Biogrāfija
Pirmajos gados
Maikls dzimis 1791. gada 22. septembrī Ņūtonbutsā (tagad Lielā Londona). Viņa tēvs bija nabadzīgs kalējs no Londonas priekšpilsētām. Arī viņa vecākais brālis Roberts bija kalējs, kurš visos iespējamos veidos veicināja Maikla zināšanu slāpes un sākumā atbalstīja viņu finansiāli. Faradeja māte, strādīga un neizglītota sieviete, dzīvoja, lai redzētu, kā viņas dēls gūst panākumus un atzinību, un pamatoti lepojās ar viņu. Ģimenes pieticīgie ienākumi neļāva Maiklam pat absolvēt vidusskolu, trīspadsmit gadu vecumā viņš sāka strādāt par grāmatu un laikrakstu piegādātāju, bet pēc tam 14 gadu vecumā devās strādāt uz grāmatnīcu, kur apguva grāmatu iesiešanu. . Septiņi darba gadi darbnīcā Blandfordstrītā jaunietim kļuva par intensīvas pašizglītības gadiem. Visu šo laiku Faradejs smagi strādāja – viņš ar entuziasmu lasīja visus zinātniskos darbus, ko bija iesējis par fiziku un ķīmiju, kā arī rakstus no Encyclopedia Britannica, un atkārtoja eksperimentus, kas aprakstīti grāmatās par paštaisītām elektrostatiskām ierīcēm savā mājas laboratorijā. Svarīgs posms Faradeja dzīvē bija viņa studijas Pilsētas filozofijas biedrībā, kur Maikls vakaros klausījās populārzinātniskās lekcijas par fiziku un astronomiju un piedalījās debatēs. Viņš saņēma naudu (šiliņu, lai samaksātu par katru lekciju) no sava brāļa. Lekcijās Faradejs ieguva jaunas paziņas, kurām rakstīja daudzas vēstules, lai veidotu skaidru un kodolīgu prezentācijas stilu; viņš mēģināja apgūt arī oratora paņēmienus.
Darba sākšana Karaliskajā institūcijā
Faradejs sniedz publisku lekciju
Pievēršot uzmanību jaunā vīrieša tieksmei pēc zinātnes, 1812. gadā viens no grāmatu iesiešanas darbnīcas apmeklētājiem, Londonas Deno Karaliskās biedrības biedrs, viņam uzdāvināja biļeti uz slavenā fiziķa un ķīmiķa, atklājēja publisko lekciju sēriju. no daudziem ķīmiskajiem elementiem, G. Davy Karaliskajā institūtā. Maikls ne tikai ar interesi klausījās, bet arī sīki pierakstīja un iesienēja četras lekcijas, kuras nosūtīja kopā ar vēstuli profesoram Deivijam, lūdzot viņu pieņemt darbā Karaliskajā institūtā. Šis “drosmīgais un naivais solis”, pēc paša Faradeja domām, izšķiroši ietekmēja viņa likteni. Profesors bija pārsteigts par jaunā vīrieša plašajām zināšanām, taču tajā brīdī institūtā nebija brīvu vietu, un Maikla lūgums tika apmierināts tikai dažus mēnešus vēlāk. Deivijs (ne bez vilcināšanās) uzaicināja Faradeju ieņemt vakanto laboranta vietu Karaliskās institūcijas ķīmiskajā laboratorijā, kur viņš strādāja daudzus gadus. Pašā šīs darbības sākumā, tā paša gada rudenī, viņš kopā ar profesoru un viņa sievu veica garu ceļojumu uz Eiropas zinātnes centriem (1813-1815). Šis ceļojums Faradejam bija ļoti nozīmīgs: viņš un Deivijs apmeklēja vairākas laboratorijas, kur satika daudzus tā laika izcilus zinātniekus, tostarp A. Amperu, M. Ševrelu, Dž. L. Geju-Lusaka un A. Voltu, kuri savukārt viņi pievērsa uzmanību jaunā angļa spožajām spējām.
Pirmais neatkarīgais pētījums
Faradejs eksperimentē laboratorijā
Pamazām viņa eksperimentālie pētījumi arvien vairāk pārcēlās uz fizikas jomu. Pēc tam, kad H.Oersteds 1820. gadā atklāja elektriskās strāvas magnētisko efektu, Faradeju aizrāva elektrības un magnētisma savienojuma problēma. Viņa laboratorijas dienasgrāmatā parādījās ieraksts: “Pārvērst magnētismu elektrībā”. Faradeja pamatojums bija šāds: ja Orsteda eksperimentā elektriskajai strāvai ir magnētisks spēks un, pēc Faradeja domām, visi spēki ir savstarpēji konvertējami, tad magnētiem vajadzētu ierosināt elektrisko strāvu. Tajā pašā gadā viņš mēģināja atrast strāvas polarizējošo ietekmi uz gaismu. Izlaižot polarizēto gaismu caur ūdeni, kas atrodas starp magnēta poliem, viņš mēģināja noteikt gaismas depolarizāciju, taču eksperiments deva negatīvu rezultātu.
1823. gadā Faradejs kļuva par Londonas Karaliskās biedrības biedru un tika iecelts par Karaliskās institūcijas fizikālo un ķīmisko laboratoriju direktoru, kur viņš veica savus eksperimentus.
1825. gadā rakstā “Elektromagnētiskā strāva (magnēta ietekmē)” Faradejs apraksta eksperimentu, kuram, pēc viņa domām, vajadzētu parādīt, ka tā pretdarbojas strāvai, kas iedarbojas uz magnētu. Tāda pati pieredze ir aprakstīta Faradeja dienasgrāmatā, kas datēta ar 1825. gada 28. novembri. Eksperimenta shēma izskatījās šādi. Divi vadi, kas atdalīti ar dubultu papīra slāni, tika novietoti paralēli viens otram. Šajā gadījumā viens bija savienots ar galvanisko elementu, bet otrs ar galvanometru. Pēc Faradeja teiktā, kad strāva plūst pirmajā vadā, otrajā ir jāievada strāva, ko reģistrē galvanometrs. Taču arī šis eksperiments deva negatīvu rezultātu.
1831. gadā pēc desmit gadu nepārtrauktas meklēšanas Faradejs beidzot atrada risinājumu savai problēmai. Pastāv pieņēmums, ka uz šo atklājumu Faradeju pamudināja vēstījums no izgudrotāja Džozefa Henrija, kurš arī veica indukcijas eksperimentus, taču tos nepublicēja, uzskatot tos par nenozīmīgiem un cenšoties piešķirt saviem rezultātiem zināmu sistemātiskumu. Henrijs tomēr publicēja ziņojumu, ka viņam izdevies izveidot elektromagnētu, kas spēj pacelt tonnu. Tas kļuva iespējams, pateicoties stieples izolācijas izmantošanai, kas ļāva izveidot daudzslāņu tinumu, kas ievērojami uzlabo magnētisko lauku.
Faradejs apraksta savu pirmo veiksmīgo eksperimentu:
Divsimt trīs pēdas vara stieples vienā gabalā bija apvītas ap lielu koka bungu; vēl divi simti trīs pēdas no tās pašas stieples tika novietotas spirālē starp pirmā tinuma pagriezieniem, metāliskais kontakts visur tika novērsts ar auklas palīdzību. Viena no šīm spirālēm bija savienota ar galvanometru, bet otra ar labi uzlādētu akumulatoru, kas sastāvēja no simts plākšņu pāriem, četras collas kvadrātveida, ar dubultām vara plāksnēm. Kad kontakts tika aizvērts, galvanometram bija pēkšņa, bet ļoti vāja ietekme, un līdzīga vāja iedarbība notika, atverot kontaktu ar akumulatoru.
1832. gadā Faradejs atklāja elektroķīmiskos likumus, kas veido pamatu jaunai zinātnes nozarei – elektroķīmijai, kurai mūsdienās ir milzīgs tehnoloģisko pielietojumu skaits.
Karaliskās biedrības ievēlēšana
1824. gadā Faradeju ievēlēja par Karaliskās biedrības biedru, neraugoties uz Deivija aktīvo pretestību, ar kuru Faradeja attiecības līdz tam laikam bija kļuvušas diezgan sarežģītas, lai gan Deivijam patika atkārtot, ka no visiem saviem atklājumiem nozīmīgākais bija “Faradeja atklājums. ”. Pēdējais arī izrādīja cieņu Deivijam, nosaucot viņu par "lielisku cilvēku". Gadu pēc ievēlēšanas Karaliskajā biedrībā Faradejs tika iecelts par Karaliskās institūcijas laboratorijas direktoru, un viņš ieguva profesora vietu šajā institūtā.
Faradejs un reliģija
Maikls Faradejs bija ticīgs kristietis un turpināja ticēt pat pēc tam, kad uzzināja par Darvina darbu. Viņš piederēja Sandimanim ( Angļu) sekta, kuras dalībnieki Bībeli interpretēja burtiski. Zinātnieks 1840. gadā tika izvēlēts par sektas vecāko, bet 1844. gadā kopā ar vēl 13 cilvēkiem nezināmu iemeslu dēļ tika no tās izslēgts. Tomēr dažu nedēļu laikā Faradejs tika pieņemts atpakaļ. Neskatoties uz to, ka 1850. gadā viņš atkal bija uz izslēgšanas robežas no sektas, kas pēc tās noteikumiem nozīmētu izslēgšanu uz mūžu, 1860. gadā Faradeju otro reizi izvēlējās par vecāko. Šo amatu viņš ieņēma līdz 1864. gadam.
Darbi tulkojumos krievu valodā
- Faradejs M. Izvēlētie darbi par elektrību. M.-L.: GONTI, 1939. Sērija: Dabaszinātņu klasika. (Dažādu darbu un fragmentu kolekcija).
- Faradejs M. Matērijas spēki un to attiecības. M.: GAIZ, 1940. gads.
- Faradejs M. Eksperimentālie pētījumi elektroenerģijas jomā. 3 sējumos. M.: Izdevniecība. PSRS Zinātņu akadēmija, 1947, 1951, 1959. (Oriģinālnosaukums: Eksperimentālie pētījumi elektroenerģijas jomā).
Skatīt arī
| Maikls Faradejs Vikicitātā | |
| Vikiavotā | |
| Maikls Faradejs vietnē Wikimedia Commons |
Piezīmes
Literatūra
- Radovskis M. I. Faradejs. M.: Žurnālu un laikrakstu asociācija, 1936. Sērija: Ievērojamu cilvēku dzīve, 19.–20. izdevums (91–92).
Saites
Kategorijas:
- Personības alfabēta secībā
- Zinātnieki pēc alfabēta
- Dzimis 22. septembrī
- Dzimis 1791. gadā
- Dzimis Londonā
- Miris 25. augustā
- Miris 1867. gadā
- Nāves gadījumi Prinstonā
- Fiziķi alfabētiskā secībā
- Ķīmiķi alfabētiskā secībā
- Apvienotās Karalistes fiziķi
- Apvienotās Karalistes ķīmiķi
- Apvienotās Karalistes fizikālie ķīmiķi
- Zinātnieki, kuru vārdā ir nosauktas fiziskās mērvienības
- Londonas Karaliskās biedrības biedri
- Francijas Zinātņu akadēmijas biedri
- Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas goda biedri
- ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas locekļi un korespondējošie biedri
- Koplija medaļas ieguvēji
- Mašīnbūves inženieri
Wikimedia fonds. 2010. gads.
Beikera lekcija (1829, 1832, 1849, 1851, 1857)
Koplija medaļa (1832, 1838)
Karaliskā medaļa (1835, 1846)
Ramfordas medaļa (1846)
Alberta medaļa (Karaliskā mākslas biedrība) (1866)
Faradejs ir elektromagnētiskā lauka doktrīnas pamatlicējs, kuru pēc tam matemātiski formulēja un izstrādāja Maksvels. Faradeja galvenais ideoloģiskais ieguldījums elektromagnētisko parādību fizikā bija Ņūtona liela attāluma darbības principa noraidīšana un fiziskā lauka jēdziena ieviešana - nepārtraukts telpas apgabals, kas pilnībā piepildīts ar spēka līnijām un mijiedarbojas ar matēriju.
Enciklopēdisks YouTube
- Faradeja eksperimenti par indukciju
- Kad magnētiskais kodols pārvietojās stieples spoles iekšpusē, tajā radās elektriskā strāva.
- Strāvas ieslēgšana vai izslēgšana stieples spolē izraisīja strāvas parādīšanos sekundārajā spolē, kuras pagriezieni mijas ar pirmās.
1831. gada 17. oktobrī Faradejs nonāca pie secinājuma: "elektriskais vilnis rodas tikai tad, kad magnēts pārvietojas, nevis tam raksturīgo īpašību dēļ miera stāvoklī." Viņš veica izšķirošu eksperimentu:
Es paņēmu cilindrisku magnētisko stieni (3/4 collu diametrā un 8 1/4 collu garumā) un vienu galu ievietoju vara stieples spolē (220 pēdas garš), kas savienota ar galvanometru. Tad es ātri iespiedu magnētu spirāles iekšpusē visā garumā, un galvanometra adata piedzīvoja grūdienu. Tad es tikpat ātri izvilku magnētu no spirāles, un bulta atkal pagriezās, bet pretējā virzienā. Šīs adatas svārstības atkārtojās katru reizi, kad magnēts tika izspiests vai izstumts.
Divsimt trīs pēdas vara stieples vienā gabalā bija apvītas ap lielu koka bungu; vēl divi simti trīs pēdas no tās pašas stieples tika novietotas spirālē starp pirmā tinuma pagriezieniem, metāliskais kontakts visur tika novērsts ar auklas palīdzību. Viena no šīm spirālēm bija savienota ar galvanometru, bet otra ar labi uzlādētu akumulatoru, kas sastāvēja no simts plākšņu pāriem, četras collas kvadrātveida, ar dubultām vara plāksnēm. Kad kontakts tika aizvērts, galvanometram bija pēkšņa, bet ļoti vāja ietekme, un līdzīgs vājš efekts notika, atverot kontaktu ar akumulatoru.
Tādējādi magnēts, kas pārvietojas vadītāja tuvumā (vai ieslēdz/izslēdz strāvu blakus esošajā vadītājā), ģenerē elektrisko strāvu šajā vadītājā. Faradejs šo parādību sauca par elektromagnētisko indukciju.
28. oktobrī viņš samontēja pirmo pilnvērtīgo līdzstrāvas ģeneratoru (“Faraday disks”): vara diskam griežoties blakus magnētam, diskā rodas elektriskais potenciāls, ko noņem blakus esošais vads. Faradejs parādīja, kā pārveidot mehānisko rotācijas enerģiju elektroenerģijā. Šā izgudrojuma stimuls bija Arago eksperiments (1824): griežošais magnēts savā rotācijā piesaistīja vara disku, kas atrodas zemāk, lai gan varš nespēj magnetizēties. Un otrādi, ja jūs pagriežat vara disku pie magnēta, kas piekārts tā, lai tas varētu griezties plaknē, kas ir paralēla diska plaknei, tad diskam griežoties, magnēts seko tā kustībai. Arago apsprieda šo efektu ar Amperu, Puasonu un citiem slaveniem fiziķiem, taču viņi to nespēja izskaidrot.
Ziņojumā par saviem rezultātiem, ko Faradejs publicēja 1831. gada 24. novembrī Karaliskās biedrības priekšā, viņš pirmo reizi izmantoja galveno terminu “magnētiskās spēka līnijas”. Tas nozīmēja pāreju no iepriekšējo teoriju diskrēta “lādiņu/magnētu” attēla, kas veidots pēc liela attāluma Ņūtona gravitācijas, uz pilnīgi jaunu nepārtrauktu un neliela attāluma fizisku objektu, ko mēs tagad saucam. lauks. Nedaudz vēlāk Faradejs līdzīgi ieviesa elektropārvades līnijas.
Pēc Faradeja atklājumiem kļuva skaidrs, ka vecie elektromagnētisma modeļi (Ampere, Puasona u.c.) ir nepilnīgi un tos nepieciešams būtiski pārskatīt. Pats Faradejs elektromagnētisko indukciju skaidroja šādi. Jebkura uzlādēta ķermeņa apkārtni caurauž elektriskās spēka līnijas, kas pārraida “spēku” (mūsdienu terminoloģijā runājot par enerģiju), un līdzīgi magnētiskā lauka enerģija plūst pa magnētiskajām spēka līnijām. Šīs līnijas nevajadzētu uzskatīt par konvencionālām abstrakcijām, tās atspoguļo fizisko realitāti. Kurā:
Precīzu šo likumu formulējumu un pilnīgu elektromagnētisma matemātisko modeli 30 gadus vēlāk sniedza Džeimss Maksvels, kurš dzimis indukcijas atklāšanas gadā (1831. gadā).
Faradejs norādīja, ka ar indukciju vadītājā rodas strāvas lielums, jo vairāk magnētisko spēka līniju laika vienībā stāvokļa maiņas laikā šķērso šo vadītāju. Ņemot vērā šos likumus, kļuva skaidrs iepriekš aprakstītā Arago eksperimenta kustības iemesls: diska materiālam šķērsojot magnētiskās spēka līnijas, tajā tika izveidotas inducētas strāvas, kuru magnētiskais lauks mijiedarbojās ar sākotnējo. Vēlāk Faradejs atkārtoja eksperimentu ar “Faraday disku”, laboratorijas magnēta vietā izmantojot zemes magnētismu.
Faradeja elektromagnētiskā lauka modelis
Elektromagnētisko parādību pasaule, kā to iztēlojās un aprakstīja Faradejs, nepārprotami atšķīrās no visa, kas fizikā bija pastāvējis iepriekš. Savā 1845. gada 7. novembra ierakstā dienasgrāmatā Faradejs pirmo reizi izmantoja terminu " elektromagnētiskais lauks"(Angļu lauks), šo terminu vēlāk pieņēma un plaši izmantoja Maksvels. Lauks ir telpas apgabals, kas ir pilnībā caurstrāvots ar spēka līnijām. Mijiedarbības spēki starp strāvām, ko ieviesa Ampere, tika uzskatīti par liela attāluma; Faradejs stingri apstrīdēja šo nostāju un formulēja (verbāli) elektromagnētiskā lauka īpašības kā būtībā neliela diapazona, tas ir, nepārtraukti pārraidītas no katra punkta uz blakus punktiem ar ierobežotu ātrumu.
Pirms Faradeja elektriskie spēki tika saprasti kā lādiņu mijiedarbība attālumā – kur nav lādiņu, nav arī spēku. Faradejs mainīja šo shēmu: lādiņš rada paplašinātu elektrisko lauku, un cits lādiņš mijiedarbojas ar to; nav liela attāluma mijiedarbības. Ar magnētisko lauku situācija izrādījās sarežģītāka – tā nav centrālā, un tieši magnētisko spēku virziena noteikšanai katrā punktā Faradejs ieviesa spēka līniju jēdzienu. Labs iemesls atteikumam darboties no attāluma bija Faradeja eksperimenti ar dielektriķiem un diamagnētiem – tie skaidri parādīja, ka vide starp lādiņiem aktīvi iesaistās elektromagnētiskajos procesos. Turklāt Faradejs pārliecinoši parādīja, ka vairākās situācijās elektriskā lauka līnijas ir saliektas, tāpat kā magnētiskās - piemēram, aizsargājot divas izolētas bumbiņas vienu no otras un uzlādējot vienu no tām, var novērot induktīvos lādiņus uz otrās lodītes. No iegūtajiem rezultātiem Faradejs secināja, "ka pati parastā indukcija ir visos gadījumos blakus esošo daļiņu iedarbības rezultātā un ka elektriskā darbība no attāluma (tas ir, parasta induktīvā darbība) notiek tikai ietekmes dēļ starpposma jautājums."
Savā prāta acī Faradejs redzēja spēka līnijas, kas caururbj visu telpu, kur matemātiķi redzēja spēku centrus, kas pievelkas no attāluma. Faradejs redzēja mediju, kurā viņi neredzēja neko citu kā attālumu. Faradejs redzēja parādību atrašanās vietu tajos reālajos procesos, kas notiek vidē, un viņi bija apmierināti ar to, ka atrada to darbības spēkā no attāluma, kas tiek piemērots elektriskajiem šķidrumiem.
... Dažas no visauglīgākajām matemātiķu atklātajām izmeklēšanas metodēm varētu izteikt no Faradeja aizgūtām idejām daudz labāk, nekā tās tika izteiktas sākotnējā formā.
Sākot ar sērijas “Eksperimentālie pētījumi par elektroenerģiju” 11. numuru, Faradejs uzskatīja par iespējamu vispārināt un teorētiski izprast milzīgo uzkrāto materiālu. Faradeja pasaules sistēma izcēlās ar lielu oriģinalitāti. Viņš neatzina, ka dabā pastāv tukšums, pat ja tas ir piepildīts ar ēteri. Pasaule ir pilnībā piepildīta ar caurlaidīgu vielu, un katras materiāla daļiņas ietekme ir neliela, tas ir, tā sniedzas visā telpā ar ierobežotu ātrumu. Novērotājs šo ietekmi uztver kā dažāda veida spēkus, taču, kā rakstīja Faradejs, nevar teikt, ka viens no spēkiem ir primārs un ir cēlonis pārējiem, “tie visi ir savstarpēji atkarīgi un tiem ir kopīgs raksturs”. Kopumā Faradeja pasaules dinamika ir diezgan tuva idejām par elektromagnētisko lauku, kāda tā bija pirms kvantu teorijas parādīšanās.
1832. gadā Faradejs aizzīmogoto aploksni aiznesa Karaliskajai biedrībai. Simts gadus vēlāk (1938. gadā) aploksne tika atvērta un tur tika atrasts hipotēzes formulējums: induktīvās parādības izplatās telpā ar noteiktu ierobežotu ātrumu un viļņu veidā. Šie viļņi arī "ir visticamākais gaismas parādību izskaidrojums". Šo secinājumu beidzot pamatoja Maksvels 1860. gados.
Faradeja teorētiskie argumenti sākotnēji atrada maz atbalstītāju. Faradejs nepārvaldīja augstāko matemātiku (viņa darbos gandrīz nav formulu) un izmantoja savu izcilo fizisko intuīciju, lai izveidotu savus zinātniskos modeļus. Viņš aizstāvēja ieviesto spēka līniju fizisko realitāti; tomēr tā laika zinātnieki, kas jau bija pieraduši pie Ņūtona pievilkšanas tāldarbības, tagad neuzticējās tuvdarbībai.
Mans dārgais kungs, es saņēmu jūsu rakstu un esmu jums par to ļoti pateicīgs. Es nevēlos teikt, ka es jums pateicos par to, ko teicāt par "spēka līnijām", jo es zinu, ka jūs to darījāt filozofiskās patiesības interesēs; bet jāpieņem arī, ka šis darbs mani ne tikai iepriecina, bet arī dod stimulu tālākām pārdomām. Sākumā es baidījos, redzot, kāds spēcīgs matemātikas spēks tika pielietots mācību priekšmetam, un tad es biju pārsteigts, cik labi priekšmets to izturēja... Patiesi jūsu, M. Faradej.
"Eksperimentālie pētījumi par elektroenerģiju"
Faradejs strādāja ārkārtīgi metodiski - atklājis efektu, viņš to pētīja pēc iespējas dziļāk - piemēram, noskaidroja, no kādiem parametriem un kā tas ir atkarīgs (materiāls, temperatūra utt.). Tāpēc eksperimentu skaits (un attiecīgi arī “Eksperimentālās pētniecības elektrībā” izdevumu skaits) ir tik liels. Šis īsais jautājumu tēmu saraksts sniedz priekšstatu par Faradeja pētījumu apjomu un dziļumu.
- Elektrisko strāvu indukcija. Elektroenerģijas ražošana no magnētisma.
- Zemes magnētiskā elektriskā indukcija.
- Atsevišķu elektroenerģijas veidu identitāte no dažādiem avotiem(tajā laikā daudzi fiziķi uzskatīja, ka dažādas ražošanas metodes rada principiāli “atšķirīgu elektroenerģiju”).
- Par jauno elektrovadītspējas likumu.
- Par elektroķīmisko sadalīšanos. Ūdens ietekme uz elektroķīmisko sadalīšanos. Elektroķīmiskās sadalīšanās teorija.
- Par metālu un citu cietvielu spēju izraisīt gāzveida ķermeņu kombināciju.
- Par elektroķīmisko sadalīšanos (turpinājums). Par dažiem vispārīgiem elektroķīmiskās sadalīšanās nosacījumiem. Par jaunu ierīci galvaniskās elektrības mērīšanai. Par pie elektrodiem izdalīto ķīmisko vielu primāro vai sekundāro raksturu. Par elektroķīmiskās sadalīšanās specifiku un apjomu.
- Par galvaniskā elementa elektrību; tā avots, daudzums, spriegums un tā pamatīpašības. Par elektrolīzei nepieciešamo spriegumu.
- Par elektriskās strāvas induktīvo ietekmi uz sevi un uz elektrisko strāvu induktīvo darbību kopumā.
- Par uzlabota tipa galvanisko akumulatoru. Daži praktiski padomi.
- Indukcijas teorija. Vispārīgi secinājumi par indukcijas būtību.
- Par indukciju (turpinājums). Vadītspēja vai vadoša izlāde. Elektrolītiskā izlāde. Eksplozijas izlāde un izolācija.
- Par indukciju (turpinājums). Sprādzienbīstama izlāde (turpinājums).
- Elektriskā spēka vai spēku raksturs. Elektrisko un magnētisko spēku attiecības. Piezīmes par elektrisko ierosmi.
- Secinājums par elektriskā spēka virziena būtību elektriskajā zuši.
- Par galvaniskā elementa barošanas avotu.
- Par galvaniskā elementa barošanas avotu (turpinājums). Temperatūras ietekme. Vaislas darbība. Izmaiņas metāla elementu secībā galvaniskajās ķēdēs. Pieņēmuma par spēka kontakta raksturu neticamība.
- Par elektrību, kas attīstās, ūdenim un tvaikiem berzējoties pret citiem ķermeņiem.
- Magnētu ietekme uz gaismu. Elektrisko strāvu ietekme uz gaismu.
- Par jaunām magnētiskām darbībām un par jebkuras vielas magnētisko stāvokli. Magnētu ietekme uz smago stiklu. Magnētu ietekme uz citām vielām, kurām ir magnētiska ietekme uz gaismu. Magnētu ietekme uz metāliem kopumā.
- Par jaunām magnētiskām darbībām un par jebkuras vielas magnētisko stāvokli (turpinājums). Magnētu ietekme uz magnētiskajiem metāliem un to savienojumiem. Magnētu ietekme uz gaisu un gāzēm.
- Par bismuta un citu ķermeņu kristālisko polaritāti un tās saistību ar spēka magnētisko formu. Bismuta, antimona, arsēna kristāliskā polaritāte. Dažādu ķermeņu kristāliskais stāvoklis. Par magnetokristāliskā spēka būtību un vispārīgiem apsvērumiem. Par dzelzs sulfāta kristāla stāvokli magnētiskajā laukā.
- Par polāro vai citu diamagnētisko ķermeņu stāvokli.
- Par iespējamo gravitācijas un elektrības saistību.
- Par ķermeņu magnētisko un diamagnētisko stāvokli. Gāzveida ķermeņi magnētiskā spēka ietekmē neizplešas. Magnētiskās darbības atšķirības. Skābekļa, slāpekļa un tukšuma magnētiskās īpašības.
- Spēja vadīt magnētismu. Magnētiskā vadītspēja. Vadītspējas polaritāte. Magnētiskā vadītspēja. Atmosfēras magnētisms.
- Par atmosfēras magnētismu (turpinājums). Eksperimentāla atmosfēras magnētiskās darbības likumu izpēte un to pielietošana atsevišķos gadījumos. Ziņojums par atmosfēras magnētismu.
- Par magnētiskajām spēka līnijām, to rakstura noteiktību un sadalījumu magnētā un apkārtējā telpā.
- Par induktīvās magnetoelektriskās strāvas izmantošanu magnētiskā spēka noteikšanai un mērīšanai.
Citi darbi par elektromagnētismu
1836. gadā, strādājot pie statiskās elektrības problēmām, Faradejs veica eksperimentu, parādot, ka elektriskais lādiņš iedarbojas tikai uz slēgta vadītāja apvalka virsmu, neietekmējot tajā esošos objektus. Šis efekts ir saistīts ar faktu, ka vadītāja pretējās puses iegūst lādiņus, kuru lauks kompensē ārējo lauku. Atbilstošās aizsargājošās īpašības tiek izmantotas ierīcē, kas tagad pazīstama kā Faraday būris.
Faradejs atklāja gaismas polarizācijas plaknes rotāciju magnētiskajā laukā (Faraday efekts). Tas nozīmēja, ka gaisma un elektromagnētisms bija cieši saistīti. Faradeja pārliecība par visu dabas spēku vienotību guva papildu apstiprinājumu. Vēlāk Maksvels stingri pierādīja gaismas elektromagnētisko raksturu.
Ķīmija
Faradejs veica daudzus atklājumus ķīmijas jomā. 1825. gadā viņš atklāja benzolu un izobutilēnu un bija viens no pirmajiem, kas šķidrā stāvoklī ieguva hloru, sērūdeņradi, oglekļa dioksīdu, amonjaku, etilēnu un slāpekļa dioksīdu. 1825. gadā viņš pirmais sintezēja heksahlorānu – vielu, uz kuras bāzes 20. gadsimtā tapa dažādi insekticīdi. Pētītas katalītiskās reakcijas.
1825.–1829. gadā Faradejs Karaliskās biedrības komisijas sastāvā detalizēti pētīja, kā stikla ķīmiskais sastāvs ietekmē tā fizikālās īpašības. Faraday brilles bija pārāk dārgas praktiskai lietošanai, taču iegūtā praktiskā pieredze vēlāk noderēja eksperimentos ar magnēta ietekmi uz gaismu un valdības uzdevuma izpildei bāku uzlabošanā.
Elektroķīmija un magnetoķīmija
Kā minēts iepriekš, Faradejs ticēja visu dabas spēku vienotībai, tāpēc bija dabiski sagaidīt, ka ķīmiskās īpašības un likumi ir saistīti ar elektriskajiem. Apstiprinājumu šim pieņēmumam viņš saņēma 1832. gadā, atklājot elektrolīzes pamatlikumus. Šie likumi veidoja pamatu jaunai zinātnes nozarei - elektroķīmijai, kurai mūsdienās ir milzīgs tehnoloģisko pielietojumu skaits. Faradeja likumu parādīšanās liecināja par "elektrisko atomu" esamību ar mazāko iespējamo lādiņu; Patiešām, 19.-20.gadsimta mijā šī daļiņa (elektrons) tika atklāta, un Faradeja likumi palīdzēja novērtēt tās lādiņu. Faradeja piedāvātie noteikumi jons, katods, anods, elektrolīts sakņojas zinātnē.
Eksperimenti elektroķīmijā sniedza papildu pierādījumus par elektromagnētisma darbību nelielā diapazonā. Pēc tam daudzi zinātnieki uzskatīja, ka elektrolīzi izraisīja pievilkšanās no attāluma (jonu pievilkšanās elektrodiem). Faradejs veica vienkāršu eksperimentu: viņš ar divām gaisa spraugām atdalīja elektrodus no papīra, kas samērcēts sāls šķīdumā, pēc kura viņš atzīmēja, ka dzirksteļaizlāde izraisīja šķīduma sadalīšanos. No tā izrietēja, ka elektrolīzi izraisa nevis liela attāluma pievilkšanās, bet gan vietējā strāva, un tā notiek tikai vietās, kur iet strāva. Jonu kustība uz elektrodiem notiek pēc molekulu sadalīšanās (un tās rezultātā).
1846. gadā Faradejs atklāja diamagnētismu - noteiktu vielu (piemēram, kvarca, bismuta, sudraba) magnetizēšanas efektu pretēji ārējā magnētiskā lauka virzienam, kas uz to iedarbojas, tas ir, atgrūžot tās no abiem magnēta poliem. Šie un citi Faradeja eksperimenti lika pamatus
1 / 5
Maikls Faradejs dzimis 1791. gada 22. septembrī Ņūingtonbutsas ciematā netālu no Londonas (tagad Lielā Londona), kalēja ģimenē. Ģimene - tēvs Džeimss (1761-1810), māte Mārgareta (1764-1838), brāļi Roberts un Maikls, māsas Elizabete un Mārgareta - dzīvoja kopā, taču trūka, tāpēc 13 gadu vecumā Maikls, pametis skolu, sāka strādāt. kā piegādes zēns Londonā.grāmatnīca, kas pieder franču emigrantam Ribotam. Pēc pārbaudes laika viņš kļuva (tajā pašā vietā) par grāmatsējēja mācekli.
Faradejam nekad nav izdevies iegūt formālu izglītību, taču jau agri viņš izrādīja zinātkāri un aizraušanos ar lasīšanu. Veikalā bija diezgan daudz zinātnisku grāmatu; Savos vēlākajos memuāros Faradejs īpaši atzīmēja grāmatas par elektrību un ķīmiju, un, lasot, viņš nekavējoties sāka veikt vienkāršus neatkarīgus eksperimentus. Viņa tēvs un vecākais brālis Roberts, cik vien spēja, veicināja Maikla zināšanu slāpes, atbalstīja viņu finansiāli un palīdzēja saražot vienkāršāko elektrības avotu – “Leidenas burku”. Viņa brāļa atbalsts turpinājās arī pēc tēva pēkšņās nāves 1810. gadā.
Svarīgs posms Faradeja dzīvē bija viņa vizītes Pilsētas filozofijas biedrībā (1810-1811), kur 19 gadus vecais Maikls vakaros klausījās populārzinātniskas lekcijas par fiziku un astronomiju un piedalījās debatēs. Daži zinātnieki, kas apmeklēja grāmatnīcu, atzīmēja spējīgo jaunekli; 1812. gadā viens no apmeklētājiem, mūziķis Viljams Dejs ( Viljams Deja), iedeva viņam biļeti uz slavenā ķīmiķa un fiziķa, daudzu ķīmisko elementu atklājēja Hamfrija Deivija publisko lekciju sēriju.
Karaliskās institūcijas laborants (1812-1815)
Maikls ne tikai ar interesi klausījās, bet arī sīki pierakstīja un iesēja Dāvja četras lekcijas, kuras viņš viņam nosūtīja kopā ar vēstuli, aicinot viņu uzņemt darbā Karaliskajā institūcijā. Šis, kā pats Faradejs izteicās, "drosmīgs un naivs solis" izšķiroši ietekmēja viņa likteni. Profesors, kurš pats bija no farmaceita audzēkņa uzkāpis, priecājās par jaunā vīrieša plašajām zināšanām, taču tajā brīdī institūtā nebija nevienas brīvas vietas, un Maikla lūgums tika apmierināts tikai pēc dažiem mēnešiem. 1813. gada sākumā Deivijs, kurš bija institūta ķīmiskās laboratorijas direktors, uzaicināja 22 gadus vecu jaunekli ieņemt vakanto laboranta vietu Karaliskajā institūtā.
Faradeja pienākumos galvenokārt ietilpa asistēšana profesoriem un citiem institūta pasniedzējiem lekciju sagatavošanā, materiālo vērtību uzskaitē un kopšanā. Bet viņš pats centās izmantot katru iespēju, lai papildinātu savu izglītību, un, pirmkārt, rūpīgi klausījās visas sagatavotās lekcijas. Tajā pašā laikā Faradejs ar Deivija labvēlīgo palīdzību veica pats savus ķīmiskos eksperimentus par viņu interesējošiem jautājumiem. Faradejs savus oficiālos pienākumus veica tik rūpīgi un prasmīgi, ka drīz vien kļuva par Dāvja neaizstājamu palīgu.
1813. gada rudenī Faradejs kopā ar profesoru un viņa sievu kā asistente un sekretāre devās divus gadus ilgā ceļojumā pa Eiropas zinātniskajiem centriem, kas tikko bija uzvarējuši Napoleonu. Šis ceļojums Faradejam bija ļoti nozīmīgs: Deiviju kā pasaulslavenu slavenību sveica daudzi tā laika izcili zinātnieki, tostarp A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac un A. Volta. Daži no viņiem vērsa uzmanību uz jaunā angļa spožajām spējām.
Ceļš uz zinātni (1815-1821)
Pēc atgriešanās Karaliskajā institūcijā 1815. gada maijā Faradejs sāka intensīvu darbu jaunā asistenta amatā ar diezgan augstu algu tajā laikā 30 šiliņu apmērā mēnesī. Viņš turpināja patstāvīgos zinātniskos pētījumus, ko pavadīja līdz vēlai naktij. Jau šajā laikā parādījās Faradeja atšķirīgās iezīmes - smags darbs, metodiskums, pamatīgums eksperimentu veikšanā, vēlme iekļūt pētāmās problēmas būtībā. 19. gadsimta pirmajā pusē viņš izpelnījās "eksperimentētāju karaļa" slavu. Visu mūžu viņš kārtoja kārtīgas savu eksperimentu laboratorijas dienasgrāmatas (publicēja 1931. gadā). Pēdējais elektromagnētisma eksperiments ir atzīmēts attiecīgajā dienasgrāmatā ar numuru 16041, kopumā Faradejs savas dzīves laikā veica aptuveni 30 000 eksperimentu.
1816. gadā parādījās pirmais Faradeja publicētais darbs (par Toskānas kaļķakmens ķīmiskā sastāva analīzi), un nākamajos 3 gados publikāciju skaits pārsniedza 40, galvenokārt ķīmijā. Faradejs sāka saraksti ar vadošajiem Eiropas ķīmiķiem un fiziķiem. 1820. gadā Faradejs veica vairākus eksperimentus tēraudu kausēšanai ar niķeļa piedevām. Šis darbs tiek uzskatīts par nerūsējošā tērauda atklāšanu, kas tajā laikā metalurgus neinteresēja.
1821. gadā Faradeja dzīvē notika vairāki svarīgi notikumi. Jūlijā viņš apprecējās ar 20 gadus veco Sāru Bārnardu ( Sāra Bārnarda, 1800-1879), viņa drauga māsa. Pēc laikabiedru domām, laulība bija laimīga; Maikls un Sāra nodzīvoja kopā 46 gadus. Pāris dzīvoja Karaliskās iestādes augšējā stāvā; savu bērnu prombūtnē viņi uzaudzināja savu jauno bāreņu brāļameitu Džeinu; Faradejs arī nodrošināja pilnas slodzes aprūpi savai mātei Mārgaretai (mirusi 1838. gadā). Institūtā Faradejs saņēma Karaliskās institūcijas ēkas un laboratoriju tehniskā vadītāja amatu ( Mājas priekšnieks). Visbeidzot, viņa eksperimentālie pētījumi sāka stabili virzīties uz fizikas jomu. Vairāki nozīmīgi fizikas darbi, kas publicēti 1821. gadā, parādīja, ka Faradejs bija labi pazīstams kā nozīmīgs zinātnieks. Galveno vietu starp tiem ieņēma raksts par elektromotora izgudrošanu, ar kuru faktiski sākās rūpnieciskā elektrotehnika.
Elektromotora izveide. Zinātniskā slava (1821-1830)
Kopš 1820. gada Faradeju ārkārtīgi aizrauj elektrības un magnētisma savienojumu izpētes problēma. Līdz tam laikam elektrostatikas zinātne jau bija pastāvējusi un pateicoties K. Gausa un Dž. Grīna pūlēm. 1800. gadā A. Volta atklāj spēcīgu līdzstrāvas avotu (“voltaic kolonnu”), un strauji sāka attīstīties jauna zinātne - elektrodinamika. Tūlīt tika veikti divi izcili atklājumi: elektrolīze (1800) un elektriskā loka (1802).
Taču galvenie notikumi sākās 1820. gadā, kad Orsteds eksperimentāli atklāja strāvas novirzošo ietekmi uz magnētisko adatu. Pirmās teorijas, kas savieno elektrību un magnētismu, tajā pašā gadā izveidoja Biots, Savarts un vēlāk Laplass (sk. Biota-Savarta-Laplasa likumu). A. Ampere, sākot ar 1822. gadu, publicēja savu elektromagnētisma teoriju, saskaņā ar kuru primārā parādība ir vadītāju tāldarbības mijiedarbība ar strāvu. Ampera formula divu pašreizējo elementu mijiedarbībai ir iekļauta mācību grāmatās. Cita starpā Ampere atklāja elektromagnētu (solenoīdu).
Pēc virknes eksperimentu Faradejs 1821. gadā publicēja rakstu “ Par dažām jaunām elektromagnētiskajām kustībām un magnētisma teoriju", kur viņš parādīja, kā likt magnetizētai adatai nepārtraukti griezties ap vienu no magnētiskajiem poliem. Būtībā šī konstrukcija joprojām bija nepilnīgs, bet pilnībā funkcionējošs elektromotors, kas pirmo reizi pasaulē veica nepārtrauktu elektriskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā. Faradeja vārds kļūst pasaulslavens.
1821. gada beigas, kas Faradejam kopumā bija triumfējošas, tika aizēnotas ar apmelošanu. Slavenais ķīmiķis un fiziķis Viljams Volstons sūdzējās Deivijam, ka Faradeja eksperiments ar adatas rotāciju ir viņa Volstona idejas plaģiāts (viņš to gandrīz nekad nav īstenojis). Stāsts saņēma lielu publicitāti un sagādāja Faradejam daudz nepatikšanas. Deivijs nostājās Volastona pusē, viņa attiecības ar Faradeju manāmi pasliktinājās. Oktobrī Faradejs nodrošināja personisku tikšanos ar Volstonu, kur viņš paskaidroja savu nostāju un notika izlīgums. Tomēr 1824. gada janvārī, kad Faradeju ievēlēja par Londonas Karaliskās biedrības biedru, Deivijs, toreizējais Karaliskās biedrības prezidents, bija vienīgais, kurš balsoja pret (pats Volstons balsoja par vēlēšanām). Attiecības starp Faradeju un Deiviju vēlāk uzlabojās, taču zaudēja savu agrāko sirsnību, lai gan Deivijam patika atkārtot, ka no visiem saviem atklājumiem nozīmīgākais bija “Faradeja atklājums”.
Faradeja zinātnisko nopelnu atzīšana bija viņa ievēlēšana par Parīzes Zinātņu akadēmijas korespondentu locekli (1823). 1825. gadā Deivijs nolēma pamest Karaliskās institūcijas laboratorijas vadību un ieteica Faradeju iecelt par fizikālo un ķīmisko laboratoriju direktoru, kas drīz arī tika izdarīts. Deivis nomira pēc ilgstošas slimības 1829. gadā.
Pēc pirmajiem panākumiem Faradeja pētījumos par elektromagnētismu iestājās desmit gadu pauze, un līdz 1831. gadam viņš gandrīz nepublicēja darbu par šo tēmu: eksperimenti nedeva vēlamo rezultātu, jauni pienākumi novērsa viņa uzmanību un, iespējams, nepatīkamais 1821. gada skandāls. arī viņu ietekmēja.
1830. gadā Faradejs ieguva profesora amatu vispirms Karaliskajā militārajā akadēmijā (Woolwich), bet no 1833. gada Karaliskajā institūtā (ķīmijā). Viņš lasīja lekcijas ne tikai Karaliskajā institūtā, bet arī vairākās citās zinātniskās organizācijās un aprindās. Laikabiedri ārkārtīgi augstu novērtēja Faradeja pasniegšanas īpašības, kas prata apvienot skaidrību un pieejamību ar tēmas dziļumu. Viņa populārzinātniskais šedevrs bērniem “Sveces vēsture” (populārās lekcijas, 1861) joprojām ir drukāts.
Elektromagnētisma pētījumi (1831-1840)
1822. gadā Faradejs savā laboratorijas dienasgrāmatā rakstīja: "Pārvērtiet magnētismu elektrībā." Faradeja pamatojums bija šāds: ja Orsteda eksperimentā elektriskajai strāvai ir magnētisks spēks un, pēc Faradeja domām, visi spēki ir savstarpēji konvertējami, tad magnēta kustībai vajadzētu ierosināt elektrisko strāvu.
Ziņojums par Faradeja eksperimentiem nekavējoties izraisīja sensāciju Eiropas zinātnes pasaulē, tiem lielu uzmanību pievērsa arī masu avīzes un žurnāli. Daudzas zinātniskās organizācijas ievēlēja Faradeju par goda biedru (kopā viņš saņēma 97 diplomus). Ja elektromotora atklāšana parādīja, kā var izmantot elektrību, tad eksperimenti ar indukciju norādīja, kā izveidot jaudīgu tā avotu (elektrisko ģeneratoru). No šī brīža grūtības ceļā uz plašu elektroenerģijas ieviešanu kļuva tīri tehniskas. Fiziķi un inženieri ir aktīvi iesaistījušies inducēto strāvu izpētē un arvien progresīvāku elektrisko ierīču projektēšanā; pirmie industriālie modeļi parādījās Faradeja dzīves laikā (maiņstrāvas ģenerators Hippolyta Pixie, 1832), un 1872. gadā Frīdrihs fon Hefners-Alteneks ieviesa ļoti efektīvu ģeneratoru, ko vēlāk uzlaboja Edisons.
1835. gadā Faradeja pārmērīgais darbs noveda pie viņa pirmās slimības lēkmes, kas liedza viņam strādāt līdz 1837. gadam.
Pēdējie gadi (1840-1867)
Neskatoties uz savu pasaules slavu, Faradejs līdz mūža beigām palika pieticīgs, labsirdīgs cilvēks. Viņš noraidīja piedāvājumu pacelt viņu, tāpat kā Ņūtonu un Deiviju agrāk, bruņinieku kārtā un divas reizes atteicās kļūt par Karaliskās biedrības prezidentu (1848. un 1858. gadā). Krimas kara laikā Lielbritānijas valdība aicināja viņu piedalīties ķīmisko ieroču izstrādē pret Krievijas armiju, taču Faradejs ar sašutumu noraidīja šo piedāvājumu kā amorālu. Faradejs vadīja nepretenciozu dzīvesveidu un bieži noraidīja ienesīgus piedāvājumus, ja tie neļautu viņam darīt to, ko viņš mīlēja.
1840. gadā Faradejs atkal smagi saslima (ass spēka zudums, pasliktināšanās un daļējs atmiņas zudums) un tikai pēc 4 gadiem uz īsu laiku spēja atgriezties aktīvā darbā. Pastāv versija, ka slimība bija saindēšanās ar dzīvsudraba tvaikiem rezultāts, ko bieži izmantoja viņa eksperimentos. Ārstu ieteiktais ceļojums uz Eiropu (1841) maz palīdzēja. Draugi sāka lobēt, lai pasaulslavenais fiziķis saņemtu valsts pensiju. Lielbritānijas premjerministrs (Viljams Lembs, lords Melburns) sākotnēji to noraidīja, taču sabiedriskās domas spiediena ietekmē bija spiests dot piekrišanu. Faradeja biogrāfs un draugs Džons Tindals lēsa, ka pēc 1839. gada Faradejs dzīvoja galējā nabadzībā (mazāk nekā £22 gadā), un pēc 1845. gada viņa pensija (£300 gadā) kļuva par viņa vienīgo ienākumu avotu. Tindals rūgti piebilst: "Viņš nomira kā nabags, bet viņam bija tas gods četrdesmit gadus saglabāt Anglijas zinātnisko slavu."
1845. gadā Faradejs uz īsu brīdi atgriezās aktīvā darbā un veica vairākus izcilus atklājumus, tostarp: gaismas polarizācijas plaknes rotāciju magnētiskajā laukā novietotā vielā (Faraday efekts) un diamagnētismu.
Tie bija viņa pēdējie atklājumi. Gada beigās slimība atgriezās. Taču Faradejam izdevās izraisīt vēl vienu publisku sensāciju. 1853. gadā ar visu ierasto pamatīgumu viņš pētīja tajos gados modē esošo “galda virpošanu” un pārliecinoši apgalvoja, ka galdu kustas nevis mirušo izsauktie gari, bet gan dalībnieku neapzinātās pirkstu kustības. Šis rezultāts izraisīja okultistu sašutušu vēstuļu lavīnu, taču Faradejs atbildēja, ka viņš pieņems pretenzijas tikai no pašiem gariem.
Maikls Faradejs nomira 1867. gada 25. augustā pie sava rakstāmgalda, īsi pirms 76. dzimšanas dienas. Karaliene Viktorija piedāvāja zinātnieku apbedīt Vestminsteras abatijā, taču tika īstenotas paša Faradeja vēlmes: pieticīgas bēres un vienkāršs kapa piemineklis parastā vietā. Zinātnieka kaps atrodas Haigeitas kapsētā, kas ir vieta, kas nav anglikāņiem. Taču arī karalienes griba tika izpildīta - Vestminsteras abatijā, blakus Ņūtona kapam, tika uzstādīta piemiņas plāksne Maiklam Faradejam.
Zinātniskā darbība
Elektromagnētisma izpēte
Elektromagnētiskā indukcija
Lielais angļu fiziķis un ķīmiķis, eksperimentālais zinātnieks Maiks Faradejs veica daudzus zinātniskus atklājumus. Kas zina, kā cilvēce būtu attīstījusies, ja ne Faradeja atklājumi elektrības jomā.
Krievu fiziķis A.G. Stoletovs runāja par Faradeju kā par lielāko zinātnieku, kurš izdarījis tik daudz pārsteidzošu atklājumu, ko pasaule nebija redzējusi kopš Galileja laikiem.
Ceļš uz zinātni
Maikls Faradejs dzimis 1791. gadā Londonā kalēja ģimenē.
Viņš sāka strādāt 13 gadu vecumā par avīžu piegādātāju, pat nepabeidzot vidusskolu. 14 gadu vecumā viņš devās strādāt grāmatnīcā par grāmatsējēja mācekli. Viņš labprāt iesēja grāmatas, bet vēl labprātāk tās lasīja. Un gadu gaitā, strādājot grāmatnīcā, Maikls ieguva daudz vairāk zināšanu fizikā un ķīmijā, nekā skola viņam varēja dot. Turklāt viņš apmeklēja lekcijas par fiziku un astronomiju, kas tika lasītas filozofijas biedrībā.
Kādu dienu viņam paveicās apmeklēt lekcijas par ķīmiju, kas notika Karaliskajā institūtā. Tos lasīja sers Hamfrijs Deivijs, slavens angļu zinātnieks, fiziķis un ķīmiķis. Faradejs ierakstīja lekcijas, sasēja tās un nosūtīja Deivijam kopā ar viņa vēstuli. Vēstulē viņš teica, ka vēlas iesaistīties zinātniskajā darbā. Bet Deivis nekavējoties nepieņēma darbā Maiklu Faradeju. Tas notika tikai pēc tam, kad acs trauma dēļ Deivija kādu laiku nevarēja rakstīt vai lasīt. Toreiz viņš atcerējās Faradeju un paņēma viņu par savu personīgo sekretāru. Pārsteigts par Faradeja zināšanām, Deivijs ieteica viņu asistenta amatam Karaliskajā iestādē. Un 1813. gadā Faradejs ar galvu iegrima savā jaunajā darbā, kur palīdzēja Deivijam veikt eksperimentus ar slāpekļa un hlora savienojumiem.
1813. gada rudenī Dāvijs devās ceļojumā uz Eiropu un paņēma līdzi Faradeju. Pusotru gadu viņi ceļoja, veica eksperimentus, tikās ar slaveniem zinātniekiem - Andre Marie Ampère, Michel Eugene Chevreul, Joseph-Louis Gay-Lussac. Šis ceļojums iezīmēja Maikla Faradeja ceļojuma sākumu lielajā zinātnē.
Zinātniskā darbība
Faradejs sniedza savu pirmo zinātnisko ziņojumu 1816. gada janvārī. Un nākamo 3 gadu laikā viņš publicēja vairāk nekā 40 rakstus. Tie visi bija saistīti ar ķīmiju.
1823. gadā Faradejs tika uzņemts Londonas Karaliskajā biedrībā. 1824. gadā viņam izdevās iegūt šķidru hloru, bet 1825. gadā heksahlorānu, ko izmanto kā insekticīdu.
1820. gadā Dānijas fizikas profesors Hanss Kristians Oersteds atklāja elektrības magnētiskais efekts. Tās būtība ir tāda, ka vadītājs, kas nes strāvu, veido ap sevi magnētisko lauku. Šis atklājums Faradeju ļoti ieinteresēja. Un Faradejs atrisināja apgriezto problēmu. Viņš magnētismu pārvērta elektrībā.1831. gadā viņš bija pirmais pasaulē, kurš veica “magnētisko rotāciju”, liekot magnētam griezties ap strāvu nesošu vadītāju. Savukārt strāvu nesošais vadītājs griezās ap magnētu. Tādā veidā tika atklāta elektromagnētiskā indukcija. Tās būtība ir tāda mainīgs magnētiskais lauks rada elektrisko lauku. Uz elektromagnētiskās indukcijas pamata tiek veikta mūsdienu rūpnieciskā elektroenerģijas ražošana. Visu mūsdienu maiņstrāvas un līdzstrāvas ģeneratoru darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas fenomens. Turklāt Faradejs matemātiski aprakstīja atklāto parādību. Drīz viņš izveidoja pirmo elektromotora modeli.
Arī pirmais transformators ir Faradeja izgudrojums.
Pētot elektriskās strāvas pāreju caur sāļu, sārmu un skābju šķīdumiem, Faradejs 1832. gadā atklāja elektrolīzes fenomenu, bez kura nav iespējams iedomāties ķīmijas un metalurģijas uzņēmumu darbu.
Pētot elektrisko un magnētisko spēku pārraidīšanas veidus kosmosā, Faradejs prognozēja elektromagnētiskos viļņus.
1840. gadā slimības dēļ Faradejs uz laiku pārtrauca savu zinātnisko darbību. Atsākt darbu viņš varēja tikai 1844. gadā.
1845. gadā viņš atklāja Faradeja efektu – gaismas polarizācijas fenomenu. Tajā pašā gadā viņš aprakstīja diamagnētismu (vielas spēju magnetizēties virzienā, kas ir pretējs ārējā magnētiskā lauka virzienam, kas uz to iedarbojas), un 2 gadus vēlāk paramagnētismu (vielas spēju magnetizēties virziens, kas sakrīt ar ārējā magnētiskā lauka virzienu).
Strāvas ķīmiskā iedarbība, magnētiskā lauka ietekme uz gaismu – arī tie visi ir Faradeja atklājumi.
Faradejs formulēja savu kredo šādi: “Novēro, mācies un strādā.”
Faradejs nomira 1867. gada 25. augustā savās mājās Londonā. Cilvēce izmanto viņa atklājumus ar pateicību zinātniekam.
Maikls Faradejs
Maikls Faradejs(1791-1867) - angļu fiziķis, elektromagnētiskā lauka doktrīnas pamatlicējs, Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas ārvalstu goda loceklis (1830). Atklāja elektriskās strāvas ķīmisko darbību, attiecības starp elektrību un magnētismu, magnētismu un gaismu.
Atklāta (1831) elektromagnētiskā indukcija - parādība, kas veidoja elektrotehnikas pamatu. Nodibināja (1833-34) viņa vārdā nosauktos elektrolīzes likumus, atklāja para- un diamagnētismu, gaismas polarizācijas plaknes rotāciju magnētiskajā laukā (Faraday efekts).
Pierādīja dažādu elektroenerģijas veidu identitāti. Faradejs iepazīstināja ar elektrisko un magnētisko lauku jēdzieniem un izteica ideju par elektromagnētisko viļņu esamību. Mācījies pie ķīmiķa un fiziķa, viena no elektroķīmijas pamatlicējiem.Elektroķīmija ir fizikālās ķīmijas nozare, kas pēta kustīgos jonus saturošu sistēmu īpašības (šķīdumus, kausējumus vai cietos elektrolītus), kā arī parādības, kas rodas uz robežas. divas fāzes (piemēram, metāla un elektrolīta šķīdums) lādētu daļiņu (elektronu un jonu) pārneses dēļ.
Elektroķīmija attīsta elektrolīzes, elektrosintēzes, galvanizācijas zinātniskos pamatus, aizsargājot metālus no korozijas, veidojot ķīmiskās strāvas avotus uc Elektroķīmiskajiem procesiem ir liela nozīme organismu dzīvē, piemēram, nervu impulsu pārvadē. Hamfrijs Deivijs.
Maikls Faradejs dzimis 1791. gada 22. septembrī Londonā. Viņš nomira 1867. gada 25. augustā tajā pašā vietā. Mūsdienu lauka koncepcijas pamatlicējs elektrodinamikā, vairāku fundamentālu atklājumu autors, tostarp elektromagnētiskās indukcijas likums, elektrolīzes likumi, gaismas polarizācijas plaknes rotācijas fenomens magnētiskajā laukā, viens no pirmie pētnieki par magnētiskā lauka ietekmi uz medijiem.
Bērnība un jaunība
Maikls Faradejs dzimis kalēja ģimenē. Arī viņa vecākais brālis Roberts bija kalējs, kurš visos iespējamos veidos veicināja Maikla zināšanu slāpes un sākumā atbalstīja viņu finansiāli. Faradeja māte, strādīga, gudra, kaut arī neizglītota sieviete,
 |
dzīvoja līdz laikam, kad viņas dēls guva panākumus un atzinību, un pamatoti lepojās ar viņu.
Ģimenes pieticīgie ienākumi neļāva Maiklam pat pabeigt vidusskolu, un trīspadsmit gadu vecumā viņš kļuva par mācekli pie grāmatnīcas un grāmatu iesiešanas darbnīcas īpašnieka, kur viņam bija jāpaliek 10 gadus. Visu šo laiku Faradejs neatlaidīgi nodarbojās ar pašizglītību – lasīja visu viņam pieejamo literatūru par fiziku un ķīmiju, atkārtoja grāmatās aprakstītos eksperimentus savā mājas laboratorijā, vakaros un svētdienās apmeklēja privātlekcijas par fiziku un astronomiju. . Viņš saņēma naudu (šiliņu, lai samaksātu par katru lekciju) no sava brāļa. Lekcijās Faradejs ieguva jaunas paziņas, kurām rakstīja daudzas vēstules, lai veidotu skaidru un kodolīgu prezentācijas stilu; viņš mēģināja apgūt arī oratora paņēmienus.
Darba sākšana Karaliskajā institūcijā
Viens no grāmatsiešanas klientiem, Londonas Denault Karaliskās biedrības biedrs, pamanījis Faradeja interesi par zinātni, palīdzēja viņam nokļūt līdz izcilā fiziķa un ķīmiķa Hamfrija Deivija lekcijām Karaliskajā institūtā. Faradejs rūpīgi pierakstīja un sasēja četras lekcijas un nosūtīja tās kopā ar vēstuli pasniedzējam. Šis “drosmīgais un naivais solis”, pēc paša Faradeja domām, izšķiroši ietekmēja viņa likteni. 1813. gadā Deivijs (ne bez vilcināšanās) uzaicināja Faradeju ieņemt vakanto asistenta vietu Karaliskajā institūcijā, un tā paša gada rudenī aizveda viņu divu gadu ceļojumā uz Eiropas zinātniskajiem centriem. Šis ceļojums Faradejam bija ļoti nozīmīgs: viņš un Deivijs apmeklēja vairākas laboratorijas, tikās ar tādiem zinātniekiem kā A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac, kuri savukārt pievērsa uzmanību jaunā angļa spožajām spējām.
Pirmais neatkarīgais pētījums. Zinātniskās publikācijas
Pēc atgriešanās Karaliskajā institūcijā 1815. gadā Maikls Faradejs uzsāka intensīvu darbu, kurā arvien lielāku vietu ieņēma neatkarīgi zinātniskie pētījumi. 1816. gadā viņš sāka lasīt publiskas lekcijas par fiziku un ķīmiju Pašizglītības biedrībā. Tajā pašā gadā parādījās viņa pirmais iespieddarbs.
1821. gadā Faradeja dzīvē notika vairāki svarīgi notikumi. Viņš ieguva Karaliskās institūcijas ēkas un laboratoriju pārrauga amatu (t.i., tehniskais pārraugs) un publicēja divus nozīmīgus zinātniskus darbus (par strāvas griešanos ap magnētu un magnēta ap strāvu un par hlora sašķidrināšanu ). Tajā pašā gadā viņš apprecējās un, kā parādīja visa viņa turpmākā dzīve,
bija ļoti laimīgi precējusies.
Laika posmā līdz 1821. gadam Maikls Faradejs publicēja aptuveni 40 zinātniskus rakstus, galvenokārt par ķīmiju. Pamazām viņa eksperimentālie pētījumi arvien vairāk pārcēlās uz elektromagnētisma jomu. Pēc tam, kad Hanss Oersteds 1820. gadā atklāja elektriskās strāvas magnētisko darbību, Faradeju aizrāva elektrības un magnētisma savienojuma problēma. 1822. gadā viņa laboratorijas dienasgrāmatā parādījās ieraksts: “Pārvērtiet magnētismu elektrībā”. Tomēr Faradejs turpināja citus pētījumus, tostarp ķīmijas jomā. Tādējādi 1824. gadā viņš bija pirmais, kurš ieguva hloru šķidrā stāvoklī.
Karaliskās biedrības ievēlēšana. Profesūra
1824. gadā Maikls Faradejs tika ievēlēts par Karaliskās biedrības biedru, neraugoties uz Deivija aktīvo pretestību, ar kuru Faradeja attiecības līdz tam laikam bija kļuvušas diezgan sarežģītas, lai gan Deivijam patika atkārtot, ka no visiem saviem atklājumiem nozīmīgākais bija “Faradeja atklājums." Pēdējais arī izrādīja cieņu Deivijam, nosaucot viņu par "lielisku cilvēku".
Gadu pēc ievēlēšanas Karaliskajā biedrībā Maikls Faradejs tika iecelts par Karaliskās institūcijas laboratorijas direktoru, un 1827. gadā viņš ieguva profesora vietu šajā institūtā.
Elektromagnētiskās indukcijas likums. Elektrolīze
1830. gadā, neskatoties uz savu krampīgo finansiālo stāvokli, Faradejs apņēmīgi atteicās no visām blakus aktivitātēm, veicot jebkādus zinātniskus un tehniskos pētījumus un citus darbus (izņemot lekcijas par ķīmiju), lai pilnībā nodotos zinātniskai pētniecībai. Drīz viņš guva izcilus panākumus: 1831. gada 29. augustā viņš atklāja elektromagnētiskās indukcijas fenomenu – elektriskā lauka ģenerēšanas fenomenu ar mainīgu magnētisko lauku. Desmit dienu intensīvs darbs ļāva Faradejam vispusīgi un pilnībā izpētīt šo fenomenu, ko bez pārspīlējuma var saukt par visas mūsdienu elektrotehnikas pamatu. Bet pats Faradejs neinteresēja savu atklājumu pielietojamās iespējas, viņš tiecās pēc galvenā - dabas likumu izpētes.
Elektromagnētiskās indukcijas atklāšana atnesa Faradejam slavu. Taču Maiklam joprojām ļoti trūka naudas, tāpēc viņa draugi bija spiesti ķerties klāt, lai nodrošinātu viņam mūža valsts pensiju. Šie centieni vainagojās panākumiem tikai 1835. gadā. Kad Faradejam radās iespaids, ka Valsts kases ministrs pret šo pensiju izturas kā pret zinātnieku, viņš nosūtīja ministram vēstuli, kurā ar cieņu atteicās no jebkādas pensijas. Ministram bija jāatvainojas Faradejam.
1833.–1834. gadā Maikls Faradejs pētīja elektrisko strāvu pāreju caur skābju, sāļu un sārmu šķīdumiem, kā rezultātā viņš atklāja elektrolīzes likumus. Šiem likumiem (Faradeja likumiem) vēlāk bija liela nozīme ideju izstrādē par diskrētiem elektriskajiem lādiņa nesējiem. Līdz 1830. gadu beigām. Faradejs veica plašus pētījumus par elektriskajām parādībām dielektriķos.
Faradeja slimība. Jaunākais eksperimentālais darbs
Pastāvīgs milzīgs garīgais stress iedragāja Faradeja veselību un lika viņam pārtraukt zinātnisko darbu uz pieciem gadiem 1840. gadā. Atkal pie tā atgriežoties, Faradejs 1848. gadā atklāja caurspīdīgās vielās izplatošās gaismas polarizācijas plaknes rotācijas fenomenu pa magnētiskā lauka intensitātes līnijām (Faraday efekts). Acīmredzot pats Faradejs (kurš satraukti rakstīja, ka ir “magnetizējis gaismu un apgaismojis magnētisko spēka līniju”) šim atklājumam piešķīra lielu nozīmi. Patiešām, tā bija pirmā norāde uz saikni starp optiku un elektromagnētismu. Pārliecība par elektrisko, magnētisko, optisko un citu fizikālo un ķīmisko parādību dziļo savstarpējo saistību kļuva par visa Faradeja zinātniskā pasaules skatījuma pamatu.
Citi Faradeja eksperimentālie darbi šajā laikā bija veltīti dažādu datu nesēju magnētisko īpašību pētījumiem. Jo īpaši 1845. gadā viņš atklāja diamagnētisma un paramagnētisma parādības.
1855. gadā slimība atkal piespieda Faradeju pārtraukt darbu. Viņš kļuva ievērojami vājāks un sāka katastrofāli zaudēt atmiņu. Viņam bija jāpieraksta viss laboratorijas burtnīcā, kur un ko viņš nolika pirms aiziešanas no laboratorijas, ko viņš jau bija izdarījis un ko viņš gatavojas darīt tālāk. Lai turpinātu strādāt, viņam bija jāatsakās no daudz kā, tostarp no draugu apmeklēšanas; pēdējais, no kā viņš atteicās, bija lekcijas bērniem.
Zinātnisko darbu nozīme
Pat ne pilnīgs saraksts ar to, ko Faradejs ir veicinājis zinātnē, sniedz priekšstatu par viņa darbu izcilo nozīmi. Tomēr šajā sarakstā trūkst galvenās lietas, kas veido Faradeja milzīgo zinātnisko nopelnu: viņš bija pirmais, kurš radīja lauka koncepciju elektrības un magnētisma doktrīnā. Ja pirms viņa dominēja ideja par tiešu un momentānu lādiņu un strāvu mijiedarbību caur tukšu vietu, tad Maikls Faradejs konsekventi attīstīja domu, ka šīs mijiedarbības aktīvais materiāla nesējs ir elektromagnētiskais lauks.
Džeimss Klerks Maksvels, kurš kļuva par viņa sekotāju, par to lieliski rakstīja, tālāk attīstot savu mācību un skaidrā matemātiskā formā izvirzot idejas par elektromagnētisko lauku: “Faradejs ar prāta aci redzēja spēka līnijas, kas pakārto visu telpu. Tur, kur matemātiķi redzēja liela attāluma spēku spriedzes centrus, Faradejs redzēja starpposma aģentu. Tur, kur viņi neredzēja tikai attālumu, apmierināti ar to spēku sadalījuma likumu, kas iedarbojas uz elektriskiem šķidrumiem, Faradejs meklēja vidē notiekošo reālo parādību būtību.
Elektrodinamikas skatījums no lauka koncepcijas perspektīvas, kuras dibinātājs bija Faradejs, ir kļuvis par mūsdienu zinātnes neatņemamu sastāvdaļu. Faradeja darbi iezīmēja jaunas ēras iestāšanos fizikā.
(V.N. Grigorjevs)
Maikls Faradejs ir angļu eksperimentālā fiziķa un ķīmiķa, elektromagnētiskā lauka doktrīnas pamatlicēja, īsa biogrāfija. Biogrāfija palīdzēs jums uzrakstīt ziņojumu par Maiklu Faradeju.
Maikla Faradeja īsa biogrāfija un viņa atklājumi
Dzimis 1791. gada 22. septembrī ciematā netālu no Londonas kalēja ģimenē. Ģimenē bija pieci bērni, viņi dzīvoja trūcīgi. 13 gadu vecumā viņš bija spiests pamest skolu un strādāt par piegādātāju grāmatnīcā. Un no 14 līdz 21 - viņš strādāja par grāmatsējēju grāmatnīcā
Visu šo laiku viņš nodarbojas ar pašizglītību. Maikla iecienītākās zinātnes ir ķīmija un fizika. Viņš izveido mājas laboratoriju, kurā veic eksperimentus un ražo elektrostatiskās ierīces. Tajā pašā laikā viņš apmeklēja Pilsētas filozofisko biedrību un piedalījās debatēs par fiziku un astronomiju.
1812. gadā notika neliels notikums, kas kļuva par pagrieziena punktu Faradeja dzīvē. Viens no darbnīcas klientiem iedeva jaunajam grāmatsējējam biļetes uz Hamfrija Deivija lekciju vakariem, kurš uzstājās Karaliskajā institūtā. Vairākas reizes apmeklējis Dāvja lekcijas, Maikls nosūta viņam vēstuli, lūdzot viņu pieņemt darbā Karaliskajā institūtā. Dāvijs bija pārsteigts par jaunā vīrieša zināšanām, taču tajā laikā institūtā nebija brīvu vakanču. Maiklam bija jāgaida daži mēneši, un tad viņš sāka kalpot par laborantu institūta ķīmijas laboratorijā. Drīz pēc tam Deivijs, kurš kopā ar sievu dodas ceļojumā uz Eiropu, paņem līdzi Faradeju. Šī ceļojuma laikā Maikls tikās ar Gay-Lussac, Ampère, Volt un dažiem citiem ievērojamiem tā laika zinātniekiem.
1815. gadā, ceļojuma beigās, Faradejs sāka ļoti aktīvi strādāt, koncentrējoties uz neatkarīgiem zinātniskiem pētījumiem. Jau nākamajā gadā Pašizglītības biedrībā Maikls sāka lasīt lekciju kursu par ķīmiju un fiziku.
1821. gadā Faradejs izveidoja pirmo elektromotora modeli. Nākamajā desmitgadē zinātnieks pēta attiecības starp magnētiskajām parādībām un elektrību. 1824. gadā Maiklu ievēlēja par Karaliskās biedrības locekli.
1831. gadā daudzu gadu darba rezultātā Faradejs atklāja elektromagnētiskās indukcijas fenomenu. Drīz vien zinātnieks secina parādības pamatlikumus. Mūsdienās visi maiņstrāvas un līdzstrāvas ģeneratori darbojas precīzi, pateicoties Faradeja atklājumiem.
1833. gadā viņš formulēja elektrolīzes likumus, kas pazīstami arī kā Faradeja likumi. Diamagnētisma un paramagnētisma parādības zinātnieki atklāja pagājušā gadsimta 50. gados.
Maikls Faradejs nomira 1867. gada augustā Londonā savās mājās pie rakstāmgalda.