Ответ
Майкл Фараде́й (англ. Michael Faraday , 22 сентября 1791, Лондон — 25 августа 1867, Лондон) — английский физик-экспериментатор и химик. Член Лондонского королевского общества (1824) и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской академии наук (1830). Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны. Фарадей ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и другие.
Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле, которое затем математически оформил и развил Максвелл. Основной идейный вклад Фарадея в физику электромагнитных явлений заключался в отказе от ньютонова принципа дальнодействия и во введении понятия физического поля — непрерывной области пространства, сплошь заполненной силовыми линиями и взаимодействующей с веществом.
Майкл Фарадей краткая биография английского физика-экспериментатора и химика, основоположника учения об электромагнитном поле. Биография поможет написать сообщение о Майкле Фарадее.
Майкл Фарадей краткая биография и его открытия
Родился 22 сентября 1791 года в поселке недалеко от Лондона в семье кузнеца. В семье было пятеро детей, жили они бедно. В 13 лет он вынужден был оставить школу и подрабатывать рассыльным в книжном магазине. А с 14 до 21 — он работал переплетчиком в книжной лавке
Все это время он занимается самообразованием. Любимыми науками Майкла становятся химия и физика. Он обустраивает домашнюю лабораторию, в которой ставит эксперименты, изготавливает электростатические приборы. Тогда же он посещает Городское философское общество, принимает участие в диспутах по физике и астрономии.
В 1812 году произошло незначительное событие, которое стало поворотным в жизни Фарадея. Один из клиентов мастерской отдал молодому переплетчику билеты на лекционные вечера Гемфри Дэви, который выступал в Королевском институте. Несколько раз посетив лекции Дэви, Майкл отправляет ему письмо с просьбой принять его в Королевский институт на работу. Дэви был поражен знаниями молодого человека, но открытых вакансий в институте тогда не было. Майклу пришлось подождать несколько месяцев, а затем он приступил к исполнению обязанностей лаборанта химической лаборатории при институте. Вскоре после этого Дэви, который с женой отправляется в путешествие по Европе, берет с собой и Фарадея. Во время этого путешествия Майкл познакомился с Гей-Люссаком, Ампером, Вольтом и некоторыми другими видными учеными того времени.
В 1815 году, по окончании путешествия, Фарадей начинает очень активно работать, сосредотачиваясь на самостоятельных научных исследованиях. Уже в следующем году в Обществе для самообразования Майкл приступает к чтению курса лекций по химии и физике.
В 1821 году Фарадей создает первую модель электродвигателя. На протяжении последующего десятилетия ученый исследует взаимосвязь магнитных явлений и электричества. В 1824 году Майкла избирают членом Королевского общества.
В 1831 году в результате многолетней работы Фарадей открывает явление электромагнитной индукции. Вскоре ученый выводит основные законы явления. Сегодня все генераторы переменного и постоянного тока работают именно благодаря открытиям Фарадея.
В 1833 году он сформулировал законы электролиза, известные также как «Законы Фарадея». Явления диамагнетизма и парамагнетизма были открыты ученым в 1850-е годы.
Майкл Фарадей умер в августе 1867 года в Лондоне в своем доме за письменным столом.
Наука
Во время работы в институте, Майкл Фарадей хватался за любую возможность пополнить свой багаж знаний. Он внимательно слушал все лекции, а также продолжал проводить собственные эксперименты с разрешения Дэви. Профессор восхищался работой помощника, который ответственно относился к любому порученному ему заданию.
В 1813 г. Гемфри Дэви взял с собой Майкла в 2-летнее путешествие по научным центрам Европы. В данный период биографии молодому Фарадею удалось увидеться с учеными мировой величины, включая Ампера, Гей-Люссака и Вольта.
Возвратившись домой, Фарадей был повышен до должности ассистента. Он продолжал ставить опыты, допоздна задерживаясь на рабочем месте. Интересен факт, что за годы биографии он провел примерно 30 000 опытов!
За свое усердие и достижения в науке, Майкл получил прозвище «короля экспериментаторов». Стоит отметить, что каждый свой опыт он детально описывал в дневниках. Позднее данные дневники будут отданы в печать.
Первая печатная работа Фарадея касалась химического исследования тосканского известняка. Она была опубликована в 1816 г. Любопытно, что в следующие 3 года жизни он издал более 40 научных работ! В 1820 г. он обнаружил, что после добавления никеля в сталь, металл переставал окисляться.
Данный эксперимент, который тогда не вызвал интереса у металлургов, считается открытием нержавеющей стали. В следующем десятилетии Майкл Фарадей начал все больше времени уделять физике. К тому моменту биографии он уже имел репутацию авторитетного ученого.
Во второй половине 1820-х годов мужчина глубоко анализировал, как химический состав стекла влияет на его физические свойства. Позднее его открытия в оптике пригодились во время опытов взаимодействия магнита на свет, а также для усовершенствования конструкции маяков.
Фарадей продолжал публиковать новые научные работы. Одной из наиболее значимых стала статья об изобретении электродвигателя. Именно этот труд, по сути стал точкой отсчета в промышленной электротехнике.
Путь к призванию
Биография Майкла Фарадея началась в 1791 году в английской деревушке Саутуарк. Будущий ученый появился на свет в семье кузнеца 22 сентября. Чтобы помочь родителям растить брата и двух сестер, мальчик с тринадцати лет начал работать, оставив школу. Рассыльный в книжной лавке продолжал получать образование при помощи чтения книг.
Юноша ставил эксперименты. Он сам соорудил «Лейденскую банку». Девятнадцатилетний парень в 1810 вошел в научный клуб, где слушал интересующие его лекции. Талантливый юноша получил право на посещение занятий открывателя электрохимии Гемфри Дэви.
Молодой человек застенографировал прослушанное, переплел и отправил свой труд профессору в надежде на работу. Ожидания оправдались. Майкл с 22 лет начала трудиться лаборантом. Он продолжал посещать лекции, нередко принимал участие в их подготовке.
С согласия Дэви Фарадей проводил собственные химические опыты. Трудолюбие и удивительная добросовестность сделали помощника незаменимым человеком для профессора. В 1813 Дэви перевел Майкла на должность своего секретаря. Спустя пару лет Фарадею была предложена почетная должность ассистента профессора. Одновременно продолжились опыты.
Всего ученым поставлено 30000 экспериментов. Описание каждого было занесено в дневник. Все эти записи были полностью изданы в 1931.
Ранняя жизнь и образование
Майкл Фарадей, выдающийся физик и химик, родился 22 сентября 1791 года в Лондоне, Великобритания. Он рос в бедной семье, и его родители не имели образования. Уже с ранних лет Майкл проявлял огромный интерес к науке и экспериментам, и его родители поддерживали его стремление к знаниям.
Из-за неблагополучного материального положения его семьи, Майкл не смог получить формальное образование. Вместо этого он самостоятельно учился, читал книги и посещал публичные лекции в Лондоне. В 1812 году Майкл стал помощником научного инструменталиста в Роял Институте, где начал заниматься научными исследованиями и экспериментами.
Несмотря на отсутствие систематического образования, Майкл Фарадей был обладателем уникального таланта и необычайной интуиции. Он обладал ярким умом и глубоким пониманием физических и химических явлений, что позволяло ему сделать ряд значительных открытий и революционизировать научные понятия своего времени.
| Дата | Событие |
|---|---|
| 22 сентября 1791 года | Рождение Майкла Фарадея в Лондоне |
| 1812 год | Становление Майкла Фарадея помощником научного инструменталиста |
Интересные факты
Майкл Фарадей отличался трудолюбием, методичностью, тщательностью исполнения экспериментов и стремлением проникнуть в суть исследуемой проблемы. Его называли «королем экспериментаторов». Всего он провел около 30 тыс. экспериментов.
В 1821 г. известный физик У. Волластон пожаловался Дэви, что один из опытов Фарадея является плагиатом его идеи. Профессор стал на сторону Волластона, поэтому его отношения с Фарадеем ухудшились. Но вскоре Фарадей разъяснил свою позицию, и проблема была решена. Однако когда изобретатель стал членом Королевского общества, Дэви был единственным, кто был против этого. Отметим, что даже Волластон голосовал за избрание. Тем не менее, отношения Дэви и Фарадея позднее улучшились. Первый любил повторять, что главным его открытием являлось «открытие Фарадея».
В 1821 г. Фарадей женился на Саре Барнард, сестре его друга. Брак был счастливым и продлился 46 лет. Супруги жили на верхнем этаже Королевского института. У них не был собственных детей, поэтому они решили взять на воспитание племянницу-сироту Джейн.
В 1830 г. великий экспериментатор стал почётным членом Петербургской академии наук.
Фарадей был всемирно известным ученым, но, по словам современников, всегда был скромным и добрым человеком. Так, он отклонил предложение возвести его в рыцарское достоинство, отказался стать президентом Королевского общества. В ходе Крымской войны британское правительство просило его принять участие в разработке химического оружия, но Фарадей отверг такую работу, считая её аморальной. На протяжении всей жизни он вел непритязательный образ жизни и не раз отклонял выгодные предложения, которые могли помешать ему заниматься наукой.
В 1853 г. ученый исследовал модное в 19 веке «столоверчение» после чего заявил, что стол движется не духами умерших, а бессознательными движениями пальцев участников. В результате он получил немало возмущенных писем от оккультистов. На это он ответил, что претензии примет только от самих духов.
В 1862 г. Фарадей выдвинул гипотезу, что магнитное поле влияет на спектральные линии. Правда, оборудование тех лет не могло обнаружить этот эффект. Лишь в 1897 г. П. Зееман подтвердил данную гипотезу и получил за это Нобелевскую премию.
Фарадей был членом протестантской общины, известной как «гласиты» или «сандеманиане». Ученого несколько раз избирали диаконом и старейшиной лондонской общины «гласитов».
Портрет великого изобретателя размещался на банкноте в £20 выпуска 1991-1999 гг.
В честь Фарадея названы: фарад – единица измерения электрической ёмкости; фарадей – единица измерения электрического заряда;
- диск Фарадея;
- эффект Фарадея;
- закон электромагнитной индукции;
- постоянная Фарадея;
- клетка Фарадея;
- законы электролиза;
- цилиндр Фарадея;
- премия Майкла Фарадея;
- астероид 37582;
- лунный кратер Faraday;
- корпус Лондонского института электротехники;
- одно из зданий Эдинбургского университета;
- ряд школ и колледжей.
Болезнь и новые открытия
Долгое умственное напряжение сказалось на самочувствии ученого, который в 1840 году даже вынужден был сделать паузу в научной работе. Его преследовали провалы в памяти, болезнь долго не отступала и перерыв продлился долгих 5 лет. По другой версии ухудшение здоровья могло быть связано с отравлением парами ртути, которая часто использовалась во время экспериментов. В этот период Фарадей некоторое время жил в приморских районах Англии, а затем по совету друзей переехал в Швейцарию. Это способствовало улучшению здоровья и возвращению к активному труду.
В 1845 году он открыл явление, получившее название «эффект Фарадея». Оно относится к обширному классу магнитооптических явлений, которые возникают вследствие распространения линейно поляризованного света через среду, не обладающую естественной оптической активностью и находящуюся в магнитном поле. Это была первая попытка показать объективную связь между оптикой и электромагнетизмом. Ученый был глубоко убежден в наличии тесного единства многих физических и химических явлений, что стало фундаментальной основой его научного мировоззрения.
В 1862 году он выдвинул предположение, утверждавшее наличие влияния магнитного поля на спектральные линии. Но тогда доказать его на практике с помощью специального оборудования не получилось. Гипотеза ученого была доказана только через 35 лет, за что Питер Зееман получил Нобелевскую премию. Британские власти, зная о покладистом характере ученого, часто привлекали его к решению различных технических вопросов. В частности, Фарадей занимался усовершенствованием маяков, пытался найти лучшие способы защиты морских судов от коррозии, а также исследовал и описывал микрочастицы разнообразных металлов. Проведенные опыты заложили основы современных нанотехнологий.
В почтенном возрасте память стала серьезно подводить Фарадея, здоровье также оставляло желать лучшего. В марте 1862 года в своем лабораторном журнале Майкл сделал последнюю запись описанного им опыта, получившего номер 16041. Оставшиеся пять лет жизни ученый провел в личном имении Хэмптон Корт, которое ему предоставила королева Виктория в пожизненное владение. Незадолго до смерти его посетил один из друзей и поинтересовался самочувствием. Фарадей в ответ остроумно ответил: «Я жду». Великий ученый умер 25 августа 1867 года в своем рабочем кресле и захоронен на Хайгейтском кладбище Лондона.
Мнения о Фарадее
Современники Фарадея отмечали его доброжелательность, скромность и обаяние.
Ж. Б. Дюма, известный политик и химик, считал, что Фарадей владел нравственным совершенством. Он называл великого физика неутомимым художником, горячим проповедником истины, человеком, исполненным веселости и радушия, при этом гуманным и достаточно мягким в частной жизни.
Д. К. Максвелл считал Фарадея математиком высокого порядка
У. Томсон (лорд Кельвин) указывал, что Фарадей отличался необычайной быстротой и живостью. По словам лорда, каждый чувствовал его обаяние: от философа до простого ребёнка.
Один из биографов Фарадея сказал о нем: «Он умер бедняком, хотя поддерживал научную славу Англии 40 лет».
Электромагнитное поле
Когда Майкл начал ставить опыты по взаимодействию электричества и магнитного поля, научный мир уже знал о таких явлениях, как «электролиз» и «электромагнит». В этот отрезок истории ученые трудились над развитием электростатики и электродинамики.
В 1821 г. Фарадей представил свою очередную книгу, в которой описывал эксперименты с магнитной стрелкой, вращающейся вокруг одного полюса. То есть повествовал о превращении электрической энергии в механическую.
Таким образом, Майкл по сути сконструировал первый простейший электродвигатель. Однако это открытие было омрачено жалобой физика Уильяма Волластона, который обвинил Фарадея в плагиате.
И хотя позже ситуация разъяснилась, данный инцидент принес Майклу множество неприятностей. Любопытно, что на сторону Волластона стал Дэви, в связи с чем отношения Фарадея с бывшим покровителем ухудшились.
Фарадей за опытами в лаборатории
Не смотря на разногласия в научных вопросах, Гемфри Дэви до конца своих дней говорил, что главным открытием в его биографии является – «открытие Фарадея». К слову, когда в 1824 г. Майкла избирали в Лондонское королевское общество.
В 1825 г. Майкл Фарадей, по протекции все того же Дэви, занял пост директора лаборатории физики и химии Королевского института. В середине следующего десятилетия он стал профессором химии.
Еще в 1820 г. Фарадея заинтересовал эксперимент Эрстеда: движение по цепи электрического тока заставляло колебаться магнитную стрелку. Ученый предположил, что если ток приводил к появлению магнетизма, то все может происходить с точностью до наоборот.
На протяжении последующих 10 лет Майкл Фарадей занимался разгадкой электромагнитной индукции, поставив тысячи опытов. Летом 1831 г
он представил новое устройство, позволившее ему сделать это важное открытие. Прибор состоял из железного кольца, обмотанного медной проволокой, и других элементов
После демонстрации опыта Фарадей смог наглядно показать, что магнит способен преобразовывать магнетизм в электроэнергию. Сегодня данное явление именуется – электромагнитной индукцией.
Данное открытие стало первой ступенькой в создании электрогенератора. В 1832 г. за открытие индукции физик удостоился медали Копли. Его эксперименты стали настоящим прорывом в научном мире. О достижениях Майкла писали во всех газетах.
Интересен факт, что многие научные центры избрали Фарадея своим почетным членом – он стал обладателем 97 дипломов! С этого времени все физики и инженеры начали глубоко изучать индукционные токи и изобретать все более идеальные электротехнические модели устройств.
Помимо этого, Майкл Фарадей изобрел первый трансформатор и стал автором термина – «диэлектрическая проницаемость». В 1836 г. он доказал, что электрический заряд воздействует лишь на оболочку проводника, оставляя объекты внутри нее нетронутыми. Сегодня устройство, сконструированное по типу данного принципы, именуется «клеткой Фарадея».
Клетка Фарадея
В 1836 году Майкл опубликовал работу, в которой доказал, что заряд электричества способен оказывать воздействие лишь на саму поверхность полностью замкнутой оболочки-проводника, не причиняя вреда всем, кто находится внутри нее. Ему удалось создать устройство, способное экранировать аппаратуру от электромагнитных излучений, названное клеткой Фарадея. Оно было выполнено из металла, имеющего высокую электропроводность, а сама конструкция заземлялась. Принцип действия устройства довольно прост – при внешнем воздействии электрического поля электроны металла начинают приводиться в движение, в результате чегозаряд противоположных сторон клетки полностью компенсирует влияние внешнего электрического поля.
Чтобы доказать наличие описанного эффекта сам Фарадей публично садился внутрь конструкции и после разрядов тока выходил оттуда живым и невредимым. Еще имя великого англичанина носит цилиндр, с помощью которого можно определить полноту электрического заряда и интенсивность пучка частиц.
В видео показан опыт с клеткой Фарадея (НИЯУ МИФИ).
Вклад Фарадея в науку
| Электромагнитные явления | Фарадей провел обширные исследования в области электромагнитных явлений. Он открыл явление электромагнитной индукции, показав, что изменение магнитного поля влечет за собой появление электрического тока в проводнике. Эта открытие стало основой для развития генераторов и трансформаторов. Фарадей также сформулировал понятия магнитных силовых линий и магнитного поля, что существенно упростило изучение электромагнетизма. |
| Электролиз | Фарадей провел серию экспериментов, которые позволили ему сформулировать законы электролиза. Он открыл, что количество вещества, проходящего через электролит, пропорционально количеству заряда, прошедшего по цепи. Это открытие проложило путь к развитию электролитической промышленности и имеет огромное значение в области химии и металлургии. |
| Электромагнитная индукция | Фарадей также изучал явление электромагнитной индукции и открыл, что изменение магнитного поля вызывает электрический ток. Это открытие стало основой для разработки электромагнитных генераторов, которые применяются во многих областях, включая энергетику и электронику. |
| Диэлектрики | Фарадей провел исследования в области диэлектриков и открыл, что они обладают собственными электронными свойствами. Понимание этих свойств позволило разработать множество электронных устройств, включая конденсаторы и изоляционные материалы. |
В целом, вклад Майкла Фарадея в науку был огромным и его открытия и исследования оставили долговременное влияние на развитие физики и химии.
Майкл Фарадей: ранняя жизнь и образование
В школе Фарадею не приходилось учиться особенно хорошо, так как его семье не хватало денег на образование. Однако это не помешало ему самостоятельно изучать физику, химию и математику. Он особенно увлекался силой магнитного поля, за что его нередко карали учителя.
В 1810 году Майкл Фарадей, подав на вакансию в Лондонский Ройал Институт, получил работу в качестве ассистента в лаборатории химии. Благодаря своим знаниям и умению проводить эксперименты, он очень быстро заслужил признание и восхищение со стороны научного сообщества.
Желая расширить свои знания, Фарадей посещал лекции других ученых и участвовал в обсуждении научных тем в Лондонском Ройал Институте. Он также обучался у других ученых, включая известного физика Джона Тайндаля
Благодаря этому, с каждым годом его знания становились все более глубокими, и Майкл Фарадей стал важной фигурой в научном мире
Майкл Фарадей не имел формального образования, но его любознательность, умение делать открытия и колоссальный трудолюбие позволили ему стать одним из самых влиятельных физиков в истории. Его работы и открытия легли в основу современной электротехники и электромагнетизма.
Майкл Фарадей 459k
(22.09.1791 – 25.08.1867)
Большая советская энциклопедия: Фарадей (Faraday) Майкл (22.9.1791, Лондон, – 25.8.1867, там же), английский физик, химик и физико-химик, основоположник учения об электромагнитном поле, член Лондонского королевского общества (1824). Родился в семье кузнеца. Учился в начальной школе. В возрасте 14 лет поступил в обучение к владельцу книжной лавки и переплетной мастерской. Занимался самообразованием, посещал публичные лекции, в частности лекции Г. Дэви в Королевском институте, которые сыграли большую роль в решении Ф. посвятить себя науке. Ф. обратился к Дэви с просьбой принять его на работу в Королевский институт, и в 1813 его желание исполнилось. В 1813-15, путешествуя вместе с Дэви по Европе, Ф. посетил лаборатории Франции и Италии. Научная деятельность Ф. в дальнейшем протекала в стенах Королевского института, где он сначала помогал Дэви в химических экспериментах, затем начал самостоятельные исследования по химии. К важнейшим из них относятся получение бензола (1825), сжижение хлора (1823) и некоторых др. газов. Имя Ф. получило известность в научных кругах, в 1825 он стал директором лаборатории, в 1827 профессором Королевского института.Талантливый экспериментатор, наделенный научной интуицией, Ф. поставил ряд опытов, в которых были открыты фундаментальные физические законы и явления. Ознакомившись с работой Х. Эрстеда об отклонении магнитной стрелки вблизи проводника с током (1820), Ф. занялся исследованием связи между электрическим и магнитными явлениями и в 1821 впервые обнаружил вращение магнита вокруг проводника с током и вращение проводника с током вокруг магнита. В течение последующих 10 лет Ф. пытался «превратить магнетизм в электричество»; его исследования завершились в 1831 открытием индукции электромагнитной. Он детально изучил явление электромагнитной индукции, вывел ее основной закон, выяснил зависимость индукционного тока от магнитных свойств среды, исследовал явление самоиндукции и экстратоки замыкания и размыкания. Открытие явления электромагнитной индукции сразу же приобрело огромное научное и практическое значение; оно легло в основу электротехники.Ф. высказал новые, оправдавшиеся в дальнейшем идеи о природе тока и магнетизма, о механизме проводимости в различных средах и др. Он доказал тождество различных видов электричества: полученного от трения, «животного», «магнитного» и др. Стремясь установить количественные соотношения между различными видами электричества, Ф. начал исследования по электролизу, открыл его законы (1833-34, см. Фарадея законы)и ввел сохранившуюся доныне терминологию в этой области. Законы электролиза явились веским доводом в пользу дискретности вещества и электричества. В 1840, еще до открытия закона сохранения энергии, Ф. высказал мысль о единстве «сил» природы (различных видов энергии) и их взаимном превращении. Он ввел представления о силовых линиях, которые считал физически существующими. Идеи Ф. об электрическом и магнитном полях оказали большое влияние на развитие всей физики. В 1832 Ф. высказал мысль о том, что распространение электромагнитных взаимодействий есть волновой процесс, происходящий с конечной скоростью.В 1845, исследуя магнитные свойства различных материалов, Ф. открыл явления парамагнетизма и диамагнетизма. В 1845 он установил вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (Фарадея эффект), это было первое наблюдение связи между магнитными и оптическими явлениями, которая позднее явилась подтверждением электромагнитной теории света Дж. Максвелла. Ф. изучал также электрические разряды в газах, пытаясь выяснить природу электричества.Открытия Ф. завоевали признание во всем научном мире. Впервые идеи Ф. «перевел» на общепринятый математический язык Максвелл. В предисловии к своему «Трактату по электричеству и магнетизму» (1873) он писал: «По мере того, как я подвигался вперед в изучении Фарадея, я убедился, что его способ понимания явлений также имеет математический характер, хотя он и не предстает нам облеченным в одежду общепринятых математических формул» (Избр. труды по теории электромагнитного поля, М., 1954, с. 349). Именем Ф. впоследствии были названы законы, явления, единицы физических величин и т.д. (фарада, фарадей, Фарадея число, цилиндр Фарадея и др.).Ф. Энгельс оценивал Ф. как величайшего исследователя в области электричества. Значение Ф. в развитии науки отмечал А.Г. Столетов: «Никогда со времен Галилея свет не видал стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы» (Собр. соч., т.2, 1941, с.145).