法拉第的故事(科学家的坚持不懈故事)
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科学家的坚持不懈故事
法拉第坚持不懈科学探究,经过10年的不断实验终于发现电磁感应定律1820年,奥斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,1821年,英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述自奥斯特的发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电能够产生磁,反过来,磁也应该能产生电。于是,他企图从静止的磁力对导线或线圈的作用中产生电流,但是努力失败了。经过近10年的不断实验,到1831年法拉第终于发现,一个通电线圈的磁力虽然不能在另一个线圈中引起电流,但是当通电线圈的电流刚接通或中断的时候,另一个线圈中的电流计指针有微小偏转。法拉第心明眼亮,经过反复实验,都证实了当磁作用力发生变化时,另一个线圈中就有电流产生。他又设计了各种各样实验,比如两个线圈发生相对运动,磁作用力的变化同样也能产生电流。这样,法拉第终于用实验揭开了电磁感应定律。法拉第的这个发现扫清了探索电磁本质道路上的拦路虎,开通了在电池之外大量产生电流的新道路。根据这个实验,1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,这是法拉第第二项重大的电发明。这个圆盘发电机,结构虽然简单,但它却是人类创造出的第一个发电机。现代世界上产生电力的发电机就是从它开始的。
法拉第的名人故事
关于法拉第的名人故事 法拉第,英国家、化学家。1791年9月22日生于伦敦。父亲是铁匠,母亲识字不多,法拉第从小生长在贫苦的家庭中,不可能受到较多的教育。9岁时,父亲去世了。法拉第不得不去文具店当学徒。1805年到书店当图书装订工,这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来,尤其是百科全书和有关电的书本,简直使他着了迷。繁重的体力劳动,无知和贫穷,都没有能阻挡法拉第向科学进军。 有一次,法拉第去听著名科学家戴维的讲座,他认真地记笔记,并把它装成精美的书册。然后把这本笔记本和一封毛遂自荐的信于1812年圣诞节前夕,一起寄给戴维。在戴维的介绍下,法拉第终于进入皇家学院实验室并当了他的助手。 法拉第在实验室工作半年后,随戴维去欧洲旅行。对法拉第来说,这次旅行相当于上了“社会大学”,他结识了许多科学家,如盖·吕萨克、安培等,还学到许多科学知识,大开眼界。法拉第回国后,发挥出惊人的`才干,不断取得成果。 1821年他任皇家学院实验室总监。1824年被选为皇家学会会员。1825年接替戴维任实验室主任。1846年法拉第荣获伦福德奖章和皇家勋章。 1831年法拉第发现电磁感应现象,这在物理学上起了重大的作用。1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化,提出了法拉第电解定律。 法拉第不计较名誉地位,更不计较钱财。他拒绝了制造商的高价聘请,谢绝了大家提名他为皇家学会会长和维多利亚女皇准备授与他的爵位,终身在皇家学院实验室工作,甘愿当个平民迈克尔·法拉第。 1867年8月25日法拉第与世长辞。 ;
法拉第的生平事迹
法拉第的生平事迹:提出电磁感应学说 、发现电场与磁场的联系 、提出磁场力线的假说 、发现了电解定律,推广专业用语 、发现苯等物质 、发明电动机 、发明发电机 、发明世界上第一个发动机。
迈克尔·法拉第 (Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。
迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学的基础,是麦克斯韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现电磁感应现象,并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,是人类创造出的第一个发电机。
扩展资料:
法拉第是英国着名的科学家,化学家和物理学家,发现了磁场,电磁感应,被称为“电学之父”和“交流电之父”,奠定了电磁学的基础,是世界十大杰出物理学家之一。
他是英国物理学家、化学家,也是着名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。
迈克尔·法拉第是英国着名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学的基础,是麦克斯韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现电磁感应现象,并进而得到产生交流电的方法。
1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,是人类创造出的第一个发电机。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献,被称为“电学之父”和“交流电之父”。
1791年9月22日出生萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。他的父亲是个铁匠,体弱多病,收入微薄,仅能勉强维持生活的温饱。但是父亲非常注意对孩子们的教育,要他们勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人。这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。
法拉第的历史事迹有哪些
1、刻苦认真自学成才迈克尔·法拉第,于1791年9月22日出生在萨里郡纽因顿的一个铁匠家庭。13岁就在一家书店当送报和装订书籍的学徒。他有强烈的求知欲,挤出一切休息时间“贪婪”地力图把他装订的一切书籍内容都从头读一遍。读后还临摹插图,工工整整地作读书笔记;用一些简单器皿照着书上进行实验,仔细观察和分析实验结果,把自己的阁楼变成了小实验室。在这家书店呆了八年,他废寝忘食、如饥似渴地学习。他后来回忆这段生活时说:“我就是在工作之余,从这些书里开始找到我的哲学。这些书中有两种对我特别有帮助,一是《大英百科全书》,我从它第一次得到电的概念;另一是马塞夫人的《化学对话》,它给了我这门课的科学基础。”
在哥哥赞助下,1810年2月至1811年9月听他了十几次自然哲学的通俗讲演,每次听后都重新誊抄笔记,并画下仪器设备图。1812年2月至4月又连续听了汉弗莱·戴维4次讲座,从此燃起了进行科学研究的愿望。他曾致信皇家学院院长求助。失败后,他写信给戴维:“不管干什么都行,只要是为科学服务”。他还把他的装帧精美的听课笔记整理成《汉弗莱·戴维爵士讲演录》寄上。他对讲演内容还作了补充,书法娟秀,插图精美,显示出法拉第一丝不苟和对科学的热爱。经过戴维的推荐,1813年3月,24岁的法拉第担任了皇家学院助理实验员。后来戴维曾把他发现法拉第作为自己最重要的功绩而引以为荣。
法拉第1813年随同戴维赴欧洲大陆作科学考察旅行,1815年回国后继续在皇家学院工作,长达50余年。1816年发表第一篇科学论文。他最初从事化学研究工作,也涉足合金钢、重玻璃的研制。在电磁学领域,倾注了大量心血,取得出色成绩。1824年被选为皇家学会会员,1825年接替戴维任皇家学院实验室主任,1833年任皇家学院化学教授。
2、长期实践大胆探索他的工作异常勤奋,研究领域十分广泛。1818~1823年研制合金钢期间,首创金相分析方法。1823年从事气体液化工作,标志着人类系统进行气体液化工作的开始。采用低温加压方法,液化了氯化氢、硫化氢、二氧化硫、氢等。1824年起研制光学玻璃,这次研究导致在1845年利用自己研制出的一种重玻璃(硅酸硼铅),发现了磁致旋光效应。1825年在把鲸油和鳝油制成的燃气分馏中发现苯。
他最出色的工作是电磁感应的发现和场的概念的提出。1821年在读过奥斯特关于电流磁效应的论文后,为这一新的学科领域深深吸引。他刚刚迈入这个领域,就取得重大成果──发现通电流的导线能绕磁铁旋转,从而跻身著名电学家的行列。因受苏格兰传统科学研究方法影响,通过奥斯特实验,他认为电与磁是一对和谐的对称现象。既然电能生磁,他坚信磁亦能生电。
经过10年探索,历经多次失败后,1831年8月26日终于获得成功。这次实验因为是用伏打电池在给一组线圈通电(或断电)的瞬间,在另一组线圈获得的感生电流,他称之为“伏打电感应”。尔后,同年10月17日完成了在磁体与闭合线圈相对运动时在闭合线圈中激发电流的实验,他称之为“磁电感应”。
经过大量实验后,他终于实现了“磁生电”的夙愿,宣告了电气时代的到来。 法拉第环作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第,他并不满足于现象的发现,还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究,又格外重视理论思维的作用。1832年3月12日他写给皇家学会一封信,信封上写有“现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点”。那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想,尽管还带有一定的模糊性。
为解释电磁感应现象,他提出“电致紧张态”与“磁力线”等新概念,同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑:“一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体,不要任何一种东西的中间参与,就把作用和力从一个物体传递到另一个物体,这种说法对我来说,尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人,决不会陷人这种谬论之中”。
他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同时,他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年,他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质,导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液,结果在1833~1834年发现电解定律,开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。电解定律除本身的意义外,也是电的分立性的重要论据。
1837年他发现电介质对静电过程的影响,提出了以近距“邻接”作用为基础的静电感应理论。不久以后,他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上,他形成了“电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。”于是,介质成了“场”的场所,场这个概念正是来源于法拉第。正如阿尔伯特·爱因斯坦所说,引入场的概念,是法拉第的最富有独创性的思想,是艾萨克·牛顿以来最重要的发现。
牛顿及其他学者的空间,被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间,是现象的容器,它参与了现象。所以说法拉第是电磁场学说的创始人。他的深邃的物理思想,强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为,法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理,他正是抱着用严格的数学语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。
法拉第坚信:“物质的力借以表现出的各种形式,都有一个共同的起源”,这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。1822年,他曾使光沿电流方向通过电解波,试图发现偏振面的变化,没有成功。这种思想是如此强烈,执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。他的晚年,尽管健康状况恶化,仍从事广泛的研究。他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因,研制照明灯与航标灯。
他的成就来源于勤奋,他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。
自学成才的电学大师法拉第-名人故事
自学成才的电学大师法拉第-名人故事
科学能使人高尚而亲切 (1791-1867)
从18世纪中期到19世纪末期,是近代科学的发展时期。这一时期除了天文学和力学之外,许多学科都开始有糸统的发展。电磁学理论更是异军突起。在电学研究队伍中,有一位屡建奇功的天才,这就是英国化学家和物理学家迈克尔·法拉第。
报童--学徒--仆人
法拉第于1791年出生在英国伦敦附近的一个小村里。他的父亲是个铁匠,体弱多病,收入微薄,仅能勉强维持生活的温饱。但是父亲非常注意对孩子们的教育,要他们勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人。这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。
由于贫困,法拉第家里无法供他上学,因而法拉第幼年时没有受过正规教育,只读了两年小学。12岁那年,为生计所迫,他上街头当了报童。第二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。订书店里书籍堆积如山,法拉第带着强烈的求知欲望,如饥似渴地阅读各类书籍,汲取了许多自然科学方面的知识,尤其是《大英百科全书》中关于电学的文章,强烈地吸引着他。他努力地将书本知识付诸实践,利用废旧物品制作静电起电机,进行简单的化学和物理实验。他还与青年朋友们建立了一个学习小组,常常在一起讨论问题,交换思想。重视实践尤其是科学实验的特点,在法拉第一生的科学活动中贯彻始终。
法拉第不放过任何一个学习的机会,在哥哥的资助下,他有幸参加了学者塔特姆领导的青年科学组织--伦敦城哲学会。通过一些活动,他初步掌握了物理、化学、天文、地质、气象等方面的基础知识,为以后的研究工作打下了良好基础。法拉第的好学精神感动了一位书店的老主顾,在他的帮助下,法拉第有幸聆听了著名化学家戴维的演讲。他把演讲内容全部记录下来并整理清楚,回去和朋友们认真讨论研究。他还把整理好的演讲记录送给戴维,并且附信,表明自己愿意献身科学事业。结果他如愿以偿。22岁上做了戴维的实验助手。从此,法拉第开始了他的科学生涯。戴维虽然在科学上有许多了不起的贡献,但他说,我对科学最大的贡献是发现了法拉第。
法拉第勤奋好学,工作努力,很受戴维器重。1813年10月,他随戴维到欧洲大陆国家考察,他的公开身份是仆人,但他不计较地位,也毫不自卑,而把这次考察当做学习的好机会。他见到了许多著名的科学家,参加了各种学术交流活动,还学会了法语和意大利语。大大开阔了眼界,增长了见识。因此有人说欧洲是法拉第的大学。
在科学的殿堂里
法拉第从欧洲回来后,立即全力以赴地投入科学研究。他搜集了能得到的一切资料,作了详尽的目录索引和笔记,大胆地进行各种化学试验。10年间,他取得了许多成果,也成为一位知名的化学家。法拉第受谢林哲学的.影响,相信电、磁、光、热是相互联系的。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流对磁针的作用,法拉第敏锐地感到了它的重要性,他决心进一步探索其内在原理。1821年,他成功地作出了“电磁旋转实验”。他用简单的装置,显示出通电导体和磁铁相互连续旋转,这是第一台将电能转换成机械能的装置。法拉第一直认为,各种自然力都存在密切关系,而且可以相互转化。他坚信磁也一定能产生电,并决心用实验来证明它。但是各种努力都失败了。直到经过近10年的时间,到1831年他终于发现,一个通电线圈产生的磁力虽然不能在另一个线圈中引起通电电流,但是当通电线圈的电流刚刚接通或中断的时候,另一个线圈中的电流计指针有微小偏转。法拉第抓住这个发现反复做实验,都证实了这个现象。他又设计了各种各样的实验,磁作用力的变化同样也能产生电流。这就是有名的电磁感应原理。法拉第的这个发现终于劈开了探索电磁本质道路上的拦路大山,开通了在电池之外大量产生电流的新道路。法拉第发现的电磁感应原理是一个划时代的伟大科学成就,它使人类获得了打开电能宝库的金钥匙,在征服和利用自然的道路上迈进了一大步。利用这个原理,法拉第创制出了世界上第一台感应发电机的雏型。后来,人们又制成了实用的发电机、电动机、变压器等电力设备,建立起水力和火力发电站,使电力普遍应用于社会的各方面。这一切都是和法拉第的伟大贡献分不开的。
为了证实用各种不同办法产生的电在本质上都是一样的,法拉第仔细研究了电解液中的化学现象,1834年总结出法拉第电解定律:电解释放出来的物质总量和通过的电流总量成正比,和那种物质的化学当量成正比。这条定律成为联系物理学和化学的桥梁,也是通向发现电子道路的桥梁。
法拉第在电磁学的新领域中耕耘播种。他为了探讨电磁和光的关系,在光学玻璃方面费尽了心血。1845年,也是在经历了无数次失败之后,他终于发现了“磁光效应”。他用实验证实了光和磁的相互作用,为电、磁和光的统一理论奠定了基础。
法拉第做为一名天才的电学大师,在电磁学的新领域中树立起了前进的路标。1837年他引入了电场和磁场的概念,指出电和磁的周围都有场的存在,这打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念。1838年,他提出了电力线的新概念来解释电、磁现象,这是物理学理论上的一次重大突破。1843年,法拉第用有名的“冰桶实验”,证明了电荷守恒定律。1852年,他又引进了磁力线的概念,从而为经典电磁学理论的建立奠定了基础。后来,英国物理学家麦克斯韦用数学工具研究法拉第的力线理论,最后完成了经典电磁学理论。
爱因斯坦高度评价法拉第的工作,认为他在电学中的地位,相当于伽利略在力学中的地位。法拉第奠定了电磁学的实验基础。
博大的胸怀
1839年,由于过度的思考和劳累,法拉第患了严重的神经衰弱症,暂时中断了对电磁学的研究。但在病中他仍进行了液化气体的研究,几年以后身体稍有恢复,又继续原来的研究课题。19世纪50年代以后,他的健康状况进一步恶化,被迫停止了研究工作。但他仍经常作演讲,向广大群众宣传科学知识。他非常注意培养青年人。他每星期都在皇家研究院公开讲课。他在七十高龄的时候,仍给青少年作通俗科学讲座,并且把讲稿编成了一本著名的科普读物--《蜡烛的故事》。
1867年8月25日,这位伟大的科学家安然去世了。法拉第对人态度和蔼可亲,宽宏大量。他对自己要求严格,有错即改,决不文过饰非。他33岁时就被选为英国皇家学会会员;34岁时升任皇家研究院的实验室主任。1846年,他由于在电学方面的杰出贡献而获得伦德福奖章和皇家奖章,把两枚奖章授予同一个人,在皇家学会的历史上是十分罕见的。他虽然获得了很高的荣誉和地位,但却始终保持谦虚谨慎的态度。他在自己的临终遗嘱里,吩咐家人不要举行隆重的葬礼,也不要葬入名人公墓,而是和普通人一样葬在一般墓地。他成名以后,不愿为拿高额报酬而影响正在进行的科学研究,而对于国家交给的科研任务,他却欣然从命,不计报酬。这种为了科学而轻视金钱的博大胸怀,与当时某些科学界追名逐利的人相比,是非常难能可贵的。
法拉第出身于贫苦家庭。他从一个穷铁匠的儿子,经过自己的艰苦努力,克服了重重困难,成长为一位为人类作出巨大贡献的科学大师。他那种坚韧不拔、不断追求科学真理的大无畏精神;那种一切从客观实践出发,重视科学实验的唯物主义态度;以及他不盲目崇拜权威,不囿于传统观念,敢于提出独特见解的创新精神,体现了一个科学家的优秀品格,永远值得后人学习和敬仰。
;科学家的的发明故事
法拉第:为人类打开了电源的大门 1822年的一天,法拉第在日记中向自己提出:“既然通电可以产生磁铁,那么,为什么不能用电磁铁产生电呢?我一定要反过来试一试,转磁为电!” 他把磁石安插在一个铜丝圈内,又用了一根通了电的铁丝,靠近一根未通电流的铁丝。他反复调试,不停地变换着铁丝与磁石的各种联系形式,终于弄清了电与磁的关系:“电流通过时,铁块成了磁铁;电流停止时,磁力消失。” 1831年10月17日,法拉第把一块圆形磁石插入绕有铜丝圈的长筒内,忽然电流计上的指针动了起来,他又迅速地将磁石抽出来,指针晃了几下。 他简直不相信自己的手和眼睛,因为如果电流计没有出什么毛病的话,这就证明电流产生了!在这以前,他已进行了无数次的实验,但每一次都是失败。为了证实刚才的实验结果是否真正可靠,他把磁石反复在铜丝筒里插入、拔出,一连做了好几次时,才真正相信,电流计确实随着磁石在铜丝筒内的移动而显示出电流的存在!俺晒α耍〉缌鞑耍 狈ɡ诨逗羝鹄础 于是,他得出了这样的结论:运动是产生感应电流的必要条件,金属必须切交磁力线才能产生感应电流。 法拉第发现了感应电流之后,接着就创造了一部发电机:将一个铜圆饼嵌在一块恒磁石的两极之间,铜讲的周围粘连着许多铜条与铅条,当铜饼转动时,便产生了接连不断的电流,这就是最早的发电机。
法拉第的故事
法拉第的故事
法拉第是英国著名的物理学家兼化学家。下面由我为大家精心收集的法拉第的故事,供大家参考与借鉴~
1820 年的一天,一封不同寻常的信件从南大西洋上的孤岛圣海伦娜(Saint Helena)寄出,来到了坐落于伦敦的英国皇家研究院(Royal Institute)。发信人是一位名声显赫的法国伟人,收件人是一个29 岁的实验员。年轻的英国人吃惊地看到来函者的署名,忐忑不安地打开了来信:“当我读到您在科学上的重要发现时,我深深地感到遗憾:我自己过去的岁月实在是浪费在非常无聊的事情上。”
寄信人是当时落难的法国统帅、被称为“法国人的皇帝”——拿破仑(Napoleon Bonaparte,1769—1821)。他在滑铁卢战役败给了英国及其联军之后,于1815 年12 月10日被流放到了圣海伦娜岛,在那里受隔离软禁直至1821 年5 月5 日去世。
收信人则是爱因斯坦心目中的三位英雄人物之一:牛顿、麦克斯韦和他——法拉第。爱因斯坦书房墙壁上仅仅挂着这三位的肖像。
迈克·法拉第,1791 年出生在一个贫穷铁匠之家,小学毕业便辍学当卖报童,后来到了一家小书店当钉书员。幸好法拉第一家人的穷日子过得并不痛苦。他后来在信札中写道:“我的父亲常常唱歌。我想我长大以后喜欢唱歌是受了父亲的影响。我的母亲常常念诗给我们听。她非常温柔,把家里打理得干干净净,对我们似乎有着没完没了的爱。贫穷没有在家里留下丝毫的痛苦痕迹,反而使一家人更加亲密。在我父母的心中,穷是神给的祝福,不是诅咒。”法拉第在温馨友爱的家庭环境下长大,一生喜爱读书、唱歌、绘画,并具有丰富的幽默感。父亲一次在动物园里回答年少的他为什么麻雀不会开屏的问题时说:“先做孔雀,后再开屏。”这句话无意中启迪了他日后如何做人和处世。
迈克· 法拉第(Michael Faraday,1791—1867)
也许是出于乐观的天性,整整7 年的钉书生涯没有令法拉第沉沦,却让他有机会读到了大量的科学著作,特别是自学到许多关于化学和电学方面的知识。这位贫苦徒工常常用节省下来的零钱购买一些廉价仪器和药品,然后照着书本上的说明去做各种实验。那段时间他还经常到“都市哲学学会”听课,那里定期为失学青少年举办文化教育和科学讲座(当时科学的名称还没有从哲学的统称中分离出来)。
人生常常会有意外而又是决定性的转折。1810年4月,法拉第有幸聆听了皇家研究院当时极负盛名的化学家和发明家戴维(Sir Humphry Davy, 1778—1829) 题为“ 自然哲学”系列讲座的最后四场。讲座结束后,兴奋的法拉第给戴维写了一封信,表示了对戴维的敬仰并希望他能推荐一份与科学实验相关的工作。法拉第没有简历可递,但附上了他专心听讲时写下并亲手装订得十分精致的一本386 页笔记(现保存于英国皇家研究院)。没想到大名鼎鼎的科学家不仅给钉书匠回了信,还聘请他到皇家研究院实验室当助理实验员。法拉第从此走上了科学研究的不归路,在那个实验室里度过了其后半个世纪的时光,直至退休才离去。
戴维因发现了钙、钠、钾、锶、钡、镁等15 种元素而驰名于世,是历史上发现化学元素最多的科学家,他还证实了金刚石和木炭的化学成分相同,被后人称为“无机化学之父”。但是,据说戴维和夫人初时对法拉第并不友善,外出讲学时把他带上当作随从使唤。
有一次,戴维受邀为矿工设计安全灯。那时人们尚没有电能概念,当然也就没有电池和灯泡可用,这项研究一点也不容易。法拉第为戴维出谋划策,让安全灯为矿坑带去了光明,帮助戴维赢得了荣誉。这让戴维开始对法拉第另眼相看。可是,诚实的法拉第却宣称这种安全灯并非绝对安全,让虚荣的戴维大为恼火,于是开始排斥打击法拉第。后来法拉第回忆:“过去我以为,一个人愈聪明,他的品德就愈高尚。不幸的是,我后来发现常常相反,许多社会地位低下、知识水平不高的人,却有着一颗强健、尊贵、神圣和充满爱的心。我的期待是,让聪明与品德在同一个人身上并行长进,还原上帝当初创造人类的荣耀。”
在皇家研究院实验室工作期间,法拉第的才能渐露头角,不断有新的发现和发明,让他声名鹊起。法拉第接踵而来的荣誉却让戴维无法忍受,认为这个出身低微的实验员夺去了自己英国最伟大科学家的风采。1824 年,当法拉第被提名皇家学会院士(Fellow of the Royal Society)时,戴维坚决反对;无记名表决结果中出现了唯一的一张反对票。当然,33 岁的法拉第最后顺利当选。
不过,“大人自有雅量”,法拉第一生都尊重戴维为自己的恩师, 从来没有抱怨过他。后来戴维也逐渐转变了对法拉第的态度,并多次对法拉第给予的帮助和贡献表示感谢。1825 年,也就是法拉第当选为皇家学会院士的第二年,病退的戴维提议法拉第接替其皇家研究院实验室主任的职位。戴维晚年时,有人问他一生中最重大的发现是什么?戴维毫不犹豫地回答说:“我一生中最重大的发现是法拉第。”
戴维之所以这样说,是因为法拉第一生中同样有许多重大的发明和发现。法拉第所从事的实验研究课题广泛多样,起初主要是化学,后来是电磁学。化学方面,他在气体液化研究中采用低温加压方法液化了氯化氢、硫化氢、二氧化硫和氢;他又在燃气分馏中发现了苯;他还最先观察到了我们今天熟识的半导体现象和纳米粒子。法拉第除了有许多科学发现之外还有不少技术发明,诸如合成了六氯乙烷和四氯乙烯,制成了本生灯、光学玻璃、凝胶、碳钢、合金钢,并首创出金相分析方法。法拉第最广为人知的发明是他在1836 年制作的电容器及引进的介电值和电容常数,因此后人选择了法拉(Farad)作为电容量单位。
法拉第最出色的工作是电磁感应的发现和电磁场概念的提出。1821 年, 受到奥斯特(Hans Christian Oersted)关于电流磁效应论文的启发,他在实验中获得了重大发现:通过电流的导线能绕着磁铁旋转。同年,他和戴维以及沃拉斯顿(William Hyde Wollaston) 一起发明了(单极)电动机。法拉第进一步认为,电和磁之间应当有一种和谐的对称:既然电能生磁,磁亦能生电。经过整整10 年的不断探索和多次失败之后,法拉第终于在1831 年8 月26 日获得了成功! 他用伏打(Volta) 电池给一组线圈通电或断电,瞬间中从另一组线圈获得了感生电流,他称之为“伏打电感应”;同年10 月17 日,他又完成了在磁体与闭合线圈相对运动时从闭合线圈中激发出电流的实验,他将其称为“磁电感应”;他进而发明了(圆盘)发电机。法拉第的这些伟大的科学成就意义非凡,宣告了人类社会开始进入电气时代。
接下来,1832 年法拉第发现了抗磁性,即物体被磁化时会产生与外来磁场对抗的磁力。他详细研究了电化学分解,得到了两条“法拉第电解定律”。他还研究了(不同来源)电的同一性。1835 年,法拉第研究了静电学和电介质以及气体放电。在对于静电的研究中,他发现在带电导体上的电荷仅依附于导体表面,而且这些表面上的电荷对于导体内部没有任何影响。这个“法拉第屏蔽效应”还被应用于“法拉第笼”上:即使当金属笼子的静电压升高到比如一百万伏,由于屏蔽效应,电荷全部分布在笼子外表面而笼子内部却不带电,这时如果有人躲在笼里的话依然会很安全。这一发现不但带来了许多工程技术的应用,也让不少魔术师用来表演一些令人惊心动魄的节目。
印有法拉第肖像的英镑纸币
1837 年,法拉第进一步提出了静电感应理论。早在1822 年他就试图让光沿着电流的方向运动,通过电解波来获得偏振光,不过没有成功;到1845 年,他实现了用强磁场来使偏振光的偏振面发生旋转,现称为“法拉第旋转效应”。在1845年,法拉第还研究了光、电和磁的关系,提出了“光和电波性质相同”的理论。之后,他在1846 年研究过射线振动,1849 年研究过重力和电,在1857 年研究过时间和磁。在这些研究工作的基础上,他产生了电和磁作用通过某种中间介质从一个物体传到另一个物体的想法,认为这种介质是一个“场”。1931年9 月23 日,爱因斯坦在英国伦敦举行的“电机工业百年纪念日”演讲中说:“我相信法拉第对世界的影响永远没有尽头。他在电磁场方面所留下的思想,后人将还会继续讨论下去。”爱因斯坦指出,引入“场”的概念是法拉第最富有独创性的见解,而电磁场本身就是牛顿时代以来最重要的发现。这或许解释了为什么爱因斯坦书房墙壁上有法拉第肖像的原因。
“法拉第电磁场学说”深邃的物理思想强烈地吸引并鼓舞了当时年轻的物理学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831—1879),使他在1865年总结出后来称为“麦克斯韦方程组”的电磁场基本定律,令电和磁的物理与数学理论达到了完美的统一。1931 年,爱因斯坦在“麦克斯韦百年诞辰纪念会”上评价说,他的建树“是牛顿以来物理学最深刻和最富有成果的工作”。为此,爱因斯坦把麦克斯韦肖像也挂在了自己的书房。在爱因斯坦看来,法拉第和麦克斯韦以及后来的赫兹(Heinrich Rudolf Hertz, 1857—1894)等人的科学贡献,是由18—19世纪经典物理学向20 世纪相对论和量子物理学转变过程中的关键因素。
法拉第不但自己努力进取,而且非常热心帮助年轻人。物理学家麦克斯韦当时找不到工作,处境困窘,法拉第大力推荐他到皇家研究院获得了一个职位。物理学家焦耳(James Prescott Joule,1818—1889),年轻时写论文屡屡被学刊拒稿,十分沮丧。有一次,他鼓起勇气把自己认为最好的一篇论文寄给年迈的法拉第,请他审阅。法拉第很快就回了信,说:“我已收到你寄来的文章,并且立刻就阅读了。感谢你对我们所衷心热爱的科学有这么美好的贡献。何等之欢慰啊,我能够在一息尚存之际看到你为电学做出的这一步跨越。我已看到你未来的.辉煌!我知道在这领域里仍有许多朦胧不清之处,但你的文章却如曙光破晓。我不得不说,你在自然科学的这个领域作出了非常重要的贡献。”
从1825 年到1862 年之间,法拉第在皇家研究院主持了“星期五晚讨论会”科普系列活动。参加讨论会的成员有工人、贵族、学生、教授,爱好科学的女皇有时也会到来。大家自愿地来到这里倾听科学家们的报告,了解如何进行实验、如何建立理论。从1826 年的圣诞节开始,法拉第为儿童讲授自然科学知识。他特别喜欢向孩子们讲解自然现象的奥秘,例如天空中为什么有云?雷声为什么总是在闪电之后才听到?河水为什么总是向低处流,等等,常常令好奇的小孩子们兴奋不已。由于演讲总是在元旦前后举行,大家称之为“圣诞节讲座”。该项儿童科普系列活动一直延续到1860 年法拉第快70 岁时才终止。他在其中的演讲《蜡烛的化学史》于1861 年编纂成书,后来被翻译成多种语言出版。
法拉第《蜡烛的化学史》一书的封面
法拉第是一位非常虔诚的基督(Sandemanian 派)教徒。在一次振奋人心的公众讲演中,法拉第向大家介绍他的电磁学发现。在座的除了慕名而来的社会名流、学者教授之外,还有维多利亚女皇和一些达官贵人。法拉第发言结束后,听众们起立并报以热烈的掌声。可是,大家等了很久却没有见到法拉第重新露面致谢。原来他已经从后门溜走,到一位重病老人家中,为她颂读圣经予以安慰和鼓励。在法拉第看来,陪伴一个即将辞世的老人走完人生最后一段路,比接受一群大人物的恭维更为重要。
法拉第作为化学家出名后,英国法院经常聘请他去做刑事药物鉴定,有人劝他辞去实验室的研究工作到年薪5 倍的法院去做事。但法拉第笑了笑,摇了摇头。1853 年至1856 年间,欧洲爆发了著名的克里米亚战争(Crimean War),交战一方是俄罗斯帝国,另一方是奥图曼帝国、法国和英国。当时的英国政府曾经邀请法拉第去研制化学武器,但他认为这样做是灭绝人道而断然拒绝。
法拉第一生生活简朴,不崇尚荣华富贵,以致经常有新人到皇家研究院做实验时错把他当作那里的守门人。法拉第27 岁时与莎拉·伯纳尔(Sarah Barnard,1800—1879)结为夫妇。妻子对法拉第淡泊名利、专心从事科学研究十分支持。她曾经说:“虽然科学对他来说是如此的振奋和吸引,而且时常剥夺了他的睡眠时间,但是我却满足于做他思想的枕头。”他们夫妇没有子女,两人都是虔诚的基督教徒,而且一生都没有存钱的习惯。他们定期把收入的大部分送去救济穷人。法拉第一生不曾有过属于自己的房子,他和夫人在皇家研究院的顶楼小房间里整整住了42 年。据说1858 年退休那天,他和妻子提着皮箱步出大门时,面前出现了维多利亚女皇和她的皇家仪仗队,特地前来欢送他们。女皇邀请说:“搬到我为你们在Hampton Court 准备的房子吧!”可是法拉第摇了摇头,说:“多谢了,但我付不起房租。”女皇笑着说:“免租金。”法拉第依然推托:“这么大的房子,我付不起维修管理费。”女皇又笑了:“别担心,我来付好了。”最后,法拉第夫妇搬进了那处曾是一位石匠居住的地方,平静地度过了余生。
只有小学学历的法拉第成名后获得了许许多多的荣誉和奖励。这里列出代表性的几个:1832 年,他被牛津大学授予荣誉博士学位,并被选为美国艺术与科学院外籍院士;次年,他成为了英国皇家学院的第一位Fullerian 化学( 讲座) 教授;1838 年,他和高斯一同分享了当年的Copley 金质奖章;1844 年又成为法国科学院当时仅有的8 名外籍院士之一,等等。法拉第对祝贺他的朋友们说:“我承认这些荣誉很有价值,不过我从来没有为这些荣誉去工作。”
英国皇家学会曾先后两次推举法拉第担任主席(President of the Royal Society), 他都拒绝了。他说:“我只是一个普通人。如果我接受皇家学会给予我这莫大的荣誉,我并不能保证自己的真诚和正直,连一年也保证不了。”维多利亚女皇曾要册封他“骑士”爵号,那是英国皇家授予最高级别的终身荣誉,但是他也婉言谢绝了,说:“我一辈子都是一个普通人法拉第。”
1867 年8 月25 日,76 岁的法拉第在家中安详地离开了人世。在伦敦有一所神圣的威斯敏斯特教堂(Westminster Abbey),俗称西敏寺,是英国国王登基和皇室举行婚礼的地方;如果死后能被安葬于此,哪怕是放上一块墓碑,便是至高无上的荣耀。这里长眠着许多伟大人物,包括牛顿、达尔文、狄更斯、邱吉尔、弥尔顿。法拉第怀着一辈子都是一个平民的执着,生前拒绝了女皇把他死后安葬入西敏寺的建议,最终长眠在伦敦北面的Highgate坟场。
迈克·法拉第塑像(伦敦萨沃伊广场工程科技学会大楼外)
法拉第一生拥有太多的功绩,但他认为死亡是件私事,只要求简单地在自己的墓碑上刻上:“迈克·法拉第, 生于1791 年9 月22 日,卒于1867 年8 月25 日。”不过,刻着他名字的一块碑石后来还是被庄严敬重地放进了西敏寺内的牛顿墓旁。
在法拉第的丧礼上,人们听到并记住了由他夫人转述的遗言——“我的一生,用科学来侍奉上帝”。
参考文献
Obituary Notices of Fellows Deceased, Proceedings of the Royal Society London,Series A,Vol. XVII,l-lxviii,rspl. 1868. 0002,1923
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张文亮. 电学之父—法拉第的故事. 台北:文经出版社,1999
;有谁知道法拉第的故事
法拉第的故事 法拉第出生在一个十分贫穷的铁匠家,他爸爸实在是太穷了,小法拉第是饥一餐饱一顿地长大的.他后来回忆说,有时候爸爸妈妈一个星期只给他一个面包吃.穷成这个样子,法拉第当然没上过学.他从小就去当听差,当报童,13岁时便到一家书店里当了学徒.那个时代书刊和报纸是奢侈品,小法拉第专门为订户送报,送完一户跑一户.后来他开始学装订,并且在装订之余去看书.有一次法拉第装订一本书,书名叫《关于化学的对话》.他看这本书入了迷,用仅有的钱买了药品,按照书里的话做起实验来,从此他对科学产生了浓厚的兴趣.法拉第读的书越来越多,于是他用废纸订成笔记本,摘录各种资料,有时还在笔记中配上插图.他从《大英百科全书》里学到了许多电学知识.后来,法拉第去听著名科学家戴维的科普报告,便把笔记本呈送给了戴维.经戴维推荐,法拉第成了英国皇家学会实验室的助理,从此法拉第走上了科学研究的道路.当时科学家们相信:电流既然可以产生磁场,那么磁也应该能够生电,但是,戴维和法拉第研究了10年,都没有找到用磁生电的办法.虽然这样,法拉第仍然不灰心,他有信心在磁生电上取得突破.1831年8月,法拉第做了一个新的装置.他在一个直径为6英寸的铁环的半边,用铜丝绕成线圈,接上电流计;在铁环的另一半也绕了一组线圈,然后接到电源上.“合闸!”法拉第亲眼看到那电流表的指针摆动了.可是,他再定眼一看,那电流表的指针又指向了零,这是为什么呢?法拉第决定断开电源再重新做一下实验,谁知,在断开电源时,指针又摆动了,但是这一次的方向与上次相反.法拉第总想让第二个线圈产生持续的电流,可是实验的结果总是只有合闸和断电的一瞬才能“感生”出电流来.法拉第不但善于实验,更善于思考.他想,使电流感生出来的应该是一个运动着的磁场.于是,他把一块条形磁铁插进空心线圈,电流计上的指针摆动了,磁终于产生电啦.法拉第成名以后,世界各国赠给他的荣誉头衔有94个,但是他说:“我承认这些荣誉很有价值,不过我从来没有为追求这些荣誉而工作.”“科学家不应是个人的崇拜者,而应当是事物的崇拜者.真理的探求应是他唯一的目标.”
法拉第有哪些生平事迹
被爱因斯坦评为物理学发展史上最具影响的科学家之一的法拉第,1791年9月22日出生于英格兰萨里郡纽因顿的一个普通的铁匠家庭,家境贫寒。9岁时,因父亲去世,失去主要经济支柱的母亲不得不将小法拉第送进一家文具店当学徒。
法拉第既不幸但又很幸运,那就是他14岁时进入一家书店当图书装订工,这使他有机会接触各类书籍。和一般年轻学徒不同的是,法拉第热爱读书,并在繁忙的工作之余,挤出一切休息时间,把只要他装订过的书都从头到尾读了一遍。其中对他影响最大的要数《大不列颠百科全书》和马塞尔夫人的《化学对话》了。这为他以后的研究奠定了很好的科学基础。工作之余,他自己也利用空瓶子做电池,尝试种种实验,而且下定决心要成为学术研究者。人穷不能志短!
在兄长的赞助下,年轻的法拉第时常去听皇家科学院举办的自然科学讲座。与绝大多数听众不同的是,法拉第的笔记做得十分详细、工整,每次听后都重新誊抄笔记,并画下仪器设备图。1812年,法拉第听了4次戴维的讲座。他很感兴趣,就把这位名学者的每句话都记下来,对讲演内容还作了补充,并把笔记精心装订成册,名为《亨·戴维爵士讲演录》。这本笔记本,书法娟秀,插图精美,显示出法拉第一丝不苟和对科学的热爱。1812年圣诞节前,他把这个精美的笔记连同一封自荐信寄给戴维。
法拉第的努力终于得到回报。戴维接到他的礼品和自荐信后,很为法拉第的细心和热诚感动。在戴维的介绍下,法拉第进入了皇家学院实验室,并当了他的助手。也许,当初戴维也没有想到过法拉第取得的成就会远远超过他,之后也曾嫉妒过他。但戴维还是把发现法拉第作为自己最重要的功绩而引以为荣。
法拉弟终于跃进了“龙门”,剩下的就该大显身手了。经过几年的蜇伏,法拉第在1816年出手了第一篇科学论文,论述了生石灰的性质,从此在科学界崭露头角。在得知奥斯特发现电流磁效应不久,他发现通电流的导线能绕磁铁旋转,制成了世上最早的电动机,从而跻身著名电学家的行列。
法拉第在五十余年的科研生涯中,成果无数。早年他先后液化了氯化氢、硫化氢、二氧化硫,发现磁致旋光效应和分离出苯等,其中的每一项都影响甚远。
当然,法拉第最出色的科学贡献是电磁感应的发现和场的概念的提出。电流磁效应的发现,使直觉很强的法拉第产生了一个想法:既然电流会产生磁场,相反的情况也应该可能发生,也就是说磁石肯定也可以产生电。电与磁应是一对和谐的对称现象。
经过近十年的反复探索,历经无数次失败的痛苦,法拉第终于在1831年8月26日获得成功。他的成功也像奥斯特一样,“得来全不费工夫”。法拉第做了一个实验,他首先把铜线缠在铁圈上,线两端接上电表,然后把一根磁棒插进线圈中。在磁棒插入线圈的瞬间,法拉第注意到,电流表微微晃动了一下。这个晃动让法拉第充满了喜悦——磁终于生电了。
这个实验不仅证实了电磁感应现象,也使“转磁为电”的梦想得以实现。在这个基础上,法拉第做出了最早的发电机。之后,随着各类电动机和发电机的制造成功,大规模生产电力和应用电力已成为可能,人类社会也开始从“蒸汽时代”向“电气化时代”迈进。
在磁电感应实验的基础上,他又提出了静电感应理论,不久又发现了抗磁性,并且引入了“场”的概念,就是电和磁的相互作用要通过的中间介质。这个概念的引出,正如爱因斯坦所说,是牛顿以来最重要的发现,也是法拉第最富独创性的思想。
法拉第成名以后,世界各国赠给他的荣誉头衔多达94个,但是他说:“我承认这些荣誉很有价值,不过我从来没有为追求这些荣誉而工作。”他在艰难困苦中选择科学作为奋斗目标,为了追求真理而百折不回,不计名利,刚正不阿,把纷至沓来的荣誉、奖状、证书藏之高阁,时常为看到穷人只有纸写的墓碑而浩然兴叹。
法拉第的一生生活简朴,不尚华贵。以至于有人错把他当作了守门老头。为了保证自己的诚实和正直,他一再强调自己是一个普通人,曾以“法拉第出身平民,不想变成贵族”为由,婉言拒绝了皇家学会给予他的荣誉。1867年8月25日法拉第逝世,墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。
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