世界十大杰出物理學(xué)家 邁克爾·法拉第

　　很多人認(rèn)為，擁有金錢物質(zhì)就是富有的，其實(shí)小編覺得，知識(shí)才是最寶貴的財(cái)富！物理學(xué)是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。是探索分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，目的是要了解其中的規(guī)則，接下來民族文化帶大家來認(rèn)識(shí)一下世界十大物理學(xué)家？我們一起來看看！

　　法拉第是英國(guó)著名的科學(xué)家，化學(xué)家和物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)，電磁感應(yīng)，被稱為“電學(xué)之父”和“交流電之父”，奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，是世界十大杰出物理學(xué)家之一。他是英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，出生于薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于電力場(chǎng)的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。

　　邁克爾·法拉第是英國(guó)著名化學(xué)家戴維的學(xué)生和助手，他的發(fā)現(xiàn)奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，是麥克斯韋的先導(dǎo)。1831年10月17日，法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并進(jìn)而得到產(chǎn)生交流電的方法。1831年10月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)，是人類創(chuàng)造出的第一個(gè)發(fā)電機(jī)。由于他在電磁學(xué)方面做出了偉大貢獻(xiàn)，被稱為“電學(xué)之父”和“交流電之父”。

　　1791年9月22日出生薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。他的父親是個(gè)鐵匠，體弱多病，收入微薄，僅能勉強(qiáng)維持生活的溫飽。但是父親非常注意對(duì)孩子們的教育，要他們勤勞樸實(shí)，不要貪圖金錢地位，要做一個(gè)正直的人。這對(duì)法拉第的思想和性格產(chǎn)生了很大的影響。

　　由于貧困，法拉第家里無法供他上學(xué)，因而法拉第幼年時(shí)沒有受過正規(guī)教育，只讀了兩年小學(xué)。1803年，為生計(jì)所迫，他上街頭當(dāng)了報(bào)童。第二年又到一個(gè)書商兼訂書匠的家里當(dāng)學(xué)徒。訂書店里書籍堆積如山，法拉第帶著強(qiáng)烈的求知欲望，如饑似渴地閱讀各類書籍，汲取了許多自然科學(xué)方面的知識(shí)，尤其是《大英百科全書》中關(guān)于電學(xué)的文章，強(qiáng)烈地吸引著他。

　　他努力地將書本知識(shí)付諸實(shí)踐，利用廢舊物品制作靜電起電機(jī)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)。他還與青年朋友們建立了一個(gè)學(xué)習(xí)小組，常常在一起討論問題，交換思想。重視實(shí)踐尤其是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，在法拉第一生的科學(xué)活動(dòng)中貫徹始終。

　　成就榮譽(yù)
　　電學(xué)方面：他在電學(xué)方面的貢獻(xiàn)最為顯著。
　　1、紀(jì)錄中法拉第最早的實(shí)驗(yàn)?zāi)耸抢闷咂氡闶?、七片鋅片以及六片浸過鹽水的濕紙做成伏打電池。他并使用這個(gè)電池分解硫酸鎂。

　　2、1821年，在丹麥化學(xué)家韓·克利斯汀·奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象后，戴維和威廉·海德·渥拉斯頓嘗試設(shè)計(jì)一部電動(dòng)機(jī)，但沒有成功。法拉第在與他們討論過這個(gè)問題后，繼續(xù)工作并建造了兩個(gè)裝置以產(chǎn)生他稱為“電磁轉(zhuǎn)動(dòng)”的現(xiàn)象：由線圈外環(huán)狀磁場(chǎng)造成的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。他把導(dǎo)線接上化學(xué)電池，使其導(dǎo)電，再將導(dǎo)線放入內(nèi)有磁鐵的汞池之中，則導(dǎo)線將繞著磁鐵旋轉(zhuǎn)。這個(gè)裝置現(xiàn)稱為單極電動(dòng)機(jī)。這些實(shí)驗(yàn)與發(fā)明成為了現(xiàn)代電磁科技的基石。但此時(shí)法拉第卻做了一件不智之舉，在沒有通知戴維跟渥拉斯頓情況下，擅自發(fā)表了此項(xiàng)研究成果。此舉招來諸多爭(zhēng)議，也迫使他離開電磁學(xué)研究數(shù)年之久。

　　3、在這個(gè)階段，有些證據(jù)指出戴維可能有意阻礙法拉第在科學(xué)界的發(fā)展。如在1825年，戴維指派法拉第進(jìn)行光學(xué)玻璃實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)歷時(shí)六年，但沒有顯著的進(jìn)展。直到1829年，戴維去世，法拉第停止了這個(gè)無意義的工作并開始其他有意義的實(shí)驗(yàn)。在1831年，他開始一連串重大的實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，雖然在福朗席斯科·札德啟稍早的工作可能便預(yù)見了此結(jié)果，此發(fā)現(xiàn)仍可稱為法拉第最大的貢獻(xiàn)之一。這個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)來自于，當(dāng)他將兩條獨(dú)立的電線環(huán)繞在一個(gè)大鐵環(huán)，固定在椅子上，并在其中一條導(dǎo)線通以電流時(shí)，另外一條導(dǎo)線竟也產(chǎn)生電流。他因此進(jìn)行了另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)若移動(dòng)一塊磁鐵通過導(dǎo)線線圈，則線圈中將有電流產(chǎn)生。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在移動(dòng)線圈通過靜止的磁鐵上方時(shí)。

　　4、他的展示向世人建立起“磁場(chǎng)的改變產(chǎn)生電場(chǎng)”的觀念。此關(guān)系由法拉第電磁感應(yīng)定律建立起數(shù)學(xué)模型，并成為四條麥克斯韋方程組之一。這個(gè)方程組之后則歸納入場(chǎng)論之中。法拉第并依照此定理，發(fā)明了早期的發(fā)電機(jī)，此為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)的始祖。1839年他成功了一連串的實(shí)驗(yàn)帶領(lǐng)人類了解電的本質(zhì)。法拉第使用“靜電”、電池以及“生物生電”已產(chǎn)生靜電相吸、電解、磁力等現(xiàn)象。他由這些實(shí)驗(yàn)，做出與當(dāng)時(shí)主流想法相悖的結(jié)論，即雖然來源不同，產(chǎn)生出的電都是一樣的，另外若改變大小及密度（電壓及電荷），則可產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。

　　5、在他生涯的晚年，他提出電磁力不僅存在于導(dǎo)體中，更延伸入導(dǎo)體附近的空間里。這個(gè)想法被他的同儕排斥，法拉第也終究沒有活著看到這個(gè)想法被世人所接受。法拉第也提出電磁線的概念：這些流線由帶電體或者是磁鐵的其中一極中放射出，射向另一電性的帶電體或是磁性異極的物體。這個(gè)概念幫助世人能夠?qū)⒊橄蟮碾姶艌?chǎng)具象化，對(duì)于電力機(jī)械裝置在十九世紀(jì)的發(fā)展有重大的影響。而這些裝置在之后的十九世紀(jì)中主宰了整個(gè)工程與工業(yè)界。1845年他發(fā)現(xiàn)了被他命名為抗磁性（diamagnetism）至今則稱為法拉第效應(yīng)的現(xiàn)象：一個(gè)線性極化的光線在經(jīng)過一物體介質(zhì)時(shí)，外加一磁場(chǎng)并與光線的前進(jìn)方向?qū)R，則此磁場(chǎng)將使光線在空間中劃出的平面轉(zhuǎn)向。他在筆記本中寫下：“我終于在‘闡釋一條磁力曲線’－或者說‘力線’－及‘磁化光線’中取得成功?！?/p>

　　在對(duì)靜電的研究中，法拉第發(fā)現(xiàn)在帶電導(dǎo)體上的電荷僅依附于導(dǎo)體表面，且這些表面上的電荷對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)部沒有任何影響。造成這樣的原因在于在導(dǎo)體表面的電荷彼此受到對(duì)方的靜電力作用而重新分布至一穩(wěn)定狀態(tài)，使得每個(gè)電荷對(duì)內(nèi)部造成的靜電力互相抵銷。這個(gè)效應(yīng)稱為遮蔽效應(yīng)，并被應(yīng)用于法拉利籠上。雖然法拉第是一位非常出色的實(shí)驗(yàn)學(xué)家，他的數(shù)學(xué)能力與之相形就顯得相當(dāng)薄弱，只能計(jì)算簡(jiǎn)單的代數(shù)，甚至難以應(yīng)付三角學(xué)。不過法拉第懂得使用條理清晰且簡(jiǎn)單的語(yǔ)言表達(dá)他科學(xué)上的想法。他的實(shí)驗(yàn)成果后來被詹姆斯·克拉克·麥克斯韋使用，并建立起了當(dāng)今的電磁理論的基礎(chǔ)方程式。

　　法拉第把磁力線和電力線的重要概念引入了物理學(xué)，通過強(qiáng)調(diào)不是磁鐵本身而是它們之間的“場(chǎng)”，為當(dāng)代物理學(xué)中的許多進(jìn)法拉第展開拓了道路，其中包括麥克斯韋方程。法拉第還發(fā)現(xiàn)如果有偏振光通過磁場(chǎng)，其偏振作用就會(huì)發(fā)生變化。這一發(fā)現(xiàn)具有特殊意義，首次表明了光與磁之間存在某種關(guān)系。

　　化學(xué)方面
　　1、法拉第最早的化學(xué)成果來自于擔(dān)任戴維助手的時(shí)期。他花了很多心血研究氯氣，1833年．法拉第經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)把電流作用在氯化鈉的水溶液時(shí)，能夠獲得氯氣，并發(fā)現(xiàn)了兩種碳化氯。法拉第也是第一個(gè)學(xué)者實(shí)驗(yàn)（雖然較為粗略）觀察氣體擴(kuò)散，此現(xiàn)象最早由約翰·道爾頓發(fā)表，并由湯瑪斯·葛蘭姆及約瑟夫·羅斯密特揭露其重要性。他成功的液化了多種氣體；他研究過不同的鋼合金，為了光學(xué)實(shí)驗(yàn)，他制造出多種新型的玻璃。其中一塊樣品后來在歷史上占有一席之地，因?yàn)樵谝淮萎?dāng)法拉第將此玻璃放入磁場(chǎng)中時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了極化光平面受磁力造成偏轉(zhuǎn)及被磁力排斥。

　　2、他也盡心于創(chuàng)造出一些化學(xué)的常用方法，用結(jié)果、研究目標(biāo)以及大眾展示做為分類，并從中獲得一些成果。他發(fā)明了一種加熱工具，是本生燈的前身，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室廣為采用，作為熱能的來源。法拉第在多個(gè)化學(xué)領(lǐng)域中都有所成果，發(fā)現(xiàn)了諸如苯等化學(xué)物質(zhì)（他稱此物質(zhì)為雙碳化氫(bicarburet of hydrogen)），發(fā)明氧化數(shù)，將如氯等氣體液化。他找出一種氯水合物的組成，這個(gè)物質(zhì)最早在1810年由戴維發(fā)現(xiàn)。

　　3、法拉第也發(fā)現(xiàn)了電解定律，以及推廣許多專業(yè)用語(yǔ)，如陽(yáng)極、陰極、電極及離子等，這些詞語(yǔ)大多由威廉·休艾爾發(fā)明。他還發(fā)現(xiàn)了苯。由于這些成就，很多現(xiàn)代的化學(xué)家視法拉第為有史以來最出色的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家之一。

　　4、法拉第還在1825年首先發(fā)現(xiàn)了苯。19世紀(jì)初，英國(guó)和其他歐洲國(guó)家一樣，城市的照明已普遍使用煤氣。從生產(chǎn)煤氣的原料中制備出煤氣之后，剩下一種油狀的液體卻長(zhǎng)期無人問津。法拉第是第一位對(duì)這種油狀液體感興趣的科學(xué)家。他用蒸餾的方法將這種油狀液體進(jìn)行分離，得到另一種液體，實(shí)際上就是苯。當(dāng)時(shí)法拉第將這種液體稱為“氫的重碳化合物”。