电磁感应与法拉第的故事
历史上最有影响的人当然是说法不一,仁者见仁,智者见智,美国学者迈克尔·哈特进行的历史上最具影响力100人排名,他分别细心挑选一百个人物评功论过,排名定位,让我们来看看法拉第的故事。
电磁感应与法拉第的故事
我们的时代是电气的时代,不过事实上我们有时称为航天时代,有时称为原子时代,但是不管航天旅行和原子武器的意义多么深远,它们对我们的日常生活相对来说起不了什么作用。然而我们却无时不在使用电器。事实上没有哪一项技术特征能象电的使用那样完全地渗入当代世界。
许多人对电都做出过贡献,查尔斯·奥古斯丁·库仑,亚历山得罗·伏特伯爵,汉斯·克里斯琴·奥斯特,安得烈·玛丽·安培等就在最重要的人物之列。但是比其他人都遥遥领先的是两位伟大的英国科学家迈克尔·法拉第和詹姆士·克拉克·麦克斯韦。虽然他俩在一定程度上互为补充,但却不是合作人。其中各自的贡献就足以使本人在本名册中排列在前。
迈克尔·法拉第1791年生于英国新英顿。他出生贫寒,主要靠自学成才。14岁时他跟一位装书兼卖书师傅当学徒,利用此机会博览群书。他在二十岁时听英国著名科学家汉弗利,戴维先生讲课,对此产生了浓厚的兴趣。他给戴维写信,终于得到了为戴维当助手的工作。法拉第在几年之内就做出了自己的重大发现。虽然他的数学基础不好,但是作为一名实验物理学家他是无与伦比的。
1821年法拉第完成了第一项重大的电发明。在这两年之前,奥斯特已发现如果电路中有电流通过,它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中得到启发,认为假如磁铁固定,线圈就可能会运动。根据这种设想,他成功地发明了一种简单的装置。
在装置内,只要有电流通过线路,线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机,是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋,但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。
这是一项重大的突破。只是它的实际用途还非常有限,因为当时除了用简陋的电池以外别无其它方法发电。
人们知道静止的磁铁不会使附近的线路内产生电流。1831法拉第发现第一块磁铁穿过一个闭合线路时,线路内就会有电流产生,这个效应叫电磁感应。一般认为法拉第的电磁感应定律是他的一项最伟大的贡献。
用两个理由足以说明这项发现可以载入史册。第一,法拉第定律对于从理论上认识电磁更为重要。第二,正如法拉第用他发明的第一台发电机(法拉第盘)所演示的那样,电磁感应可以用来产生连续电流。虽然给城镇和工厂供电的现代发电机比法拉第发明的电机要复杂得多,但是它们都是根据同样的电磁感应的原理制成的。
法拉第对化学也做出了贡献。他发明了使气体液化的方法,发现了多种化学物质,其中包括苯,更主要的是他在电化学方面(对电流所产生的化学效应的研究)所做出的贡献。经过多次精心试验,法拉第总结了两个电解定律,这两个定律均以他的名字命名,构成了电化学的基础。他将化学中的许多重要术语给予了通俗的名称,如阳极、阴极、电极、离子等。
是法拉第把磁力线和电力线的重要概念引入物理学,通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”,为当代物理学中的许多进展开拓了道路,其中包括麦克斯韦方程。法拉第还发现如果有偏振光通过磁场,其偏振作用就会发生变化。这一发现具有特殊意义,首次表明了光与磁之间存在某种关系。
法拉第不仅聪明而且俊美。他是一位颇受欢迎的科学讲演家,然而他谦虚谨慎,把名气金钱荣誉看得十分淡薄。他拒绝接受授予他的爵士身份,还拒绝接受让他担任英国皇家学会主席的请求。他的婚后生活幸福、和谐、持久,只是没有子女。他于1867年在伦敦附近去逝。
