Fizikar Faraday: biografija, otkrića

Engleski fizičar Michael Faraday, koji je odrastao u siromašnoj obitelji, postao je jedan od najvećih znanstvenika u povijesti čovječanstva. Njegova izvanredna postignuća napravljena su u vrijeme kada je znanost puno ljudi rođenih u privilegiranim obiteljima. U njegovu čast, jedinica električne energije naziva se Farad.

Faraday (fizičar): kratka biografija

Michael Faraday rođen je 22. rujna 1791. u glavnom gradu Velike Britanije u Londonu. Bio je treće dijete u obitelji Jamesa i Margaret Faradeyev. Otac mu je bio kovač koji je imao loše zdravlje. Prije braka njegova je majka radila kao sluga. Obitelj je živjela loše.

Do 13. godine, Michael je pohađao lokalnu školu gdje je stekao osnovno obrazovanje. Kako bi pomogao obitelji, počeo je raditi kao glasnik u knjižari. Dječakova gorljivost impresionirala je svog poslodavca. Godinu dana kasnije, promaknut je u studentsku knjižaru.

Vezivanje i znanost

Michael Faraday je želio naučiti više o svijetu - nije se ograničavao na njega obnova knjiga. Nakon revnog dnevnog rada, proveo je svoje slobodno vrijeme čitajući knjige koje su se isprepletale.

Postupno je otkrio da ga je znanost oduzela. Posebno je volio dvije knjige:

• Britanska enciklopedija izvor je njegova znanja o struji i još mnogo toga.
• "Razgovori o kemiji" - 600 stranica o kemiji u dostupnom predstavljanju autorstva Jane Marsa.

Bio je toliko fasciniran da je počeo provoditi dio svoje skromne zarade na kemikalije i opremu kako bi potvrdio istinu onoga što je čitao.

Proširivši svoje znanstvene spoznaje, to je čuo poznati znanstvenik John Tatum će davati niz javnih predavanja o prirodnoj filozofiji (fizici). Da bi prisustvovali predavanjima, bilo je potrebno platiti naknadu za jedan šiling - previše za Michaela Faradaya. Njegov stariji brat, kovač, zadivljen rastućom odanosti bratu znanosti, dao mu je potrebnu količinu.

Poznanstvo s Humphryjem Davyjem

Faraday je napravio još jedan korak prema znanosti kada je William ples, klijent književnih knjižica, pitao Michaela da li je želio dobiti ulaznice za predavanja u Royal Institutu.

Predavač, Sir Humphry Davy, bio je jedan od najpoznatijih znanstvenika tog vremena na svijetu. Faraday je skočio na šansu i pohađao četiri predavanja o jednom od najnovijih problema kemije - određivanju kiselosti. Promatrao je pokuse koje je Davy proveo na predavanjima.

Bio je to svijet u kojem želi živjeti. Faraday je vodio evidenciju, a zatim je u bilješkama uvrstio toliko dodataka da je izradio rukopis od 300 stranica, koji je isprepletao i poslao Davyja kao znak zahvalnosti.

U ovom trenutku u dvorištu knjižare, Michael je počeo provoditi više sofisticirane eksperimente za stvaranje električne baterije novčića i cink diskove odvojena mokro slanoj papira. Koristi je za razgradnju kemikalija, na primjer, kao što je magnezijev sulfat. U ovom području kemije, Humphry Davy bio je pionir.

U listopadu 1812. završio je Faradayjev nauk, a počeo je raditi kao knjigovođa s drugim poslodavcem, kojeg je smatrao neugodnim.

Ne bi bilo sreće, ali nesreća je pomogla

I bio je sretan događaj za Faraday. Kao rezultat neuspješnog eksperimenta, Humphry Davy je ranjen: to je privremeno utjecalo na njegovu sposobnost pisanja. Michael je uspio snimiti nekoliko dana za Davyja, impresioniran knjigom koju mu je poslao.

Kad je završio kratko vrijeme rada kao asistent, Faraday je znanstveniku poslao poruku da ga zaposli kao njegov pomoćnik. Ubrzo nakon toga, jedan od Davyjevih laboratorija otkazan je zbog kršenja discipline, a Humphrey je pitao Michaela želi li se slobodno sjediti.

Je li želio raditi u Royal Instituteu s jednim od najpoznatijih znanstvenika na svijetu? Bilo je to retoričko pitanje.

Karijera u Royal Institutu

Faraday je preuzeo svoje dužnosti 1. ožujka 1813., u dobi od 21 godine.

Bio je dobro plaćen i dodijelio sobu u potkrovlju Kraljevskog instituta za život. Michael je bio vrlo zadovoljan, a njegova veza s ovom institucijom više nije prekinuta 54 godine, zbog čega je uspio postati profesor kemije.

Faradayev rad sastojao se od pripreme opreme za pokuse i predavanja na Royal Institutu. U početku se bavio dušikovim trikloridom, eksplozivom koji je ozlijedio Davyja. Michael je također izgubio svijest tijekom sljedeće eksplozije, a kad je Humphrey ponovno ozlijeđen, pokusi s tim spojem su prekinuti.

Nakon sedmogodišnjeg rada na Royal Institutu, Davy je s njim uzeo Faraday na turneju po Europi, u trajanju od 18 mjeseci. Tijekom tog vremena, Michael je bio u mogućnosti susresti velike znanstvenike, kao što su Andre-Marie Amper u Parizu i Alessandro Volta u Milanu. U nekom smislu turneja je zamijenila sveučilišnim obrazovanjem - Faraday je naučio mnogo toga vremena.

Za većinu turneja, međutim, bio je nesretan, jer je osim svog znanstvenog i tajničkoga rada morao služiti Davyju i njegovoj ženi. Supruga znanstvenika nije smatrala da je Faraday jednako samome zbog svog podrijetla.

Nakon povratka u London, sve je pala na svoje mjesto. Kraljevski institut je obnovio Michaelov ugovor i povećao nagradu. Davy je čak počeo spomenuti njegovu pomoć u znanstvenom radu.

Godine 1816., u dobi od 24 godine, Faraday je pročitao svoje prvo predavanje o svojstvima materije. Prošla je u Gradsko filozofsko društvo. Istodobno je u četvrtom znanstvenom časopisu objavio svoj prvi znanstveni članak o analizi kalcijevog hidroksida.

Godine 1821., u dobi od 29 godina, Faraday je unaprijeđen na mjesto voditelja gospodarstva i laboratorija Kraljevskog instituta. U istoj godini se udala za Sarah Barnard. Michael i njegova supruga živjeli su u Institutu većinu sljedećih 46 godina, više ne u potkrovlju, već u udobnoj sobi u kojoj je Humphry Davy jednom zauzeo.

Godine 1824. Faradayova biografija (fizika) bila je obilježena njegovim izborom kao članom Kraljevskog društva. Ovo je bio priznanje da je postao istaknuti znanstvenik.

Godine 1825. fizičar Faraday postao je ravnatelj laboratorija.

Godine 1833. postao je puniji profesor kemije na Kraljevskom institutu Velike Britanije. Faraday je zadržao taj položaj do kraja svog života.

Godine 1848. i 1858. bio je pozvan da vodi Kraljevsko društvo, ali je odbio.

Znanstvena postignuća

Da bi opisao Faradayova otkrića u fizici, trebat će više od jedne knjige. Nije slučajno što je Albert Einstein u svom uredu pohranio fotografije samo tri znanstvenika: Isaaca Newtona, Jamesa Maxwella i Michaela Faradaya.

Čudno, iako su tijekom života znanstvenika počeli koristiti riječ "fizičar", on mu se nije svidjelo i uvijek se zove filozof. Faraday je bio čovjek koji je došao do otkrića kroz eksperimente, a bio je poznat po tome što nikad nije odustao od ideja koje je došao zahvaljujući znanstvenoj intuiciji.

Ako vjeruje da je ideja bila isplata, nastavio je eksperimente, unatoč mnogim zastojima, sve dok nije dosegao očekivano ili dok nije bio uvjeren da mu je majka priroda dokazala pogrešno, što je bilo vrlo rijetko.

Pa što je Faraday otkrio u fizici? Evo nekoliko njegovih najznačajnijih postignuća.

1821: otkriće elektromagnetske rotacije

Postao je znakom što je u konačnici dovelo do stvaranja električnog motora. Otkriće se temeljilo na Oerstedovoj teoriji magnetskih svojstava žice kroz koju prolazi električna struja.

1823: ukapljivanje plina i hlađenje

Godine 1802. John Dalton je sugerirao da se svi plinovi mogu ukapati na niskim temperaturama ili visokim pritiscima. Fizikar Faraday to je dokazao iskustvom. Prvo je klor i amonijak pretvorio u tekućinu.

Tekući amonijak bio je još zanimljiviji jer je, kako je napomenuo Michael Faraday, fizika njegova procesa isparavanja uzrokovala hlađenje. Načelo hlađenja umjetnim isparavanjem javno je pokazalo William Cullen iz Edinburgha 1756. godine. Znanstvenik je pomoću pumpe spustio pritisak u tikvicu s eterom, što je rezultiralo njegovim brzo isparavanjem. To je uzrokovalo hlađenje i led na vanjskoj strani žarulje od vlage zraka.

Važnost Faradayova otkrića bila je da mehaničke crpke mogu pretvoriti plin u tekućinu pri sobnoj temperaturi. Potom je tekućina isparila, hlađena svuda, rezultirajući plin mogao se skupiti i pumpa ponovno stisne u tekućinu, ponavljajući ciklus. Tako funkcioniraju moderni hladnjaci i zamrzivači.

Godine 1862. na Svjetskoj izložbi u Londonu Ferdinand Carre predstavio je prvi komercijalni ledeni stroj na svijetu. U automobilu je amonijak korišten kao rashladna tekućina, a proizvodila je led brzinom od 200 kg na sat.

1825: Otkriće benzena

Povijesno gledano, benzen je postao jedan od najznačajnijih tvari u kemiji, kako u praktičnom smislu, tj. Koristi se u stvaranju novih materijala, tako iu teorijskom - za razumijevanje kemijske veze. Znanstvenik je otkrio benzen u uljnim ostatcima proizvodnje plina za rasvjetu u Londonu.

1831: Faradajev zakon, formula, fizika elektromagnetske indukcije

Ovo je bilo izuzetno važno otkriće za budućnost znanosti i tehnologije. Faradayjev zakon (fizika) navodi da izmjenično magnetsko polje uzrokuje električnu struju u krugu i generiranoj struji elektromotorna sila je izravno proporcionalan stopi promjene magnetskog toka. Jedan od njegovih mogućih zapisa je | E | = | dPhi- / dt |, gdje je E EMF, a F je magnetski tok.

Na primjer, kreće se duž potkova magnet žica proizvodi električnu struju, jer je kretanje magneta uzrokuje magnetsko izmjenično polje. Prije toga, jedini izvor struje bio je baterija. Michael Faraday, otvaranje u kojem su fizičari pokazali da kretanje može se pretvoriti u električnu energiju, ili, u više znanstvenom smislu, kinetička energija se može pretvoriti u električnu energiju, tako usamljen na činjenicu da je većina energije u našim domovima danas je napravljen samo za to princip.

Rotacija (kinetička energija) pretvara se u električnu energiju elektromagnetskom indukcijom. Rotacija se, pak, postiže se djelovanjem visokog pritiska parne turbine generira energiju ugljen, plin ili atoma, ili tlak vode u hidroelektrane ili zrak tlakom vjetroelektrane.

1834: Zakoni elektrolize

Faraday je fizičar glavni doprinos stvaranju nove znanosti o elektrokemiji. Objašnjava što se događa na sučelju između elektrode i ionizirane tvari. Zahvaljujući elektrokemiji, koristimo litij-ionske baterije i baterije koje opskrbljuju modernu mobilnu opremu. Faradayevi zakoni važni su za naše razumijevanje reakcija elektroda.

1836: Izum oklopljene komore

Fizičar Faraday je otkrio da kada se električni vodič napuni, cijeli višak naboja nakuplja se na svojoj vanjskoj strani. To znači da se unutar sobe ili ćelije od metala ne pojavljuje dodatna naplata. Na primjer, osoba koja nosi odijelo Faradayev, t. E. S metalnom oblogom, nisu izloženi vanjskom električnom energijom. Osim zaštite ljudi Faradayev kavez može koristiti za rad električnih i elektrokemijskih eksperimenata osjetljiva na vanjske smetnje. Zaštićene kamere također mogu stvoriti mrtve zone za mobilne komunikacije.

1845: otkriće Faradayevog učinka - magneto-optički efekt

Još jedan važan eksperiment u povijesti znanosti bio je eksperiment koji je prvo dokazao povezanost između elektromagnetizma i svjetlosti, koju je 1864. godine potpuno opisao jednadžbe James Clerk Maxwell. Fizikar Faraday utvrdio je da je svjetlost elektromagnetski val: "Kad su suprotni magnetski stupovi bili na istoj strani, učinio je učinak na polariziranu zraku, što tako dokazuje vezu između magnetske sile i svjetlosti ...

1845: Otkriće diamagnetizma kao svojstva svake materije

Većina ljudi je upoznata s feromagnetizmom primjenom običnih magneta. Faraday (fizičar) otkrio je da su sve tvari dijamagnetski, uglavnom slabe, ali jaki. Diamagnetizam je suprotan smjeru primijenjenog magnetskog polja. Na primjer, ako stavite Sjeverni pol u snažnu diamagnetnu tvar, to će odbijati. Diamagnetizam u materijalima, induciran vrlo jakim modernim magnetima, može se koristiti za postizanje levitacije. Čak i živa bića, kao što su žabe, su diamagnetski i mogu lebdjeti u jakom magnetskom polju.

Kraj

Michael Faraday, čije otkriće u fizici je napravio revoluciju u znanosti, umro je 25. kolovoza 1867. u Londonu u dobi od 75 godina. Njegova supruga Sarah je živjela duže. Par nije imao djece. Cijeli život bio je pobožni kršćanin i pripadao maloj protestantskoj sekti sandemanaca.

Čak i za vrijeme svog života, Faraday je bio ponuđen pokop u Westminster Abbey, zajedno s kraljevima i kraljicama Velike Britanije i znanstvenika, poput Isaaca Newtona. Odbio je zbog skromnije ceremonije. Njegov grob, gdje je Sarah također pokopan, može se naći na groblju Highgate u Londonu.