邁克爾·法拉第(生于1791年9月22日)是一位英國物理學家和化學家,他最出名的是他關(guān)于電磁感應(yīng)和電解定律的發(fā)現(xiàn)。他在電力方面最大的突破是他發(fā)明的電動機。
早年生活
法拉第1791年出生于倫敦南部薩里村紐頓一個貧窮的家庭,童年充滿貧困。
法拉第的母親呆在家里照顧邁克爾和他的三個兄弟姐妹,他的父親是一個鐵匠,經(jīng)常病得太重,不能穩(wěn)定地工作,這意味著孩子們經(jīng)常沒有食物。盡管如此,法拉第還是一個好奇的孩子,質(zhì)疑一切,總是覺得迫切需要知道更多。他學會了在星期日學校為基督教教派讀書,這個家庭屬于桑德曼人,這極大地影響了他接近和解釋自然的方式。
13歲時,他成了倫敦一家裝訂店的差事男孩,在那里他會讀出他裝訂的每一本書,并決定有一天他會自己寫。在這個訂書店,法拉第通過他在《大英百科全書》第三版上讀到的一篇文章,對能源的概念,特別是力量,變得感興趣。由于他早期閱讀和實驗與力的想法,他能夠作出重要的發(fā)現(xiàn),在電力晚年的生活,并最終成為一個化學家和物理學家。
然而,直到法拉第爵士在倫敦的英國皇家學會參加漢弗萊·戴維爵士的化學講座,他才最終得以繼續(xù)他的化學和科學研究。參加完講座后,法拉第把筆記放在了戴維的筆記上,送到戴維家申請學徒,幾個月后,他開始擔任戴維的實驗室助理。
電力學徒與早期研究
戴維是法拉第于1812年加入他時的主要化學家之一,他發(fā)現(xiàn)了鈉和鉀,并研究了產(chǎn)生氯的硫化(鹽酸)酸的分解。繼魯杰羅·朱塞佩·博斯科維奇的原子理論之后,戴維和法拉第開始解釋這種化學物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),這將極大地影響法拉第關(guān)于電的思想。
當法拉第在戴維下的第二次學徒生涯于1820年晚期結(jié)束時,法拉第對化學的了解與當時其他人一樣多,他用這一新發(fā)現(xiàn)的知識繼續(xù)在電力和化學領(lǐng)域進行實驗。1821年,他與莎拉·巴納德結(jié)婚,在皇家學會永久居住,在那里他將進行電力和磁學研究。
法拉第制造了兩個裝置來產(chǎn)生所謂的電磁旋轉(zhuǎn),一種由繞線周圍的圓磁力的連續(xù)圓周運動。與當時的同代人不同,法拉第將電解釋為更多的振動,而不是通過管道的水流,并開始基于這個概念進行實驗。
在發(fā)現(xiàn)電磁旋轉(zhuǎn)后,他的第一個實驗是試圖通過電化學分解溶液傳遞一縷偏振光,以檢測電流產(chǎn)生的分子間應(yīng)變。然而,在整個19世紀20年代,反復(fù)的實驗沒有結(jié)果。法拉第在化學領(lǐng)域取得巨大突破還有10年。
發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)
接下來的十年里,法拉第開始了他一系列偉大的實驗,在實驗中他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。這些實驗將成為現(xiàn)代電磁技術(shù)的基礎(chǔ),而現(xiàn)代電磁技術(shù)在今天仍在使用。
1831年,F(xiàn)araday利用他的"感應(yīng)環(huán)"——第一個電子變壓器——取得了他最偉大的發(fā)現(xiàn)之一:電磁感應(yīng)、"感應(yīng)"或通過另一根導(dǎo)線中的電流的電磁效應(yīng)在電線中產(chǎn)生電。
在1831年9月的第二組實驗中,他發(fā)現(xiàn)了磁電感應(yīng):產(chǎn)生穩(wěn)定的電流。為此,法拉第通過滑動觸點將兩根導(dǎo)線連接到銅盤上。通過旋轉(zhuǎn)馬蹄磁桿之間的圓盤,他獲得了連續(xù)的直電流,創(chuàng)造了第一個發(fā)電機。他的實驗來自導(dǎo)致現(xiàn)代電機、發(fā)電機和變壓器的設(shè)備。
繼續(xù)實驗、死亡和遺產(chǎn)
法拉第在晚年的很多過程中都繼續(xù)進行他的電氣實驗。1832年,他證明了磁鐵產(chǎn)生的電、電池產(chǎn)生的伏特電和靜電都是一樣的。他還在電化學領(lǐng)域做了大量工作,提出了電解的第一和第二定律,為該領(lǐng)域和另一個現(xiàn)代工業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
法拉第于1867年8月25日在漢普頓法院的家中去世,享年75歲。他被埋葬在倫敦北部的海蓋特公墓。在艾薩克·牛頓的墓地附近的威斯敏斯特教堂,為紀念他而建立了一塊紀念牌。
法拉第的影響擴展到了許多領(lǐng)先的科學家。眾所周知,阿爾伯特·愛因斯坦的研究中墻上掛著一幅法拉第的畫像,墻上掛著傳奇物理學家艾薩克·牛頓爵士和詹姆斯·克萊克·麥克斯韋的畫像。
在稱贊他成就的人中,有核物理之父魯瑟福。法拉第,他曾經(jīng)說過,
"當我們考慮他的發(fā)現(xiàn)的程度和程度及其對科學和工業(yè)進步的影響時,對于法拉第(Faraday)這一有史以來最偉大的科學發(fā)現(xiàn)者之一來說,這一榮譽是無法付出的。