Fizik Faraday: biografija, odkritja

Angleški fizik Michael Faraday, ki je odraščal v revni družini, je postal eden največjih znanstvenikov v zgodovini človeštva. Njegovi izjemni dosežki so bili doseženi v času, ko je bila znanost množica ljudi, rojenih v privilegiranih družinah. V njegovem častu se enota električne energije imenuje Farad.

Faraday (fizik): kratka biografija

Michael Faraday se je rodil 22. septembra 1791 v glavnem mestu Velike Britanije v Londonu. Bil je tretji otrok v družini Jamesa in Margaret Faradejev. Njegov oče je bil kovač, ki je imel slabo zdravje. Pred poroko je njegova mati delala kot uslužbenec. Družina je živela slabo.

Do starosti 13 let je Michael obiskal lokalno šolo, kjer je prejel osnovno šolo. Za pomoč družini je začel delovati kot glasnik v knjigarni. Otrokova vnema je navdušila njegovega delodajalca. Leto kasneje je bil napredoval v študentsko knjigo.

Vezava in znanost

Michael Faraday je želel izvedeti več o svetu - ni bil omejen restavriranje knjig. Po revni vsakodnevni dejavnosti je preživel vse svoje proste časovne bralne knjige, ki jih je prepletal.

Postopoma je odkril, da ga je znanost odnesla. Posebej mu je bilo všeč dve knjigi:

• Britanska enciklopedija je vir njegovega znanja o električni energiji in še veliko več.
• "Pogovori o kemiji" - 600 strani o kemiji v dostopni predstavitvi avtorstva Jane Mars.

Bil je tako navdušen, da je začel del svojega slabšega zaslužka porabiti za kemikalije in opremo, da bi potrdil resnico o tem, kar je brala.

Razširil svoje znanstveno znanje, je to slišal znan znanstvenik John Tatum je dal vrsto javnih predavanj o naravni filozofiji (fizika). Za udeležbo na predavanjih je bilo treba plačati pristojbino enega šilinga - preveč za Michael Faradayja. Njegov starejši brat, kovač, ki ga je navdušil vse večja predanost njegovega brata znanosti, mu je dal potrebno količino.

Seznanitev s Humphryjem Davyjem

Faraday je naredil še en korak v smeri znanosti, ko je William Dance, knjižnični odjemalec, vprašal Michaela, ali ima željo po vstopu na predavanja na Royal Institute.

Predavatelj, sir Humphry Davy, je bil eden najbolj znanih znanstvenikov tega časa na svetu. Faraday je skočil na priložnost in se udeležil štirih predavanj o enem najnovejših kemijskih problemov - določitev kislosti. Opazoval je poskuse, ki jih je Davy izvedel v predavanjih.

To je bil svet, v katerem je hotel živeti. Faraday je vodil evidenco, nato pa je v opombah dodal še toliko dodatkov, da je pripravil 300-stranski rokopis, ki ga je prepletal in poslal Davy kot znak zahvale.

V tem času na dvorišču v knjigarno, Michael začela izvajati bolj prefinjene poskuse ustvariti električno baterijo bakrenih kovancev in cinkovih plošč, ločenih z mokro slani papirja. Uporabil ga je za razgradnjo kemikalij, na primer, kot magnezijev sulfat. Na tem področju kemije je bil Humphry Davy pionir.

Oktobra 1812 je bil zaključen Faradayovo vajenstvo in začel je delati kot knjižničar z drugim delodajalcem, ki ga je našel neprijetno.

Ne bi bilo sreče, a nesreča je pomagala

In za Faraday je bil srečni dogodek. Zaradi neuspešnega preizkusa je bil Humphry Davy ranjen: to je začasno vplivalo na njegovo sposobnost pisanja. Michael je nekaj dni uspel zapisati za Davy, navdušen nad knjigo, ki jo je poslal njemu.

Ko se je končal kratek čas dela kot pomočnik, je Faraday poslal znanstveniku sporočilo, naj ga zaprosi za pomočnika. Kmalu zatem je bil eden od Davyjevih laboratorijskih delavcev odpustil zaradi kršenja discipline, in Humphrey je prosil Michaela, ali bi želel vzeti prosti sedež.

Ali je želel delati na Royal Institute z enim od najbolj znanih znanstvenikov na svetu? To je bilo retorično vprašanje.

Kariera na Royal Institute

Faraday je prevzel svoje dolžnosti 1. marca 1813 v starosti 21 let.

Bil je dobro plačan in dodelil sobo na podstrešju kraljevega inštituta za življenje. Michael je bil zelo zadovoljen in njegova povezava s to institucijo ni bila več prekinjena že 54 let, zaradi česar je uspel postati profesor kemije.

Delo Faradaya je obsegalo pripravo opreme za eksperimente in predavanja na Royal Institute. Najprej se je ukvarjal z dušikovim trikloridom, eksplozivom, ki je poškodoval Davyja. Michael je med naslednjo eksplozijo izgubil zavest, in ko se je Humphrey ponovno poškodoval, so bili eksperimenti s to spojino prekinjeni.

Po sedmih mesecih dela na Royal Institute, je Davy vzel Faradayja z njim na turneji po Evropi, ki traja 18 mesecev. V tem času se je Michael srečal z velikimi znanstveniki, kot so Andre-Marie Amper v Parizu in Alessandro Volta v Milanu. V nekem smislu ga je turneje zamenjal z univerzitetno izobrazbo - Faraday se je veliko naučil v tem času.

Za večino turneje pa je bil nesrečen, ker je moral poleg svojega znanstvenega in tajništva služiti tudi Davyju in njegovi ženi. Žena znanstvenika Faradayja ni menila, da je zaradi svojega izvora enaka samemu sebi.

Po vrnitvi v London je vse padlo na svoje mesto. Kraljevi inštitut je obnovil pogodbo Michael in povečal njegovo plačilo. Davy je celo začel omeniti njegovo pomoč pri znanstvenem delu.

Leta 1816 je v starosti 24 let Faraday prebral svoje prvo predavanje o lastnostih snovi. Prešla je v City Philosophical Society. Hkrati je v četrtletnem znanstvenem časopisu objavil svoj prvi znanstveni članek o analizi kalcijevega hidroksida.

Leta 1821 je bil v starosti 29 let Faraday napredovan na delovno mesto vodje gospodarstva in laboratorija Royal Institute. V istem letu se je poročil s Sarah Barnard. Michael in njegova žena živita v inštitutu v večini naslednjih 46 let, ne več na podstrešju, temveč v udobni sobi, ki jo je nekoč zasedal Humphry Davy.

Leta 1824 je Faradayjevega biografija (fizike) zaznamoval njegova volja kot član Kraljevega društva. To je bilo priznanje, da je postal pomemben znanstvenik.

Leta 1825 je postal direktor laboratorija fizik Faraday.

Leta 1833 je postal polnejši profesor kemije na Kraljevem inštitutu Velike Britanije. Faraday je imel to delovno mesto do konca svojega življenja.

Leta 1848 in 1858 je bil povabljen k vodstvu Royal Society, vendar je zavrnil.

Znanstveni dosežki

Za opis Faradayjevih odkritij v fiziki bo trajalo več kot ena knjiga. Ni slučajno, da je Albert Einstein v svoji pisarni shranjeval fotografije samo treh znanstvenikov: Isaac Newton, James Maxwell in Michael Faraday.

Čudno, čeprav so celo v življenju znanstvenika začeli uporabljati besedo "fizik", samemu sebi ni bilo všeč, vedno pa je imenoval filozofa. Faraday je bil človek, ki je z eksperimenti šel v odkritja in je bil znan, da nikoli ni odrekel idej, s katerimi je prišel zaradi znanstvene intuicije.

Če je mislil, da je ideja, da je vredno, je nadaljeval, da eksperimentirate, kljub številnim neuspešni, jih je še ni dosegel pričakovanega ali še ni prepričan, da je mati narava izkazala ga narobe, kar se zgodi zelo redko.

Kaj je Faraday odkril v fiziki? Tukaj je nekaj njegovih najpomembnejših dosežkov.

1821: odkritje elektromagnetne rotacije

Postala je predjed, ki je v končni fazi povzročila nastanek električnega motorja. Odkritje je temeljilo na Oerstedovi teoriji o magnetnih lastnostih žice, skozi katero poteka električni tok.

1823: utekočinjanje plinov in hlajenje

Leta 1802 je John Dalton predlagal, da se lahko vsi plini utekočinijo pri nizkih temperaturah ali visokih tlakih. Fizist Faraday je to dokazal z izkušnjami. Najprej je spremenil klor in amoniak v tekočino.

Tekoči amoniak je bil še bolj zanimiv, ker je, kot je zapisal Michael Faraday, fizika njegovega izhlapevanja povzročila hlajenje. Načelo hlajenja z izhlapevanjem umetnih bilo javno dokazano William Cullen Edinburgh 1756 v znanstveni s črpalko zniža tlak v bučki z etrom, kar je povzročilo njegovo hitro izhlapevanjem. To je povzročilo hlajenje, led pa je nastal na zunanji strani žarnice od vlage zraka.

Pomembnost odkritja Faradaya je bila, da mehanske črpalke lahko pretvorijo plin v tekočino pri sobni temperaturi. Nato se tekočina izhlapi, ohladi vse okoli, dobljeni plin se lahko zbere in črpalka stisne v tekočino znova, ponavljajoč cikel. Tako sodobni hladilniki in zamrzovalniki delujejo.

Leta 1862 je na razstavi v svetovnem Londonu Ferdinand Carre predstavil prvi svetovni komercialni ledeni stroj. V avtu je bil kot hladilna tekočina uporabljen amoniak, ki je proizvedel led s hitrostjo 200 kg na uro.

1825: odkritje benzena

Zgodovinsko gledano, je, da je benzen postal eden od najbolj pomembnih snovi v kemiji, v praktičnem smislu, to pomeni, da se uporablja za ustvarjanje novih materialov, in teoretično - .. Za razumevanje kemijske vezi. Znanstvenik je odkril benzen v oljnih ostankih pri proizvodnji plina za razsvetljavo v Londonu.

1831: Faradayjev zakon, formula, fizika elektromagnetne indukcije

To je bilo izjemno pomembno odkritje za prihodnost znanosti in tehnologije. Faradayjev zakon (fizika) pravi, da izmenično magnetno polje povzroči električni tok v vezju in generirani tok elektromotorna sila je neposredno sorazmerna s stopnjo spremembe magnetni tok. Ena od možnih zapisov je | E | = | dPhi- / dt |, kjer je E EMF, in F je magnetni tok.

Na primer, ki se gibljejo vzdolž podkev magnetno žico proizvaja električni tok, saj je gibanje magneta povzroča magnetnega polja za izmenično. Pred tem je bil edini vir toka baterija. Michael Faraday, odprtina, v kateri so fiziki pokazali, da se je gibanje lahko pretvori v električno energijo, ali v več znanstvenih izrazov, lahko kinetična energija pretvori v električno energijo, s tem seznanjena z dejstvom, da je večina danes energije v naših domovih, ki samo za to načelo.

Rotacija (kinetična energija) se pretvori v električno energijo z elektromagnetno indukcijo. Rotacijski, pa dobimo z učinkovanjem visokotlačna para turbine proizvedene energije iz črnega premoga, plina ali atomi, ali tlaka vode v HE ali zračnega tlaka vetrne elektrarne.

1834: Zakoni elektrolize

Faraday fizik je prispeval k ustvarjanju nove znanosti o elektrokemiji. Pojasnjuje, kaj se zgodi na vmesniku med elektrodo in ionizirano snovjo. Zahvaljujoč elektrokemiji uporabljamo litij-ionske baterije in baterije, ki dobavljajo sodobno mobilno opremo. Faradayjevi zakoni so pomembni za naše razumevanje reakcij elektrod.

1836: Izum oklopljene komore

Farašček je ugotovil, da se ob nalaganju električnega vodnika celotna prekomerna energija nabira na zunanji strani. To pomeni, da se v sobi ali celici iz kovine ne pojavi dodatno polnjenje. Na primer, oseba, oblečena v obleko Faraday, to je s kovinsko oblogo, ni izpostavljena zunanji električni energiji. Poleg tega, da ščitijo ljudi, ki se Faraday kletko lahko uporablja za električne in elektrokemijske eksperimente občutljiva na zunanje motnje. Shielded kamere lahko ustvarijo tudi mrtva območja za mobilne komunikacije.

1845: odkritje učinek Faraday - magnetno-optični učinek

Drug pomemben eksperiment v zgodovini znanosti je bila izkušnja za prvič dokazali povezavo elektromagnetno in svetlobe, ki je leta 1864 je bilo na podlagi enačb James Clerk Maxwell v celoti opisan. Fizik Faraday je ugotovila, da je svetloba elektromagnetno val "Ko so nasproti magnetna pola na isti strani, da ima vpliv na polarizirane svetlobe, ki tako vzpostavlja povezavo med magnetne sile in svetlobe ...

1845: odkritje diamagnetizma kot lastnosti vsake snovi

Večina ljudi pozna feromagnetizem na primer običajnih magnetov. Faraday (fizik) je ugotovil, da so vse snovi diamagnetne, večinoma šibke, a tudi močne. Diamagnetizem je nasprotna smeri uporabljenega magnetnega polja. Če na primer Severni pol postavite v močno diamagnetno snov, se bo odbila. Za doseganje levitacije lahko uporabimo diamagnetizem v materialih, ki jih povzročajo zelo močni sodobni magneti. Tudi živa bitja, kot so žabe, so diamagne in se lahko dvignejo na močno magnetno polje.

Konec

Michael Faraday, katerega odkritja v fiziki so revolucijo v znanosti, je umrl 25. avgusta 1867 v Londonu v starosti 75 let. Njegova žena Sarah je živela dlje. Par nima otrok. Celotno življenje je bil pobožni krščanik in pripadal majhni protestantski sekanci Sandemanjev.

V življenju je Faraday povabili na pogrebu v Westminster Abbey, skupaj s kralji in kraljice Velike Britanije in znanstvenikov, kot so Isaac Newton. Zavrnil je zaradi bolj skromne slovesnosti. Njegov grob, kjer je tudi pokopana Sarah, lahko najdete na pokopališču Highgate v Londonu.