Michael Faraday

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - "Faraday" se referă aici. Dacă căutați alte semnificații, consultați Faraday (dezambiguizare) .

„Era îndrăgostit de natura misterioasă ca iubitul iubitului îndepărtat”

( Albert Einstein , dintr-o scrisoare către Gertrud Warschauer , 27 decembrie 1952 )
Michael Faraday

Michael Faraday ( 22 septembrie 1791 Southwark - 25 august 1867 Hampton Court ) a fost un fizician și chimist britanic .

El a contribuit semnificativ la studiul electromagnetismului și electrochimiei : printre invențiile sale, cușca Faraday și arzătorul Bunsen , în timp ce descoperirile sale includ legile Faraday ale electrochimiei , electrolizei , diamagnetismului și efectului Faraday sau inducției electromagnetice . Cu titlu de onoare, unității de măsură a capacității , faradului și craterului Faraday de pe Lună i s-a dat numele.

Biografie

Tineret

Michael Faraday s-a născut în Newington Butts, lângă Elephant and Castle de astăzi, în cartierul londonez Southwark . Familia sa era extrem de săracă; tatăl său, James Faraday, a fost un fierar care a suferit de sănătate precară toată viața; de-a lungul timpului au îmbrățișat credințele religioase ale sandemanienilor , un curent al creștinismului protestant : de fapt, Michael Faraday a fost un creștin fervent până la ultima zi a acestuia [1] . Michael Faraday a început să lucreze la vârsta de 13 ani ca băiat de livrare într-un magazin de librării. La vârsta de paisprezece ani a devenit ucenic legător la aceeași librărie locală și, în cei șapte ani de ucenicie, a citit multe cărți, inclusiv Îmbunătățirea minții ” a lui Isaac Watts , ale cărei principii și sugestii le-a aplicat cu entuziasm. A dezvoltat un interes pentru științe și mai ales pentru ceea ce privea electricitatea . În special, el a fost inspirat de cartea Conversații în chimie a lui Jane Marcet [2] .

Autodidact a studiat chimia până când, datorită evenimentelor fortuite, din 1810 a putut începe să urmeze lecții regulate, i-a negat până atunci statutul său social, la Royal Institution .

Punctul de cotitură științific

Michael Faraday, detaliu dintr-un portret de Thomas Phillips , 1841-1842 [3]

La vârsta de douăzeci de ani, în 1812 , Faraday a început, la sfatul unui client, să ia lecțiile eminentului chimist și fizician britanic Humphry Davy , al Royal Institution and Royal Society și al lui John Tatum , fondatorul orașului Societatea filozofică. Multe invitații pentru aceste prelegeri au fost date lui Faraday de William Dance (unul dintre fondatorii Royal Philharmonic Society ). Faraday i-a trimis ulterior lui Davy o carte de 300 de pagini pe baza notelor pe care le luase la curs. Reacția lui Davy nu a întârziat să apară: după ce și-a deteriorat vederea într-un accident cu triclorură de azot și, evident, a fost lovit de pasiunea lui Faraday, a decis să-l ia ca asistent.

Când John Payne, unul dintre asistenții Instituției Regale, a fost concediat mai târziu, noul numit Sir Humphry Davy a fost rugat să găsească un înlocuitor. La numit pe Faraday ca asistent chimic la Royal Institution la 1 martie 1813 . În societatea clasă britanică a vremii, Faraday nu era considerat un gentleman . Când Davy a făcut o lungă călătorie în Europa între 1813 și 1815 , chelnerul său a refuzat să plece. Faraday a fost asistent științific al lui Davy și i s-a cerut să acționeze ca chelner până când a fost găsit un înlocuitor la Paris . Întrucât nu s-a găsit nicio înlocuire, Faraday a trebuit să îndeplinească îndatoririle unui chelner mai degrabă decât a unui asistent pe tot parcursul călătoriei. Soția lui Davy, Jane Apriece, a refuzat să-l trateze pe Faraday ca pe un parigrad și a făcut starea lui Faraday atât de mizerabilă, încât a considerat că se întoarce singur în Marea Britanie și renunță cu totul la știință.

Cu toate acestea, călătoria i-a dat acces la elita științifică a Europei și la o serie de idei provocatoare de gândire. Faraday a publicat primul său articol științific în 1816 și a devenit membru al Societății Regale în 1823 . A devenit director de laborator în 1825 și în 1833 a fost numit profesor fullerian de chimie pe viață la institut, fără obligația de a ține prelegeri.

Succesele științifice

Faraday ținând un tip de tijă de sticlă pe care l-a folosit în 1845 pentru a arăta că magnetismul afectează lumina din materialul dielectric, detaliu dintr-un tipar Henry Adlard bazat pe o fotografie anterioară de Maull & Polyblank, circa 1857 [4]

Chimie

Primele lucrări de chimie ale lui Faraday datează de la colaborarea sa cu Davy. El a făcut un studiu special asupra clorului , descoperind două noi cloruri de carbon . De asemenea, el a făcut primele experimente cu privire la difuzia gazelor , fenomen teoretizat mai întâi de John Dalton , a cărui importanță în domeniul fizic a fost pe deplin scoasă la lumină de Thomas Graham și Joseph Loschmidt . A reușit să lichefieze diverse gaze; a investigat aliajele de oțel și a produs multe noi tipuri de sticlă în scop optic . O probă a unuia dintre acești pahare grei a devenit importantă din punct de vedere istoric ca substanță în care Faraday a găsit rotația planului de polarizare a luminii atunci când sticla este plasată într-un câmp magnetic și, de asemenea, ca substanță care a fost respinsă mai întâi de polii magnet . De asemenea, el a încercat, cu un anumit succes, să creeze metode generale de chimie distincte de rezultatele lor, subiectul unor studii speciale și al expunerii publice.

El a inventat o formă arhaică a ceea ce a devenit ulterior arzătorul Bunsen , care a fost folosit în aproape toate laboratoarele științifice ca sursă convenabilă de căldură. [5] Faraday a lucrat mult în domeniul chimiei, descoperind substanțe chimice precum benzenul (pe care îl numea hidrogen bicarbonat ), inventând sistemul de număr de oxidare și lichidând gaze precum clorul . El a pregătit primul clatrat hidratat . Faraday a descoperit de asemenea legile electrolizei și a popularizat termeni precum anod , catod , electrod și ion , termeni introduși în mare măsură de William Whewell . Pentru aceste realizări, mulți chimiști moderni privesc la Faraday drept unul dintre cei mai mari oameni de știință experimentali din istorie. Legile electrolizei au fost, câțiva ani mai târziu, redescoperite independent și apoi confirmate, de către Carlo Matteucci , un om de știință cu care Faraday a intrat într-o relație de prietenie, până la punctul de a învăța limba italiană pentru a se potrivi cu el.

Electricitate

Angajamentul său major a fost în domeniul electricității. Primul experiment pe care l-a realizat a fost construirea unei grămezi de Volta cu șapte bucăți de jumătate de bănuț, ținute împreună cu șapte discuri de foi de zinc și șase bucăți de hârtie înmuiate într-o soluție salină . Cu această stivă a descompus sulfatul de magneziu (prima scrisoare către Abbott, 12 iulie 1812).

Michael Faraday - statuie în Savoy Place, Londra. Sculptorul John Henry Foley RA

În 1821 , la scurt timp după ce fizicianul și chimistul danez Hans Christian Ørsted a descoperit fenomenul electromagnetismului , Davy și omul de știință britanic William Hyde Wollaston au încercat fără succes să proiecteze un motor electric . Faraday, după ce a discutat problema cu cei doi, a construit două dispozitive pentru a produce ceea ce el a numit rotație electromagnetică : o mișcare circulară continuă cauzată de forța magnetică din jurul unui fir: un fir care se scufundă într-o baie de mercur cu un magnet plasat în interiorul său. Interiorul se va roti în jurul magnetului atunci când este alimentat cu curent de la o baterie chimică. Aceste experimente și invenții vor sta la baza tehnologiei electromagnetice moderne. Fără îndoială, Faraday și-a publicat concluziile fără a-și recunoaște datoria față de Wollaston și Davy, iar controversa care a urmat a dus la retragerea lui Faraday din cercetarea electromagnetică timp de câțiva ani.

În acest moment este evident că Davy a încercat să încetinească ascensiunea lui Faraday ca om de știință. În 1825 , de exemplu, Davy și-a perfecționat experimentele cu sticlă optică, pe care le-a realizat timp de șase ani fără rezultate excelente. Până la moartea lui Davy, în 1829 , Faraday a oprit aceste locuri de muncă infructuoase și a ales eforturi mai pline de satisfacții. Doi ani mai târziu, în 1831 , și-a început marea serie de experimente în care a descoperit inducția electromagnetică , deși această descoperire fusese anticipată de o lucrare de Francesco Zantedeschi . Descoperirea sa a venit atunci când a înfășurat două bobine izolate de sârmă electrică în jurul unui inel mare de oțel , fixat pe o masă, și a descoperit că prin trecerea curentului printr-o rolă, un curent momentan era indus în cealaltă rolă.

Sistemul de rulare cu inel de oțel este încă expus la Royal Institution. În experimentele ulterioare, el a descoperit că atunci când un magnet a fost deplasat printr-o buclă de sârmă, un curent electric a circulat prin sârmă. Curentul circula și prin deplasarea solenoidului peste magnetul staționar.

Coperta istoriei chimice a unei lumânări (1861)

Demonstrațiile sale au stabilit că un câmp magnetic variabil produce un câmp electric . Această relație este exprimată matematic prin Legea Faraday-Neumann-Lenz , care a devenit ulterior una dintre cele patru ecuații ale lui Maxwell . Acestea au evoluat către generalizarea cunoscută sub numele de teoria câmpului .

Ulterior, Faraday a folosit acest principiu pentru a construi dinamul , strămoșul generatoarelor moderne de energie. În 1839 a finalizat o serie de experimente menite să investigheze natura fundamentală a electricității. Faraday a folosit statica , bateriile și electricitatea animalelor pentru a produce fenomene de atracție electrostatică, electroliză , magnetism etc.; a concluzionat că - contrar părerii științifice din acea vreme - diviziunile dintre diferitele tipuri de electricitate erau iluzorii. În schimb, Faraday a afirmat existența unei singure energie electrică și că valorile variabile ale cantității și intensității ( diferența de potențial și sarcină) erau responsabile pentru diferitele grupuri de fenomene.

La sfârșitul carierei sale, Faraday a simțit că forțele electromagnetice se propagă în vid în jurul conductorului. Această idee a fost inițial respinsă de comunitatea științifică, iar Faraday nu a trăit pentru a-și vedea ideile confirmate. Conceptul lui Faraday de linii de flux emanate din corpuri și magneți încărcați a oferit o modalitate de a vizualiza câmpurile electrice și magnetice. Acest model a fost indispensabil dezvoltării dispozitivelor electromecanice care au dominat ingineria și industria pentru restul secolului al XIX-lea.

În 1845 a făcut două descoperiri importante: fenomenul pe care l-a numit diamagnetism și ceea ce acum se numește efect Faraday : planul de polarizare al unei lumini polarizate liniar care se propagă printr-un mediu material poate fi deviat prin aplicarea unui câmp magnetic extern aliniat . de propagare. El a scris în caietul său: „În cele din urmă am reușit să iluminez o curbă magnetică sau o linie de forță și să magnetizez o rază de lumină ”. Datorită acestei descoperiri a fost posibil să se stabilească faptul că forța magnetică și lumina erau conectate.

În cercetările sale cu privire la electricitatea statică, Faraday a arătat că încărcătura rezida doar la exteriorul unui conductor încărcat și că sarcina externă nu a avut nicio influență asupra interiorului conductorului. Acest lucru se datorează faptului că taxele externe sunt redistribuite astfel încât câmpurile interne datorate acestora să se anuleze. Acest efect de scut este exploatat în ceea ce este acum cunoscut sub numele de cușca Faraday .

În ciuda excelenței sale ca om de știință experimental, priceperea sa matematică nu s-a extins dincolo de trigonometrie și de cea mai de bază algebră . Cu toate acestea, descoperirile sale experimentale au fost consolidate de James Clerk Maxwell , care a dezvoltat ecuațiile care stau la baza tuturor teoriilor moderne despre fenomenele electromagnetice. Totuși, Faraday era priceput în comunicarea ideilor sale într-un limbaj simplu și simplu.

Lucrări

Mulțumiri

În 1848 i s-a acordat o casă de grație și favoare în Hampton Court , Surrey , de către Prințul Consort Albert de Saxe-Coburg și Gotha . Aceasta fusese casa căpitanului Mason și mai târziu a fost numită Faraday House ; acum este numărul 37 Hampton Court Road. În 1858 s- a retras să locuiască acolo [6] .

În timpul vieții sale, Faraday a refuzat titlul de cavaler și a refuzat de două ori să devină președinte al Societății Regale . De asemenea, el a refuzat să participe la producția de arme chimice pentru războiul din Crimeea , invocând motive etice.

A murit la domiciliul său din Hampton Court la 25 august 1867 . La Westminster Abbey, lângă mormântul lui Isaac Newton, există o placă în memoria sa. În viață, Faraday a refuzat să fie îngropat acolo, așa că, la moarte, a fost înmormântat în cimitirul Highgate .

O statuie Faraday se află în Savoy Place, Londra , în afara Instituției Inginerilor Electrici .

În 1960 i s-a dedicat o cameră la Universitatea Loughborough . Lângă intrarea în sala de mese există un bronz care descrie simbolul unui transformator electric, în timp ce în interior puteți admira un portret, ambele în cinstea sa. În cele din urmă, portretul său a fost tipărit pe biletul de 20 de lire sterline din 1991 până în 2001. [7]

Onoruri

Cavalerul Ordinului Pour le Mérite (clasa de pace) - panglică pentru uniforma obișnuită Cavalerul Ordinului Pour le Mérite (clasa de pace)
- 1842

Citate

  • „Nimic nu este prea bun pentru a fi adevărat”.
  • "Muncă. Termină. Publică." - celebra sa sugestie către tânărul William Crookes
  • „Important este să știi cum să iei totul simplu”.
  • „Lectorul ar trebui să fie pe deplin de acord cu publicul că toată puterea sa a fost folosită pentru plăcerea și educația lor”.
  • „Știința ne învață să nu neglijăm nimic, să nu ne disprețuim începuturile modeste, deoarece principiile marelui sunt întotdeauna prezente în mic, la fel cum micul este cuprins în mare”.

Curiozitate

  • În Ostia (Roma) a fost dedicată o școală în cinstea sa.

Notă

  1. ^ „Legătura inițială dintre familia Faraday și biserica sandemaniană a fost stabilită de bunicii lui Michael Faraday” - Geoffrey Cantor în „Michael Faraday: Sandemanian and Scientist”. Pentru Sandemanians, a se vedea: Sandemanians (în engleză) .
  2. ^ Cărțile lui Jane Marcet John H. Lienhard, Universitatea din Houston, accesat în ianuarie 2007.
  3. ^ National Portrait gallery NPG 269 , la npg.org.uk.
  4. ^ National Portrait Gallery, Marea Britanie
  5. ^ The Origin of the Bunsen Burner (pdf) William B. Jensen, Journal of Chemical Education • Vol. 82 Nr. 4 aprilie 2005 - Accesat în iunie 2006
  6. ^ Muzeul Twickenham de pe Faraday și Faraday House , accesat în iunie 2006
  7. ^ Bank of England, Note retrase Depuse la 22 decembrie 2011 în Internet Archive .

Bibliografie

Lucrează la Michael Faraday

  • Tyndall, John, Faraday as a Discoverer , (Longmans, ed. 1, 1868, ed. 2, 1870)
  • Jones, Bence Dr., secretar al Royal Institution, The Life and Letters of Faraday în 2 vol. (Longmans, 1870)
  • Kraus, Brian, Dr., My Summer Building a Faraday Cage , (1983)
  • Gladstone, JH, Ph.D., FRS, Michael Faraday , (Macmillan, 1872)
  • Thompson, SP, Michael Faraday; Viața și opera sa , (1898). (JCM)
  • Hamilton, James (2002). Faraday: Viața . Harper Collins, Londra. ISBN 0-00-716376-2
  • Hamilton, James (2004). O viață de descoperire: Michael Faraday, uriașul revoluției științifice. Random House, New York. ISBN 1-4000-6016-8
  • Thomas, John Meurig (1991). Michael Faraday and the Royal Institution: The Genius of Man and Place Hilger, Bristol. ISBN 0-7503-0145-7
  • Thompson, Silvanus (1901, retipărit în 2005) „Michael Faraday, His Life and Work”. Cassell and Company, Londra, 1901; reeditare de Editura Kessenger, Whitefish, MT. ISBN 1-4179-7036-7
  • Ames, Joseph Sweetman (Ed.), „ Descoperirea curenților electrici induși ” Vol. 2. Memorii, de Michael Faraday. New York, Cincinnati [etc.] Companie americană de cărți [c1900] LCCN 00005889

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității VIAF (EN) 38,158,158 · ISNI (EN) 0000 0001 2278 4641 · SBN IT \ ICCU \ MACRO \ 062 480 · LCCN (EN) n50009174 · GND (DE) 118 531 921 · BNF (FR) cb12349936f (dată) · BNE ( ES) XX1039322 (data) · NLA (EN) 35,075,455 · CERL cnp01428099 · NDL (EN, JA) 00,439,208 · WorldCat Identities (EN) lccn-n50009174