Fyzik Faraday: biografie, objevy

Anglický fyzik Michael Faraday, který vyrůstal v chudé rodině, se stal jedním z největších vědců v dějinách lidstva. Jeho vynikající úspěchy byly dosaženy v době, kdy vědou byla spousta lidí narozených v privilegovaných rodinách. Na jeho počest je jednotka elektrické kapacity nazývána Farad.

Faraday (fyzik): krátká biografie

Michael Faraday se narodil 22. září 1791 v hlavním městě Velké Británie v Londýně. Byl to třetí dítě v rodině Jamese a Margaret Faradejeva. Jeho otec byl kovář, který měl špatné zdraví. Před svatbou matka pracovala jako sluha. Rodina žila špatně.

Až do věku 13 let se Michael zúčastnil místní školy, kde získal základní vzdělání. Aby pomohl rodině, začal pracovat jako posel v knihkupectví. Chlapecova horlivost působila na svého zaměstnavatele. O rok později byl povýšen na studentskou knihu.

Vazba a věda

Michael Faraday se chtěl dozvědět víc o světě - nebyl omezen restaurování knih. Po zanícené každodenní práci strávil celý svůj volný čas čtením knih, které se propojil.

Postupně zjistil, že ho vědci odnáší. Zvláště měl rád dvě knihy:

• Britská encyklopedie je zdrojem znalostí o elektřině a mnohem více.
• "Konverzace na chemii" - 600 stran o chemii v přístupné prezentaci autorství Jane Mars.

Byl tak fascinován, že začal trávit část svých skromných příjmů z chemikálií a vybavení, aby potvrdil pravdu o čem četl.

Rozšiřoval své vědecké poznatky, slyšel to slavný vědec John Tatum poskytl řadu veřejných přednášek o přírodní filozofii (fyzika). K účasti na přednáškách bylo nutné zaplatit poplatek za jeden šiling - příliš mnoho pro Michaela Faradaye. Jeho starší bratr, kovář, ohromený rostoucí oddaností svého bratra vědě, mu dal potřebnou částku.

Poznávání s Humphry Davy

Faraday udělal další krok směrem k vědě, když William Dance, knihkupectví zákazník požádal Michaela, jestli má touhu získat vstupenky na přednášce u královské instituce.

Přednášející, sir Humphry Davy, byl jedním z nejslavnějších vědců doby světa. Faraday skočil na šanci a navštívil čtyři přednášky o jednom z nejnovějších problémů chemie - stanovení kyselosti. Pozoroval experimenty, které Davy vedl v přednáškách.

Byl to svět, ve kterém chtěl žít. Faraday zaznamenal záznamy, a pak udělal tolik doplňků v poznámkách, že on vytvořil 300-stránky rukopis, který prokládal a poslal Davy jako znamení vděčnosti.

V tuto chvíli na zahradě knihkupectví Michael začal provádět složitější pokusy vytvořit elektrickou baterii měděných mincí a zinkových disků, oddělených vlhkým solným papírem. Používal ho například k rozkladu chemikálií, jako je například síran hořečnatý. V této oblasti chemie byl Humphry Davy průkopníkem.

V říjnu 1812 bylo dokončeno učení Faradaya a začal pracovat jako knihař s jiným zaměstnavatelem, kterého zjistil nepříjemný.

Nebylo by žádné štěstí, ale pomohlo to neštěstí

A pro Faraday byla veselá událost. V důsledku neúspěšného experimentu byl Humphry Davy zraněn: toto dočasně ovlivnilo jeho schopnost psát. Michaelovi se podařilo natočit několik dní na Davyho, ohromen knihou, kterou mu poslal.

Když nakrátko skončila práce asistentka, Faraday poslal vědeckému dopisu žádost, aby ho najal jako svého asistenta. Brzy poté byl jeden z Davyových labouristů propuštěn z důvodu porušení disciplíny a Humphrey se zeptal Michaela, jestli by chtěl vzít volné místo.

Chtěl pracovat u Královského institutu s jedním z nejslavnějších vědců na světě? Byla to rétorická otázka.

Kariéra u Královského institutu

Faraday nastoupil do funkce 1. března 1813 ve věku 21 let.

Byl dobře zaplacen a přidělil si pokoj v podkroví Královského institutu pro bydlení. Michael byl velmi potěšen a jeho spojení s touto institucí již nebylo přerušeno po dobu 54 let, pro kterou se dokázal stát profesorem chemie.

Faradayova práce spočívala v přípravě vybavení pro experimenty a přednášky u Královského institutu. Nejprve se zabýval trichloridem dusíku, výbušnou látkou, která zranila Davy. Michael také při dalším výbuchu ztratil vědomí a když byl znovu zraněn Humphrey, experimenty s touto sloučeninou byly přerušeny.

Po sedmi měsících práce v Královském institutu Davy vzal s sebou Faradaya na turné po Evropě, trvající 18 měsíců. Během této doby se Michael mohl setkat s velkými vědci, jako je Andre-Marie Amper v Paříži a Alessandro Volta v Miláně. V jistém smyslu mu cesta nahradila vysokoškolským vzděláním - Faraday se během této doby naučil hodně.

Pro většinu turné však byl nešťastný, protože kromě své vědecké a sekretářské práce musel sloužit Davy a jeho manželce. Manželka vědce nepovažovala Faraday za své zrovnoprávné.

Po návratu do Londýna všechno padlo na místo. Královský institut obnovil Michaelovu smlouvu a zvýšil odměnu. Davy se dokonce začal zmínit o své pomoci ve vědecké práci.

V roce 1816, ve věku 24 let, četl Faraday svou první přednášku o vlastnostech hmoty. Ona prošla v Městské filozofické společnosti. Současně ve čtvrtletním vědeckém časopise vydal svůj první vědecký článek o analýze hydroxidu vápenatého.

V roce 1821 ve věku 29 let byl Faraday povýšen na pozici šéfa ekonomiky a laboratoře Královského institutu. Ve stejném roce se oženil s Sarah Barnardovou. Michael a jeho manželka žili v ústavu po většinu z následujících 46 let, už v podkroví, ale v pohodlné místnosti, kterou Humphry Davy jednou obsadil.

V roce 1824 byla Faradayova biografie (fyzika) označena jeho zvolením za člena Královské společnosti. Toto bylo poznání, že se stal prominentním vědcem.

V roce 1825 se fyzik Faraday stal ředitelem laboratoře.

V roce 1833 se stal klenutým profesorem chemie u Královského institutu Velké Británie. Faraday zastával tento post až do konce svého života.

V letech 1848 a 1858 byl pozván, aby vedl Královskou společnost, ale odmítl.

Vědecké úspěchy

Popsat Faradayovy objevy ve fyzice bude vyžadovat více než jednu knihu. Není náhodou, že Albert Einstein ve své kanceláři uložil fotografie pouze tří vědců: Isaac Newton, James Maxwell a Michael Faraday.

Podivně, ačkoli i během života vědce začali používat slovo "fyzik", sám se o to nelíbil a vždy se nazýval filozofem. Faraday byl člověk, který šel k objevům prostřednictvím experimentů, a byl známý tím, že se nikdy nevzdával nápadů, že přišel díky vědecké intuici.

Zda si myslí, že nápad stálo za to, pokračoval experimentovat, a to navzdory mnoha překážkám, že dosud nedosáhla očekávaného nebo ještě není přesvědčen o tom, že matka příroda se ukázalo, že se mýlil, což se stává velmi zřídka.

Co tedy objevil Faraday ve fyzice? Zde jsou některé z jeho nejpozoruhodnějších úspěchů.

1821: objev elektromagnetické rotace

To se stalo předzvěstí toho, co nakonec vedlo k vytvoření elektromotoru. Objev byl založen na Oerstedově teorii magnetických vlastností drátu, kterým prochází elektrický proud.

1823: zkapalňování a chlazení plynu

V roce 1802 John Dalton navrhl, že všechny plyny mohou být zkapalněny při nízkých teplotách nebo vysokých tlacích. Fyzik Faraday to dokázal ze zkušenosti. Nejprve změnil chlór a čpavek na kapalinu.

Kapalný amoniak byl stále zájem v tom, že, jak uvedl Michael Faraday, fyzika jeho vypařování způsobuje chlazení. Princip chlazení odpařováním umělé veřejně demonstrována William Cullen Edinburgh 1756 ve vědecké s čerpadlem snížil tlak v baňce s etherem, což mělo za následek jeho rychlé odpařování. Toto způsobilo chlazení a ledu vytvořené na vnější straně žárovky od vlhkosti vzduchu.

Význam Faradayova objevu spočívá v tom, že mechanická čerpadla mohou při pokojové teplotě přeměnit plyn na tekutinu. Potom se kapalina odpařila a ochladila se, výsledný plyn mohl být shromážděn a čerpadlo stlačeno znovu do kapaliny a opakovalo cyklus. Tak fungují moderní chladničky a mrazničky.

V roce 1862 na světové výstavě v Londýně představil Ferdinand Carre první komerční ledový stroj na světě. V autě byl používán jako chladicí kapalina amoniak a způsobil led v rychlosti 200 kg za hodinu.

1825: Objev benzenu

Historicky, že benzen se stal jedním z nejdůležitějších látek v chemii, v praktickém smyslu, to znamená, že se používá k vytváření nových materiálů, a teoretická - .. Pro pochopení chemické vazby. Vědec objevil benzen v mastných zbytcích výroby plynu pro osvětlení v Londýně.

1831: Faradayův zákon, vzorec, fyzika elektromagnetické indukce

To byl mimořádně důležitý objev pro budoucnost vědy a techniky. Faradayův zákon (fyzika) uvádí, že střídavé magnetické pole způsobuje elektrický proud v obvodu a generovaný proud elektromotorická síla je přímo úměrná rychlosti změn magnetický tok. Jeden z jeho možných záznamů je | E | = | dPhi- / dt |, kde E je EMF a φ je magnetický tok.

Například, pohybující se podél podkovy magnetu drát vyrábí elektrický proud, protože pohyb magnetu způsobuje magnetické střídavé pole. Před tím jediným zdrojem proudu byla baterie. Michael Faraday, otvor, ve kterém fyzici ukázaly, že pohyb může být přeměněn na elektřinu, nebo v dalších vědeckých termínů, kinetická energie může být přeměněna na elektrickou energii, tedy zasvěcen k tomu, že většina energie v našich domovech dnes je vyrobena právě pro toto principu.

Rotace (kinetická energie) se přeměňuje na elektřinu elektromagnetickou indukcí. Rotační, podle pořadí, se získá působením vysokotlaké parní turbíny vyrobené energie z uhlí, zemního plynu nebo atomy, nebo tlak vody ve vodní nebo tlakem vzduchu větrných elektráren.

1834: Zákony elektrolýzy

Faraday fyzik přispěl hlavně k vytvoření nové vědy elektrochemie. Vysvětluje, co se děje na rozhraní mezi elektrodou a ionizovanou látkou. Díky elektrochemii používáme lithium-iontové baterie a baterie, které dodávají moderní mobilní zařízení. Faradayovy zákony jsou důležité pro naše pochopení elektrodových reakcí.

1836: Vynález stíněné komory

Fyzik Faraday zjistil, že když je elektrický vodič nabit, celý přebytečný náboj se hromadí na jeho vnější straně. To znamená, že uvnitř místnosti nebo buňka vyrobené z kovu se neobjeví dodatečný poplatek. Například osoba oblečená v obleku Faraday, tedy s kovovou podšívkou, není vystavena vnější elektřině. Kromě ochrany osob může být klec Faraday používán k provádění elektrických nebo elektrochemických experimentů citlivých na vnější poruchy. Stíněné kamery mohou také vytvářet mrtvé zóny pro mobilní komunikaci.

1845: objev Faradayova efektu - magnetooptický efekt

Dalším důležitým experimentem v dějinách vědy byl experiment, který nejprve ukázal spojení mezi elektromagnetismem a světlem, který byl v roce 1864 plně popsán rovnicí Jamese Clerka Maxwella. Fyzik Faraday zjistil, že světlo je elektromagnetická vlna „Když naproti magnetické póly jsou na stejné straně, to má vliv na polarizované světlo, které tak umožňuje vytvořit spojení mezi magnetickou silou a světlem ...

1845: Objev diamagnetismu jako majetek veškeré hmoty

Většina lidí je známa ferromagnetismu příkladem obyčejných magnetů. Faraday (fyzik) zjistil, že všechny látky jsou diamagnetické, většinou slabé, ale také silné. Diamagnetismus je opakem směru aplikovaného magnetického pole. Například pokud umístíte Severní pól do silně diamagnetické látky, odrazí se. Diamagnetismus v materiálech, vyvolaný velmi silnými moderními magnety, může být použit k dosažení levitace. Dokonce i živé bytosti, jako jsou žáby, jsou diamagnetické a mohou stoupat v silném magnetickém poli.

Konec

Michael Faraday, jehož objevy ve fyzice udělali revoluci ve vědě, zemřel 25. srpna 1867 v Londýně ve věku 75 let. Jeho žena Sarah žila déle. Pár neměl děti. Po celý život byl zbožným křesťanem a patřil malé protestantské sektě Sandemanians.

Během svého života byl Faradayovi nabídnut pohřeb v Westminsterském opatství spolu s králi a královnami Velké Británie a učenci jako Isaac Newton. Odmítl kvůli skromnějšímu obřadu. Jeho hrob, kde je také pohřben Sarah, lze nalézt na hřbitově Highgate v Londýně.