物理学家法拉第有多厉害(物理学家人物小传)
苦寒7年,打下厚实基础
1791年法拉第生于伦敦的铁匠铺。家有9个兄弟姐妹,由于家境贫苦,只读过 2年小学。
13岁时,法拉第在书店学习书本装订技术。贫苦的日子里,他最大的爱好就是利用闲暇时间去听各种科普方面的报告和演讲。在书店当学徒时,尽管每天忙于收发书报或装订书报,但法拉第却利用业余时间大量阅读。法拉第刻苦好学的精神赢得了店主的特许,他答应法拉第可以随意借阅店中的书籍。
7年的学徒生涯,法拉第研读了大量的科学知识,奠定了法拉第的科学基础。其中大英百科全书以及玛西夫人的化学对话对法拉第的影响最大。为了研究书中的化学实验,法拉第节省零用钱用来购买仪器。
恩师带路,初露头角
1812年,21岁的法拉第听了化学家戴维的讲演,激起了法拉第对科学研究的极大兴趣。法拉第按捺不住内心的热情,冒昧地写了一封信给戴维。法拉第希望能获得他的帮助,给自己介绍一份工作,同时还附上了他的听课笔记。正是这封信件,让戴维看到了他的敬业精神和整理资料的动手能力。戴维回信询问法拉第是否愿意担任皇家研究院实验室的助手。法拉第根本就没有考虑自己的报酬,便欣喜若狂迫的答应了。这是他从订书匠到科学家的转折点。
1812年,21岁的法拉第开始了他的实验室助手工作,然而薪水每星期只有可怜的25先令。后来由于他表现出色,戴维正式法拉第为实验助理。法拉第还主动把戴维的讲演精心整理并附上插图。1813年,法拉第跟随戴维到欧洲进行学术考察。其间法拉第参观了各国科学家的实验室,结交了安培、吕萨克等著名科学家。
然而师徒轻易却很快破裂了。在戴维主持的矿工用的安全灯工程时,法拉第也参与期中。他提出许多建设性的建议,使得安全灯工程完成。正当戴维对法拉第另眼相看时,法拉第却宣称这种安全灯并不是绝对安全。这使得戴维大为恼火,师徒两人结束了愉快的交往。
离开师门,扬名天下
离开戴维后,25岁的法拉第于1816年发表了第一篇化学方面的论文。他论述了生石灰的性质。1825年,法拉第发现了化合物“苯”。
1831年法拉第提出一生中最重要的发现“电磁感应现象。”在论文中,法拉第把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他将这一静电感应现象取名为“电磁感应”。他总结到:电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,它不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础。他为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,开启了第二次工业革命,带领人们走入电气时代。
1833 年到 1834 年,法拉第从实验中得出了“电解”定律,是电荷不连续性的最早的有力证据。
1852年,法拉第在电磁学方面,首先认识到了电场和磁场的存在,并提出了电场线,磁感线的概念。他巧妙的用铁粉显示了磁棒周围的磁感线形状。这些对当时的传统观念是一个很大的挑战和突破。
热心教育,劳苦不辞
法拉第是靠自学成才的科学家,辛勤奋斗半个多世纪却不求名利。1851年,法拉第被一致推选为英国皇家学会会长,他坚决辞掉这个职务。他热心教育事业,在当时被公认为是“最高深的科学研究和最佳、最专门化的科学讲演家”。他举办了名为“星期五晚上的演讲”的讲座,促进了一部分青年人热爱科学。 69 岁时为了培养孩子们的科学思维,法拉第仍然每年的最后一周和第二年的第一周举行“圣诞节的演讲”。 70岁时法拉第还在给青少年做科普报告,并编写著名的科普读物《蜡烛的故事》。
1860年他辞去了皇家学院教授职务。1862年法拉第试图考察磁场对在磁场内的光源发出的光线的影响,因为当时他使用的仪器还不够灵敏,结果发现没有任何影响。1867年,法拉第记忆力日益丧失,逐渐失去了工作能力。
一生实验,鼓舞后人,指明方向
法拉第对失败的实验毫不隐瞒,都诚实记录下来。 1860年前后,法拉第的实验笔记已达到 1.6万多条,每一条他都仔细地依次编号,分订成许多卷。这些笔记和其他实验的资料都已编成书分卷出版,其中最著名的是《电学实验研究》。后来的许多成果就是在法拉第的引导下找到宝贵的经验和教训,获得了正确的研究方向。例如年轻时的爱迪生读过了他的书后,就爱不释手,受到过极大的启发和鼓舞。
1867 年法拉第在伦敦去世,终年76岁。遵照他的意愿,遗体被安葬在海格特公墓。
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