ZOEKEN

Natuurkundige Faraday: biografie, ontdekkingen

Engelse natuurkundige Michael Faraday, die opgroeide in armenfamilie, werd een van de grootste wetenschappers in de geschiedenis van de mensheid. Zijn opmerkelijke prestaties werden bereikt in een tijd dat wetenschap het lot was van mensen die in bevoorrechte gezinnen zijn geboren. Ter ere van hem wordt een eenheid van elektrische capaciteit Farad genoemd.

Faraday (natuurkundige): korte biografie

Michael Faraday werd geboren op 22 september 1791 inde hoofdstad van Groot-Brittannië Londen. Hij was het derde kind in de familie van James en Margaret Faradeyev. Zijn vader was een smid die een slechte gezondheid had. Vóór het huwelijk werkte zijn moeder als een dienaar. Het gezin leefde slecht.

Tot de leeftijd van 13, Michael woonde een lokale school bij, waarontving basisonderwijs. Om het gezin te helpen, begon hij te werken als een boodschapper in een boekhandel. De ijver van de jongen maakte indruk op zijn werkgever. Een jaar later werd hij gepromoveerd tot boekbinder.

Faraday natuurkundige

Binding en wetenschap

Michael Faraday wilde meer over de wereld leren; hij was niet beperkt tot het restaureren van boeken. Na ijverig dagelijks werk bracht hij al zijn vrije tijd door met het lezen van boeken die hij had verstrengeld.

Gaandeweg ontdekte hij dat hij werd meegesleept door de wetenschap. Vooral hield hij van twee boeken:

  • De Britse encyclopedie is de bron van zijn kennis van elektriciteit en nog veel meer.
  • "Conversations on Chemistry" - 600 pagina's over chemie in een toegankelijke presentatie van het auteurschap van Jane Mars.

Hij was zo gefascineerd dat hij een deel van zijn magere verdiensten aan chemicaliën en apparatuur begon te besteden om de waarheid te bevestigen van wat hij aan het lezen was.

Zijn wetenschappelijke kennis uitbreidend, hoorde hij datbekende wetenschapper John Tatum zou een reeks openbare lezingen geven over natuurlijke filosofie (fysica). Om colleges bij te wonen was het nodig om een ​​vergoeding van één shilling te betalen - te veel voor Michael Faraday. Zijn oudere broer, een smid, onder de indruk van de groeiende toewijding van zijn broer aan de wetenschap, gaf hem de benodigde hoeveelheid.

Michael Faraday ontdekking in de natuurkunde

Kennismaking met Humphry Davy

Faraday zette nog een stap in de richting van de wetenschap toen William Dance, een boekhandelaar, aan Michael vroeg of hij een kaartje wilde kopen voor lezingen aan het Royal Institute.

De docent, Sir Humphry Davy, was een van de meestenbekend in de wereld van wetenschappers van die tijd. Faraday maakte van de gelegenheid gebruik en volgde vier lezingen over een van de nieuwste problemen van de chemie: de bepaling van de zuurgraad. Hij observeerde de experimenten die Davy in de colleges had uitgevoerd.

Het was een wereld waarin hij wilde leven. Faraday hield verslagen bij, en maakte toen zoveel toevoegingen aan de aantekeningen dat hij een manuscript van 300 pagina's produceerde, dat hij ineenstrengelde en Davy als een teken van dankbaarheid zond.

Op dit moment in de achtertuin van de boekhandelMichael begon meer complexe experimenten uit te voeren om een ​​elektrische batterij koperen munten en zinkschijven te maken, gescheiden door vochtig zoutpapier. Hij gebruikte het om chemicaliën te ontleden, bijvoorbeeld magnesiumsulfaat. Op dit gebied van de chemie was Humphry Davy een pionier.

In oktober 1812 werd het leerlingschap van Faraday voltooid en begon hij te werken als een boekbinder bij een andere werkgever, die hij onaangenaam vond.

Er zou geen geluk zijn, maar pech hielp

En er was een gelukkige gebeurtenis voor Faraday. Als resultaat van een onsuccesvol experiment raakte Humphry Davy gewond: dit had tijdelijk invloed op zijn schrijfvermogen. Michael slaagde erin om een ​​aantal dagen op te nemen voor Davy, onder de indruk van het boek dat hij naar hem stuurde.

Wanneer een korte periode van werk als assistenteindigde, Faraday stuurde een briefje naar de wetenschapper met het verzoek hem in te huren als zijn assistent. Kort daarna werd een van Davy's labarbeiders ontslagen wegens het schenden van discipline, en Humphrey vroeg Michael of hij een vacante plaats wilde innemen.

Wilde hij werken aan het Royal Institute met een van de beroemdste wetenschappers ter wereld? Het was een retorische vraag.

Faraday natuurkundige

Carrière bij het Royal Institute

Faraday trad op 1 maart 1813 in dienst op 21-jarige leeftijd.

Hij werd goed betaald en toegewezen voor het levenkamer op de zolder van het Royal Institute. Michael was zeer tevreden, en zijn connectie met deze instelling werd niet langer onderbroken gedurende 54 jaar, waarvoor hij erin slaagde hoogleraar scheikunde te worden.

Het werk van Faraday bestond uit de voorbereiding van apparatuurvoor het uitvoeren van experimenten en lezingen in het Royal Institute. Aanvankelijk had hij te maken met stikstoftrichloride, een explosief dat Davy verwondde. Michael verloor ook het bewustzijn tijdens de volgende explosie, en toen Humphrey opnieuw gewond raakte, werden experimenten met deze verbinding stopgezet.

Na 7 maanden werken aan het Royal InstituteDavy nam Faraday mee op een tournee door Europa van 18 maanden. Gedurende deze tijd was Michael in staat om grote wetenschappers te ontmoeten, zoals Andre-Marie Amper in Parijs en Alessandro Volta in Milaan. In zekere zin verving de tournee hem door een universitaire opleiding - Faraday heeft in die tijd veel geleerd.

Het grootste deel van de tournee was hij echter ongelukkig,omdat naast het wetenschappelijke en secretariële werk ook Davy en zijn vrouw dienden. De vrouw van de wetenschapper beschouwde Faraday niet als gelijk aan zichzelf vanwege zijn afkomst.

Na terugkeer in Londen viel alles op zijn plek. Het Royal Institute hernieuwde het contract van Michael en verhoogde zijn vergoeding. Davy begon zelfs zijn hulp bij wetenschappelijk werk te noemen.

In 1816 Op 24-jarige leeftijd las Faraday zijn eerste lezing over de eigenschappen van materie. Ze slaagde in de City Philosophical Society. Tegelijkertijd publiceerde hij in het Quarterly Scientific Journal zijn eerste wetenschappelijke artikel over de analyse van calciumhydroxide.

In 1821 Op de leeftijd van 29, Faraday werd gepromoveerd tot de post van hoofd van de economie en het laboratorium van het Royal Institute. In hetzelfde jaar trouwde hij met Sarah Barnard. Michael en zijn vrouw woonden het grootste deel van de volgende 46 jaar in het instituut, niet langer op zolder, maar in een comfortabele kamer die Humphry Davy ooit bewoonde.

In 1824 werd de biografie van Faraday (fysica) gemarkeerd door zijn verkiezing als lid van de Royal Society. Dit was een erkenning dat hij een prominente wetenschapper was geworden.

In 1825 werd de natuurkundige Faraday de directeur van het laboratorium.

In 1833 werd hij een volledigere professor in de chemie aan het Royal Institute of Great Britain. Faraday bekleedde deze functie tot het einde van zijn leven.

In 1848 en 1858 werd hij uitgenodigd om de Royal Society te leiden, maar hij weigerde.

michael faraday physics

Wetenschappelijke prestaties

Om de ontdekkingen van Faraday in de natuurkunde te beschrijven,er is niet één boek vereist. Het is geen toeval dat Albert Einstein in zijn kantoor foto's van slechts drie wetenschappers opslaat: Isaac Newton, James Maxwell en Michael Faraday.

Hoe vreemd het ook lijkt, hoewel zelfs tijdens het leven van de wetenschapper,gebruik het woord "natuurkundige", hij vond het zelf niet leuk, en hij noemde zichzelf altijd een filosoof. Faraday was een man die door experimenten naar ontdekkingen ging en hij stond bekend om het nooit opgeven van ideeën waar hij mee kwam dankzij wetenschappelijke intuïtie.

Als hij geloofde dat het idee het waard was, hijvoortdurende experimenten, ondanks vele tegenslagen, totdat hij het verwachte had bereikt of totdat hij ervan overtuigd was dat moeder natuur hem verkeerd had bewezen, wat uiterst zeldzaam was.

Dus wat ontdekte Faraday in de natuurkunde? Hier zijn enkele van zijn meest opmerkelijke prestaties.

1821: ontdekking van elektromagnetische rotatie

Het werd een voorbode van het feit dat, in de finaleuiteindelijk geleid tot de oprichting van een elektromotor. De ontdekking was gebaseerd op de theorie van Oersted van de magnetische eigenschappen van een draad waardoorheen een elektrische stroom passeert.

Faraday wetformule natuurkunde

1823: vloeibaarmaking en koeling van gas

In 1802 gaf John Dalton de mening dat allesgassen kunnen vloeibaar worden bij lage temperaturen of hoge drukken. Natuurkundige Faraday bewees dit door ervaring. Hij veranderde chloor en ammoniak voor het eerst in een vloeistof.

Vloeibare ammoniak was nog steeds interessant, zoalsmerkte Michael Faraday op, de fysica van het verdampingsproces veroorzaakte verkoeling. Het principe van koeling door kunstmatige verdamping werd in 1756 door William Cullen in Edinburgh publiekelijk gedemonstreerd. De wetenschapper, met behulp van een pomp, verlaagde de druk in de kolf met ether, wat resulteerde in zijn snelle verdamping. Dit veroorzaakte afkoeling en er vormde ijs zich aan de buitenkant van de lamp tegen het vocht in de lucht.

Het belang van Faraday's ontdekking was datMechanische pompen kunnen bij kamertemperatuur gas in vloeistof omzetten. Vervolgens verdampte de vloeistof, koelde rondom, het resulterende gas kon worden verzameld en de pomp opnieuw in de vloeistof worden gecomprimeerd, waarbij de cyclus werd herhaald. Dit is hoe moderne koelkasten en diepvriezers werken.

In 1862 op de World London ExhibitionFerdinand Carre demonstreerde 's werelds eerste commerciële ijsmachine. In de auto werd ammoniak gebruikt als koelvloeistof en produceerde ijs met een snelheid van 200 kg per uur.

1825: De ontdekking van benzeen

Historisch gezien is benzeen één gewordenvan de belangrijkste stoffen in de chemie, beide in praktische zin, dat wil zeggen, het wordt gebruikt bij het maken van nieuwe materialen, en in de theoretische - voor het begrijpen van de chemische binding. De wetenschapper ontdekte benzeen in olieachtige residuen van gasproductie voor verlichting in Londen.

Biografie van Faraday-fysicus

1831: de wet van Faraday, de formule, de fysica van elektromagnetische inductie

Dit was een uiterst belangrijke ontdekking voorde toekomst van wetenschap en technologie. De wet van Faraday (natuurkunde) stelt dat een wisselend magnetisch veld een elektrische stroom in het circuit veroorzaakt, en de gegenereerde elektromotorische kracht is recht evenredig met de snelheid van verandering van de magnetische flux. Een van de mogelijke records | E | = | dΦ / dt |, waarbij E - EMF en Ф - magnetische flux.

Bijvoorbeeld het verplaatsen van een hoefijzermagneetlangs de draad veroorzaakt een elektrische stroom de beweging van de magneet een magnetisch wisselveld. Voorafgaand aan dit de enige bron van kracht was de batterij. Michael Faraday, de opening waarin fysici hebben aangetoond dat de beweging kan worden omgezet in elektriciteit, of, in meer wetenschappelijke termen, kan de kinetische energie worden omgezet in elektrische energie, dus bekend met het feit dat de meeste van de energie in onze huizen vandaag de dag gewoon is gemaakt voor deze principe.

Rotatie (kinetische energie) wordt omgezet inelektriciteit door elektromagnetische inductie. En rotatie wordt op zijn beurt veroorzaakt door de actie op de turbines van een hogedrukstoom geproduceerd door de energie van steenkool, gas of atoom, of door de druk van water in waterkrachtcentrales, of door luchtdruk in windenergie-installaties.

1834: De wetten van elektrolyse

Faraday, de natuurkundige, heeft de grootste bijdrage geleverd aan het creëren vaneen nieuwe wetenschap van de elektrochemie. Het legt uit wat er gebeurt op het grensvlak tussen de elektrode en de geïoniseerde stof. Dankzij elektrochemie gebruiken we lithium-ionbatterijen en batterijen die moderne mobiele apparatuur leveren. De wetten van Faraday zijn belangrijk voor ons begrip van elektrodereacties.

Engelse natuurkundige Michael Faraday

1836: De uitvinding van een afgeschermde kamer

De natuurkundige Faraday ontdekte dat toen elektrischde geleider is opgeladen, de volledige overmatige lading hoopt zich op aan de buitenkant. Dit betekent dat er in de kamer of in een cel van metaal geen extra lading verschijnt. Bijvoorbeeld, een persoon gekleed in een kostuum van Faraday, dat wil zeggen met een metalen voering, wordt niet blootgesteld aan externe elektriciteit. Naast het beschermen van mensen, kan de kooi van Faraday worden gebruikt om elektrische of elektrochemische experimenten uit te voeren die gevoelig zijn voor externe verstoringen. Afgeschermde camera's kunnen ook dode zones voor mobiele communicatie creëren.

1845: ontdekking van het Faraday-effect - magneto-optisch effect

Nog een belangrijk experiment in de geschiedenis van de wetenschapwas een experiment dat eerst het verband tussen elektromagnetisme en licht bewees, dat in 1864 volledig werd beschreven door de vergelijkingen van James Clerk Maxwell. Natuurkundige Faraday stelde vast dat licht een elektromagnetische golf is: "Toen de tegenovergestelde magnetische polen zich aan dezelfde kant bevonden, oefende het een effect uit op de gepolariseerde straal, wat dus de verbinding tussen magnetische kracht en licht bewijst ...

1845: De ontdekking van diamagnetisme als een eigenschap van alle materie

De meeste mensen zijn bekend met ferromagnetismevoorbeeld van gewone magneten. Faraday (een natuurkundige) ontdekte dat alle stoffen diamagnetisch, meestal zwak, maar ook sterk zijn. Diamagnetisme is het tegenovergestelde van de richting van het aangelegde magnetische veld. Als u bijvoorbeeld de Noordpool in een sterk diamagnetische substantie plaatst, zal deze afstoten. Diamagnetisme in materialen, geïnduceerd door zeer sterke moderne magneten, kan worden gebruikt om levitatie te bereiken. Zelfs levende wezens, zoals kikkers, zijn diamagnetisch en kunnen zweven in een sterk magnetisch veld.

Het einde

Michael Faraday, wiens ontdekkingen in de natuurkundemaakte een revolutie in de wetenschap, stierf op 25 augustus 1867 in Londen op 75-jarige leeftijd. Zijn vrouw Sara leefde langer. Het echtpaar had geen kinderen. Zijn hele leven was hij een vrome christen en behoorde hij tot een kleine protestantse sekte van Sandemanians.

Zelfs tijdens zijn leven, werd Faraday begraven aangebodenin Westminster Abbey, samen met de koningen en koninginnen van Groot-Brittannië en geleerden, zoals Isaac Newton. Hij weigerde ter wille van een meer bescheiden ceremonie. Zijn graf, waar Sarah ook wordt begraven, is te vinden op Highgate Cemetery in Londen.

  • evaluatie: