Chia sẻ:
Tiểu sử, thí nghiệm và đóng góp của Michael Faraday
Michael Faraday (Newington Mông, ngày 22 tháng 9 năm 1791 - Hampton Court, ngày 25 tháng 8 năm 1867) là một nhà vật lý và nhà hóa học gốc Anh, có đóng góp chính trong lĩnh vực điện từ và điện hóa. Trong số những đóng góp của ông cho khoa học, và do đó cho nhân loại, chúng ta có thể nêu bật công việc của ông về cảm ứng điện từ, diamagnetism và điện phân.
Do điều kiện kinh tế của gia đình, Faraday nhận được ít sự giáo dục chính thức, vì vậy từ mười bốn năm của mình, anh đã chịu trách nhiệm lấp đầy những khoảng trống này bằng cách đọc rất nhiều trong quá trình đào tạo như một người đóng sách.
Một trong những cuốn sách ràng buộc và ảnh hưởng nhất đến nhà khoa học là Sự cải thiện của tâm trí (Sự cải thiện tâm trí) của Isaac Watts.
Faraday là một người thử nghiệm xuất sắc và truyền lại những khám phá của mình bằng một ngôn ngữ dễ hiểu. Mặc dù kỹ năng toán học của anh ta không phải là tốt nhất, James Clerk Maxwell đã tóm tắt công việc của anh ta và của những người khác trong một nhóm các phương trình.
Theo lời của Clerk Maxwell: "việc sử dụng các dòng lực cho thấy Faraday thực sự là một nhà toán học vĩ đại, từ đó các nhà toán học của tương lai có thể rút ra các phương pháp có giá trị và màu mỡ."
Đơn vị công suất điện của Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) được gọi là Far Arena (F) để vinh danh ông.
Là một nhà hóa học, Faraday đã phát hiện ra Benzen, tiến hành nghiên cứu về clorit clorit, hệ thống số oxy hóa và tạo ra cái được gọi là tiền thân của đầu đốt Bunsen. Ngoài ra, ông còn phổ biến các thuật ngữ: cực dương, cực âm, điện tử và ion.
Trong lĩnh vực vật lý, nghiên cứu và thí nghiệm của ông đã hướng tới điện và điện từ.
Nghiên cứu của ông về từ trường là nền tảng cho sự phát triển khái niệm trường điện từ và phát minh của ông, được chính ông đặt tên là "Thiết bị quay điện từ", là tiền thân của động cơ điện hiện tại.
Chỉ số
- 1 Tiểu sử
- 1.1 Đào tạo chuyên sâu
- 1.2 Mối quan hệ với Humphry Davy
- 1.3 Chuyến đi đến Châu Âu
- 1.4 Tận tâm với điện
- 1.5 Hôn nhân
- 1.6 năm phát minh
- 1.7 Lời cảm ơn
- 1.8 Năm cuối
- 1.9 Cái chết
- 2 thí nghiệm
- 2.1 Luật Faraday
- 2.2 Lồng Faraday
- 3 đóng góp chính
- 4 tài liệu tham khảo
Tiểu sử
Michael Faraday sinh ngày 22 tháng 9 năm 1791, trong một khu phố có tên Newington Mông, nằm ở phía nam London, Anh. Gia đình anh không giàu có, nên giáo dục chính thức của anh không rộng lắm..
Cha của Michael được đặt tên là James và là một học viên của một học thuyết về Kitô giáo. Về phần mình, mẹ cô được đặt tên là Margaret Hastwell và trước khi kết hôn với James, cô làm nhân viên trong nước. Michael có 3 anh em, và là áp chót của những đứa con của cuộc hôn nhân.
Khi Michael mười bốn tuổi, anh làm việc cùng với George Riebau, một nhân viên bán sách và đóng sách. Michael ở lại công việc này trong bảy năm, thời gian mà anh có khả năng tiếp cận việc đọc nhiều hơn.
Lúc này anh bắt đầu bị thu hút bởi các hiện tượng khoa học, đặc biệt là những hiện tượng liên quan đến điện.
Đào tạo chuyên sâu
Ở tuổi 20, vào năm 1812, Michael bắt đầu tham dự các hội nghị khác nhau, hầu như luôn được mời bởi William Dance, một nhạc sĩ người Anh, người đã thành lập Hội Hoàng gia Philharmonic.
Một số giảng viên mà Michael có quyền truy cập là John Tatum, một nhà triết học và nhà khoa học người Anh, và Humphry Davy, một nhà hóa học gốc tiếng Anh.
Mối quan hệ với Humphry Davy
Michael Faraday là một người đàn ông rất có phương pháp và đã viết những ghi chú rất cụ thể mà anh ta đã gửi cho Davy cùng với một ghi chú trong đó anh ta yêu cầu một công việc.
Những ghi chú này là một cuốn sách khoảng 300 trang và rất thích Davy. Người thứ hai bị tai nạn trong phòng thí nghiệm sau đó, điều này đã làm hỏng tầm nhìn của anh ta.
Trong bối cảnh này, Davy đã thuê Faraday làm trợ lý của mình. Đồng thời - ngày 1 tháng 3 năm 1813 - Faraday đã trở thành trợ lý hóa học tại Viện Hoàng gia.
Chuyến đi đến châu âu
Từ năm 1813 đến 1815 Humphry Davy đã đi qua một số quốc gia ở châu Âu. Người hầu lúc đó quyết định không tham dự chuyến đi, vì vậy Faraday là người phải hoàn thành nhiệm vụ của người hầu, ngay cả khi vai trò của anh ta là trợ lý hóa học.
Người ta nói rằng xã hội Anh thời đó rất phân loại, đó là lý do Faraday được xem là một người đàn ông có đặc điểm thấp kém.
Ngay cả vợ của Davy cũng khăng khăng coi Faraday là người hầu, từ chối nhận anh ta trên xe ngựa hoặc cho anh ta ăn cùng họ..
Mặc dù chuyến đi này có nghĩa là một thời gian rất tồi tệ cho Faraday do kết quả của sự đối xử bất lợi mà anh ta nhận được, đồng thời nó ngụ ý rằng anh ta có thể tiếp xúc trực tiếp với các lĩnh vực khoa học và khoa học quan trọng nhất ở châu Âu..
Tận tâm với điện
Từ năm 1821 Michael Faraday đã cống hiến hoàn toàn cho việc nghiên cứu điện, từ tính và khả năng của cả hai yếu tố.
Năm 1825 Davy bị ốm nặng, đó là lý do Faraday trở thành người thay thế ông trong phòng thí nghiệm. Đây là lúc ông đề xuất một số lý thuyết của mình.
Một trong những điều phù hợp nhất là khái niệm rằng cả điện và từ và ánh sáng hoạt động như một bộ ba với đặc tính thống nhất.
Cũng trong năm đó, Faraday bắt đầu đàm phán tại Viện Hoàng gia, được gọi là Bài giảng Giáng sinh của Viện Hoàng gia, trong đó đặc biệt là nhằm vào trẻ em và xử lý những tiến bộ khoa học quan trọng nhất của thời đại, cũng như về những giai thoại và câu chuyện khác nhau từ lĩnh vực khoa học.
Mục đích của những cuộc nói chuyện này là đưa khoa học đến gần hơn với những đứa trẻ không có cơ hội học tập chính thức, như đã xảy ra với anh ta.
Hôn nhân
Năm 1821, Faraday ký hợp đồng hôn nhân với Sarah Barnard. Gia đình họ tham dự cùng một nhà thờ và chính ở đó họ đã gặp nhau.
Faraday là một người đàn ông rất tôn giáo trong suốt cuộc đời của mình và là tín đồ của nhà thờ Sandemanian, có nguồn gốc từ Giáo hội Scotland. Ông tích cực tham gia vào nhà thờ của mình, kể từ khi trở thành phó tế và thậm chí là linh mục trong hai năm liên tiếp..
Không có đứa trẻ nào được sinh ra từ cuộc hôn nhân giữa Faraday và Barnard.
Năm phát minh
Những năm sau đó của Faraday đầy những phát minh và thử nghiệm. Năm 1823, ông phát hiện ra quá trình hóa lỏng clo (thay đổi từ trạng thái khí hoặc rắn sang trạng thái lỏng) và hai năm sau, năm 1825, ông đã phát hiện ra quá trình tương tự nhưng đối với benzen.
Năm 1831 Faraday đã phát hiện ra cảm ứng điện từ, từ đó cái gọi là Định luật Faraday hay Định luật cảm ứng điện từ được tạo ra. Một năm sau, năm 1832, ông nhận được bổ nhiệm danh dự của Doctor của luật dân sự từ Đại học Oxford.
Bốn năm sau, Faraday phát hiện ra một cơ chế có chức năng như một hộp chống sốc điện bảo vệ. Chiếc hộp này được gọi là lồng của Faraday và sau đó trở thành một trong những phát minh được sử dụng nhiều nhất, ngay cả ngày nay.
Năm 1845, ông phát hiện ra hiệu ứng phản ánh sự tương tác rõ ràng giữa ánh sáng và từ tính; hiệu ứng này được dẫn dắt bởi tên Faraday Effect.
Lời cảm ơn
Chế độ quân chủ của Anh đề nghị Faraday bổ nhiệm thưa ngài, mà anh ta đã từ chối nhiều lần vì anh ta cho rằng nó trái ngược với niềm tin tôn giáo của anh ta; Faraday liên kết cuộc hẹn này với việc tìm kiếm sự công nhận và phù phiếm.
Hội Hoàng gia cũng đề xuất rằng ông là chủ tịch của nó và Faraday đã từ chối lời đề nghị này, được thực hiện vào hai dịp khác nhau.
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã bổ nhiệm ông là thành viên nước ngoài vào năm 1838. Một năm sau, Faraday bị suy nhược thần kinh; Sau một thời gian ngắn, anh tiếp tục với việc học.
Năm 1844, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã kết hợp nó với các thành viên nước ngoài, chỉ có 8 nhân cách.
Năm cuối
Năm 1848, Michael Faraday có được một ngôi nhà ân sủng và ân huệ, đó là những ngôi nhà thuộc về nhà nước Anh và được cung cấp miễn phí cho những nhân cách có liên quan của đất nước, với ý định cảm ơn các dịch vụ được cung cấp cho quốc gia..
Ngôi nhà này ở Middlesex, ở Hampton Court và Faraday có người ở từ năm 1858. Chính trong ngôi nhà đó, sau đó ông đã chết.
Trong những năm này, chính phủ Anh đã liên lạc với ông và đề nghị ông hỗ trợ họ trong quá trình phát triển vũ khí hóa học trong khuôn khổ Chiến tranh Crimea, diễn ra từ năm 1853 đến 1856. Faraday từ chối Lời đề nghị này, vì ông cho rằng việc tham gia vào quá trình này là phi đạo đức.
Cái chết
Michael Faraday qua đời vào ngày 25 tháng 8 năm 1867 khi ông 75 tuổi. Một giai thoại gây tò mò về thời điểm này là ông đã được cung cấp một nơi chôn cất trong Tu viện Westminster nổi tiếng, một địa điểm mà ông đã từ chối.
Tuy nhiên, bên trong nhà thờ này, bạn có thể tìm thấy một tấm bảng tôn vinh Faraday và nằm gần lăng mộ của Isaac Newton. Thi thể anh nằm trong khu vực bất đồng chính kiến của Nghĩa trang Highgate.
Thí nghiệm
Cuộc đời của Michael Faraday đầy những phát minh và thử nghiệm. Tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hai trong số những thí nghiệm quan trọng nhất mà ông đã thực hiện và đó là siêu việt đối với nhân loại.
Luật Faraday
Để chứng minh cái gọi là Định luật Faraday hay Luật cảm ứng điện từ, Michael Faraday đã lấy một tấm bìa cứng dưới dạng ống mà anh ta quấn quanh dây bị cô lập; bằng cách này, ông đã hình thành một cuộn dây.
Sau đó, anh ta lấy cuộn dây và nối nó với một vôn kế để đo lực điện động cảm ứng trong khi làm cho một nam châm đi qua cuộn dây.
Kết quả của thí nghiệm này, Faraday xác định rằng một nam châm khi nghỉ không có khả năng tạo ra lực điện động, mặc dù ở trạng thái nghỉ sẽ tạo ra từ trường cao. Điều này được phản ánh trong thực tế là, thông qua cuộn dây, dòng chảy không thay đổi.
Khi nam châm tiếp cận cuộn dây, từ thông tăng nhanh cho đến khi nam châm có hiệu quả bên trong cuộn dây. Khi nam châm đã đi qua cuộn dây, dòng chảy này sẽ giảm xuống.
Lồng Faraday
Lồng của Faraday là cấu trúc mà qua đó nhà khoa học này quản lý để bảo vệ các yếu tố khỏi các cú sốc điện.
Faraday đã thực hiện thí nghiệm này vào năm 1836, khi ông nhận ra rằng tải quá mức của một người lái xe đã ảnh hưởng đến những gì bên ngoài nó chứ không phải những gì được bao bọc bởi người lái xe nói..
Với ý định chứng minh điều này, Faraday lót các bức tường của một căn phòng bằng lá nhôm và tạo ra sự phóng điện áp cao thông qua một máy phát tĩnh điện bên ngoài phòng..
Nhờ xác minh bằng máy quang điện, Faraday có thể xác minh rằng, trên thực tế, không có bất kỳ loại điện nào trong phòng.
Nguyên tắc này bây giờ có thể được quan sát trong dây cáp và máy quét, và có những vật thể khác, tự chúng hoạt động như những chiếc lồng Faraday, như ô tô, thang máy hoặc thậm chí là máy bay.
Đóng góp chính
Xây dựng các thiết bị "xoay điện từ"
Sau khi nhà vật lý và hóa học người Đan Mạch Hans Christian rsted phát hiện ra hiện tượng điện từ, Humphry Davy và William Hyde Wollaston đã thử và thất bại trong việc cố gắng thiết kế một động cơ điện.
Faraday, sau khi thảo luận với hai nhà khoa học về điều này, đã tìm cách tạo ra hai thiết bị nhường chỗ cho việc sản xuất thứ mà ông gọi là "xoay điện từ".
Một trong những thiết bị này, ngày nay được gọi là "động cơ đồng nhất", tạo ra một chuyển động tròn liên tục, được tạo ra bởi lực từ xung quanh một sợi dây, kéo dài đến một thùng chứa thủy ngân có nam châm bên trong. Cung cấp dòng điện cho dây bằng pin hóa học, cái này sẽ xoay quanh nam châm.
Thí nghiệm này hình thành cơ sở của lý thuyết điện từ hiện đại. Đó là cảm xúc của Faraday sau phát hiện này, rằng anh ta đã công bố kết quả mà không hỏi ý kiến anh ta với Wollaston hoặc Davy, dẫn đến một cuộc tranh cãi trong Hội Hoàng gia và việc giao Faraday cho các hoạt động khác ngoài điện từ.
Hóa lỏng khí và lạnh (1823)
Dựa trên lý thuyết của John Dalton, đã tuyên bố rằng tất cả các loại khí có thể được đưa đến trạng thái lỏng, Faraday đã chứng minh thông qua một thí nghiệm tính xác thực của lý thuyết này, ngoài việc giả định cơ sở mà tủ lạnh và tủ đông hiện đại hoạt động.
Thông qua hóa lỏng hoặc hóa lỏng (tăng áp suất và giảm nhiệt độ khí) của clo và amoniac ở trạng thái khí, Faraday đã xoay sở để đưa đến trạng thái lỏng những chất này được coi là "trạng thái khí vĩnh viễn".
Ngoài ra, nó đã xoay sở để đưa amoniac trở lại trạng thái khí, quan sát thấy rằng trong quá trình này, quá trình làm mát đã được tạo ra.
Phát hiện này cho thấy một máy bơm cơ học có thể biến khí thành chất lỏng ở nhiệt độ phòng, tạo ra sự làm mát khi nó trở về trạng thái khí và được nén lại trong chất lỏng..
Khám phá về benzen (1825)
Faraday đã phát hiện ra phân tử benzen bằng cách cô lập nó và xác định nó từ một cặn dầu, có nguồn gốc từ việc sản xuất khí đốt, mà ông đã đặt tên là "bicarburet của hydro".
Giả sử phát hiện này là một thành tựu quan trọng của hóa học, do các ứng dụng thực tế của benzen.
Khám phá cảm ứng điện từ (1831)
Cảm ứng điện từ là khám phá vĩ đại của Faraday, mà ông đã đạt được bằng cách kết nối hai solenoids dây quanh hai đầu đối diện của một vòng sắt.
Faraday đã kết nối một điện từ với điện kế và xem nó kết nối và ngắt kết nối pin khác.
Khi ngắt kết nối và kết nối điện từ, anh ta có thể quan sát thấy rằng khi anh ta truyền dòng điện qua một điện từ, một dòng điện khác tạm thời được tạo ra trong dòng điện khác.
Nguyên nhân của cảm ứng này là do sự thay đổi từ thông xảy ra khi ngắt kết nối và kết nối pin.
Thí nghiệm này hiện được gọi là "cảm ứng lẫn nhau", xảy ra khi sự thay đổi dòng điện trong một cuộn cảm gây ra một điện áp trong một cuộn cảm khác gần đó. Đây là cơ chế mà máy biến áp làm việc.
Luật điện phân (1834)
Michael Faraday cũng là một trong những người chịu trách nhiệm chính cho việc tạo ra khoa học điện hóa học, khoa học chịu trách nhiệm tạo ra pin hiện đang được sử dụng bởi các thiết bị di động.
Trong khi tiến hành nghiên cứu về bản chất của điện, Faraday đã xây dựng hai định luật điện phân của mình.
Đầu tiên trong số này nói rằng lượng chất lắng đọng trong mỗi điện cực của tế bào điện phân tỷ lệ thuận với lượng điện đi qua tế bào.
Thứ hai của các luật này quy định rằng lượng các nguyên tố khác nhau được lắng đọng bởi một lượng điện nhất định nằm trong tỷ lệ trọng lượng hóa học tương đương của chúng.
Khám phá hiệu ứng Faraday (1845)
Còn được gọi là xoay Faraday, hiệu ứng này là một hiện tượng quang-từ, là sự tương tác giữa ánh sáng và từ trường trong một môi trường.
Hiệu ứng Faraday gây ra sự quay của một mặt phẳng phân cực, tỷ lệ tuyến tính với thành phần của từ trường theo hướng lan truyền.
Faraday tin chắc rằng ánh sáng là một hiện tượng điện từ và nó phải chịu tác động của lực điện từ.
Do đó, sau một loạt các thử nghiệm không thành công, anh tiếp tục thử nghiệm một mảnh thủy tinh rắn chứa dấu vết chì, mà anh đã tạo ra trong những ngày làm kính.
Theo cách này, ông quan sát thấy rằng khi một chùm ánh sáng phân cực đi qua kính, theo hướng của một lực từ, ánh sáng phân cực quay theo một góc tỷ lệ với cường độ của từ trường..
Sau đó, ông đã thử nghiệm điều này với các chất rắn, chất lỏng và khí khác nhau bằng cách sử dụng nam châm điện mạnh hơn.
Khám phá diamagnetism (1845)
Faraday phát hiện ra rằng tất cả các vật liệu thể hiện lực đẩy yếu đối với từ trường, mà ông gọi là diamagnetism.
Nghĩa là, chúng tạo ra từ trường cảm ứng theo hướng ngược lại với từ trường được áp dụng bên ngoài, bị đẩy lùi bởi từ trường được áp dụng
Ông cũng phát hiện ra rằng các vật liệu thuận từ hoạt động theo những cách ngược lại, bị thu hút bởi một từ trường bên ngoài được áp dụng.
Faraday cho thấy tính chất này (diamag từ hoặc paramag từ) có trong tất cả các chất. Diamagnetism gây ra với nam châm cực mạnh, có thể được sử dụng để tạo ra sự bay lên.
Tài liệu tham khảo
- Michael Faraday. (2017, ngày 9 tháng 6). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Michael Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Benzen (2017, ngày 6 tháng 6) Lấy từ en.wikipedia.org.
- Hóa lỏng khí. (2017, ngày 7 tháng 5) Lấy từ en.wikipedia.org.
- Định luật điện phân của Faraday. (2017, ngày 4 tháng 6). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Lồng Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Thí nghiệm thùng đá của Faraday. (2017, ngày 3 tháng 5). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Hiệu ứng Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Hiệu ứng Faraday. (2017, ngày 10 tháng 5). Lấy từ en.wikipedia.org.
- Michael Faraday là ai? Khám phá của ông trong lĩnh vực khoa học là gì? (2015, ngày 6 tháng 6). Phục hồi từ quora.com
- 10 đóng góp tốt nhất cho khoa học của Michael Faraday. (2016, ngày 16 tháng 12). Lấy từ learnodo-newtonic.com.