutvusi, kellele kirjutas palju kirju, et kujundada selge ja sisutihe esitluslaad; ta püüdis omandada ka oratooriumi võtteid.
Kuninglikus institutsioonis alustamine
Üks raamatuköitekoja kliente, Londoni Kuningliku Seltsi Denault liige, märgates Faraday teadushuvi, aitas tal jõuda väljapaistva füüsiku ja keemiku Humphry Davy loenguteni Kuninglikus Instituudis. Faraday pani neli loengut hoolikalt kirja ja köitis ning saatis need koos kirjaga õppejõule. See "julge ja naiivne samm" Faraday enda sõnul mõjutas tema saatust otsustavalt. 1813. aastal kutsus Davy (mitte kõhklusteta) Faraday täitma vabale kohale Kuningliku Instituudi assistendi ametikohale ja sama aasta sügisel viis ta ta kaheaastasele reisile Euroopa teaduskeskustesse. Sellel reisil oli Faraday jaoks suur tähtsus: tema ja Davy külastasid mitmeid laboreid, kohtusid selliste teadlastega nagu A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac, kes omakorda juhtisid tähelepanu noore inglase säravatele võimetele.
Esimene sõltumatu uurimus. Teaduslikud publikatsioonid
Pärast kuninglikku institutsiooni naasmist 1815. aastal alustas Michael Faraday intensiivset tööd, kus sõltumatud teadusuuringud võtsid üha suurema koha. 1816. aastal hakkas ta Eneseharimise Seltsis pidama avalikke loenguid füüsikast ja keemiast. Samal aastal ilmus tema esimene trükiteos.
1821. aastal toimus Faraday elus mitmeid olulisi sündmusi. Ta sai ametikoha Kuningliku Instituudi hoone ja laborite ülevaatajana (st tehniline järelevaataja) ja avaldas kaks olulist teaduslikku artiklit (voolu pöörlemisest ümber magneti ja magneti ümber voolu ning kloori veeldamisest ). Samal aastal ta abiellus ja nagu kogu tema järgnev elu näitas,
oli väga õnnelikus abielus.
Ajavahemikul kuni 1821. aastani avaldas Michael Faraday umbes 40 teaduslikku artiklit, peamiselt keemia kohta. Järk-järgult nihkus tema eksperimentaalne uurimistöö üha enam elektromagnetismi valdkonda. Pärast seda, kui Hans Oersted 1820. aastal avastas elektrivoolu magnetilise toime, paelus Faraday elektri ja magnetismi vahelise seose probleem. 1822. aastal ilmus tema laboripäevikusse sissekanne: "Muuda magnetism elektriks". Faraday jätkas aga teisi uuringuid, sealhulgas keemia valdkonnas. Nii sai ta 1824. aastal esimesena kloori vedelas olekus.
Kuningliku seltsi valimine. Professor
1824. aastal valiti Michael Faraday Kuningliku Seltsi liikmeks, hoolimata Davy aktiivsest vastuseisust, kellega Faraday suhted olid selleks ajaks muutunud üsna keeruliseks, kuigi Davyle meeldis korrata, et kõigist tema avastustest oli kõige olulisem “Faraday oma. avastus." Viimane avaldas austust ka Davyle, nimetades teda "suureks meheks".
Aasta pärast Royal Society liikmeks valimist määrati Michael Faraday Kuningliku Instituudi labori direktoriks ja 1827. aastal sai ta selles instituudis professuuri.
Elektromagnetilise induktsiooni seadus. Elektrolüüs
1830. aastal jättis Faraday vaatamata oma kitsale rahalisele olukorrale otsustavalt kõrvale kõik kõrvaltegevused, tehes igasugust teaduslikku ja tehnilist uurimistööd ning muid töid (v.a keemia loengute pidamine), et pühenduda täielikult teaduslikule uurimistööle. Peagi saavutas ta hiilgava edu: 29. augustil 1831 avastas ta elektromagnetilise induktsiooni fenomeni – vahelduva magnetvälja toimel elektrivälja tekitamise nähtuse. Kümme päeva intensiivset tööd võimaldas Faraday seda nähtust põhjalikult ja täielikult uurida, mida võib liialdamata nimetada eelkõige kogu kaasaegse elektrotehnika aluseks. Kuid Faraday ise ei olnud huvitatud oma avastuste rakendusvõimalustest, püüdles ta peamise – loodusseaduste uurimise – poole.
Elektromagnetilise induktsiooni avastamine tõi Faradayle kuulsuse. Kuid Michaelil oli endiselt suur rahapuudus, nii et tema sõbrad olid sunnitud rabelema, et talle eluaegset riigipensioni pakkuda. Neid jõupingutusi kroonis edu alles aastal 1835. Kui Faradayle jäi mulje, et rahandusminister kohtles seda pensioni teadlasele kui soppi, saatis ta ministrile kirja, milles keeldus lugupidavalt igasugusest pensionist. Minister pidi Faraday ees vabandama.
Aastatel 1833-34 uuris Michael Faraday elektrivoolude läbimist hapete, soolade ja leeliste lahuste kaudu, mis viis ta elektrolüüsi seaduste avastamiseni. Need seadused (Faraday seadused) mängisid hiljem olulist rolli diskreetsete elektrilaengukandjate ideede väljatöötamisel. Kuni 1830. aastate lõpuni. Faraday viis läbi ulatuslikud uuringud dielektrikute elektriliste nähtuste kohta.
Faraday haigus. Viimane eksperimentaalne töö
Pidev tohutu vaimne stress õõnestas Faraday tervist ja sundis teda 1840. aastal viieks aastaks oma teadusliku töö katkestama. Selle juurde uuesti tagasi tulles avastas Faraday 1848. aastal läbipaistvates ainetes leviva valguse polarisatsioonitasandi pöörlemise fenomeni mööda magnetvälja tugevuse joont (Faraday efekt). Ilmselt pidas Faraday ise (kes kirjutas põnevil, et oli "valguse magnetiseerinud ja magnetilise jõujoone valgustanud") sellele avastusele suurt tähtsust. Tõepoolest, see oli esimene märk optika ja elektromagnetismi vahelise seose olemasolust. Veendumus elektriliste, magnetiliste, optiliste ja muude füüsikaliste ja keemiliste nähtuste sügavas seotuses sai aluseks kogu Faraday teaduslikule maailmapildile.
Teised Faraday eksperimentaalsed tööd olid sel ajal pühendatud erinevate kandjate magnetiliste omaduste uurimisele. Eelkõige avastas ta 1845. aastal diamagnetismi ja paramagnetismi nähtused.
Aastal 1855 sundis haigus taas Faraday oma töö katkestama. Ta muutus oluliselt nõrgemaks ja hakkas katastroofiliselt kaotama oma mälu. Ta pidi kõik laboratooriumi vihikusse kirja panema, kuhu ja mida ta enne laborist lahkumist pani, mida oli juba teinud ja mida edasi tegema hakkab. Töö jätkamiseks pidi ta paljust loobuma, sealhulgas sõprade külastamisest; viimane asi, millest ta loobus, olid loengud lastele.
Teadustööde tähtsus
Isegi kaugeltki täielik loetelu sellest, mida Faraday teadusesse andis, annab aimu tema teoste erakordsest tähtsusest. Sellest loetelust jääb aga märkamata peamine, mis moodustab Faraday tohutu teadusliku teene: ta oli esimene, kes lõi elektri ja magnetismi õpetuses välja kontseptsiooni. Kui enne teda valitses idee laengute ja voolude otsesest ja hetkelisest interaktsioonist tühja ruumi kaudu, siis Michael Faraday arendas järjekindlalt ideed, et selle interaktsiooni aktiivne ainekandja on elektromagnetväli.
Tema järgijaks saanud James Clerk Maxwell kirjutas sellest kaunilt, arendades oma õpetust edasi ja viies ideid elektromagnetvälja kohta selgesse matemaatilisse vormi: „Faraday nägi vaimusilmaga jõujooni, mis allutavad kogu ruumi. Seal, kus matemaatikud nägid pikamaajõudude pingekeskusi, nägi Faraday vaheagenti. Seal, kus nad ei näinud muud kui kaugust, olles rahul elektrivedelikele mõjuvate jõudude jaotusseaduse leidmisega, otsis Faraday keskkonnas toimuvate tegelike nähtuste olemust.
Elektrodünaamika vaatenurk välja kontseptsiooni vaatenurgast, mille rajajaks oli Faraday, on muutunud kaasaegse teaduse lahutamatuks osaks. Faraday teosed tähistasid uue ajastu tulekut füüsikas.
(V.N. Grigorjev)
Michael Faraday on inglise eksperimentaalfüüsiku ja keemiku, elektromagnetvälja õpetuse rajaja, lühike elulugu. Elulugu aitab teil Michael Faraday kohta sõnumi kirjutada.
Michael Faraday lühike elulugu ja tema avastused
Sündis 22. septembril 1791 Londoni lähedal külas sepa peres. Peres oli viis last, nad elasid vaeselt. 13-aastaselt oli ta sunnitud koolist lahkuma ja töötama raamatupoes toimetajapoisina. Ja 14-21 - töötas ta raamatupoes köitjana
Kogu selle aja tegeleb ta eneseharimisega. Michaeli lemmikteadused on keemia ja füüsika. Ta rajab kodulabori, kus viib läbi katseid ja toodab elektrostaatilisi seadmeid. Samal ajal külastas ta Linna Filosoofia Seltsi ning võttis osa füüsika- ja astronoomia-teemalistest debattidest.
1812. aastal toimus väike sündmus, mis sai Faraday elus pöördepunktiks. Üks töötoa klientidest kinkis noorele köitjale piletid kuninglikus institutsioonis esinenud Humphry Davy loenguõhtutele. Olles mitu korda Davy loengutel käinud, saadab Michael talle kirja, milles palub tal ta kuninglikku instituuti tööle võtta. Davy oli noormehe teadmistest hämmastunud, kuid instituudis polnud sel ajal vabu kohti. Michael pidi paar kuud ootama ja siis asus ta tööle instituudi keemialabori laborandina. Varsti pärast seda võtab Davy, kes läheb oma naisega Euroopasse reisile, kaasa Faraday. Sellel reisil kohtus Michael Gay-Lussaci, Ampère'i, Volti ja mõne teise tolle aja silmapaistva teadlasega.
1815. aastal hakkas Faraday reisi lõpus väga aktiivselt tegutsema, keskendudes iseseisvatele teadusuuringutele. Juba järgmisel aastal alustas Michael Eneseharimise Seltsis keemia ja füüsika loengute kursust.
1821. aastal lõi Faraday esimese elektrimootori mudeli. Järgmise kümnendi jooksul uurib teadlane magnetnähtuste ja elektri vahelisi seoseid. 1824. aastal valiti Michael Kuningliku Seltsi liikmeks.
Aastal 1831 avastas Faraday mitmeaastase töö tulemusena elektromagnetilise induktsiooni nähtuse. Peagi tuletab teadlane välja nähtuse põhiseadused. Tänapäeval töötavad kõik vahelduv- ja alalisvoolugeneraatorid just tänu Faraday avastustele.
1833. aastal sõnastas ta elektrolüüsiseadused, mida tuntakse ka Faraday seadustena. Diamagnetismi ja paramagnetismi nähtused avastasid teadlased 1850. aastatel.
Michael Faraday suri augustis 1867 Londonis oma kodus oma laua taga.