邁克爾·法拉第(生于1791年9月22日)是一位英國物理學(xué)家和化學(xué)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(dòng)機(jī)。
早年生活
法拉第1791年出生于倫敦南部薩里村紐頓一個(gè)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(gè)兄弟姐妹,他的父親是一個(gè)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(gè)好奇的孩子,質(zhì)疑一切,總是覺得迫切需要知道更多。他學(xué)會(huì)了在星期日學(xué)校為基督教教派讀書,這個(gè)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(shí),他成了倫敦一家裝訂店的差事男孩,在那里他會(huì)讀出他裝訂的每一本書,并決定有一天他會(huì)自己寫。在這個(gè)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(duì)能源的概念,特別是力量,變得感興趣。由于他早期閱讀和實(shí)驗(yàn)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(gè)化學(xué)家和物理學(xué)家。
然而,直到法拉第爵士在倫敦的英國皇家學(xué)會(huì)參加漢弗萊·戴維爵士的化學(xué)講座,他才最終得以繼續(xù)他的化學(xué)和科學(xué)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(qǐng)學(xué)徒,幾個(gè)月后,他開始擔(dān)任戴維的實(shí)驗(yàn)室助理。
電力學(xué)徒與早期研究
戴維是法拉第于1812年加入他時(shí)的主要化學(xué)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(xué)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(dāng)法拉第在戴維下的第二次學(xué)徒生涯于1820年晚期結(jié)束時(shí),法拉第對(duì)化學(xué)的了解與當(dāng)時(shí)其他人一樣多,他用這一新發(fā)現(xiàn)的知識(shí)繼續(xù)在電力和化學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1821年,他與莎拉·巴納德結(jié)婚,在皇家學(xué)會(huì)永久居住,在那里他將進(jìn)行電力和磁學(xué)研究。
法拉第制造了兩個(gè)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(yùn)動(dòng)。與當(dāng)時(shí)的同代人不同,法拉第將電解釋為更多的振動(dòng),而不是通過管道的水流,并開始基于這個(gè)概念進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
在發(fā)現(xiàn)電磁旋轉(zhuǎn)后,他的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是試圖通過電化學(xué)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(gè)19世紀(jì)20年代,反復(fù)的實(shí)驗(yàn)沒有結(jié)果。法拉第在化學(xué)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(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。這些實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(dòng)觸點(diǎn)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(gè)發(fā)電機(jī)。他的實(shí)驗(yàn)來自導(dǎo)致現(xiàn)代電機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的設(shè)備。
繼續(xù)實(shí)驗(yàn)、死亡和遺產(chǎn)
法拉第在晚年的很多過程中都繼續(xù)進(jìn)行他的電氣實(shí)驗(yàn)。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(xué)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(gè)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(jì)念他而建立了一塊紀(jì)念牌。
法拉第的影響擴(kuò)展到了許多領(lǐng)先的科學(xué)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(xué)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(dāng)我們考慮他的發(fā)現(xiàn)的程度和程度及其對(duì)科學(xué)和工業(yè)進(jìn)步的影響時(shí),對(duì)于法拉第(Faraday)這一有史以來最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)者之一來說,這一榮譽(yù)是無法付出的。