0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Майкл фарадей и джеймс максвелл открытия

Содержание

Электромагнитная теория М. Фарадея и Дж. Максвелла. Фарадей и Максвелл являются одними из наиболее крупных ученых XIX в;

Фарадей и Максвелл являются одними из наиболее крупных ученых XIX в. Оба они имели очень широкий круг научных интересов, были людьми разносторонними. Но, по всей вероятности, наиболее крупным их достижением, которое правильно было бы рассматривать как общее, обоим им принадлежащее, является введение понятия электромагнитного ноля и разработка его теории (хотя Фарадей родился на 40 лет раньше Максвелла и вместе в буквальном смысле этого слова они никогда не работали).

Несколько слов о Фарадее. Английский физик и химик, член Лондонского королевского общества, иностранный почетный член Петербургской Академии наук Майкл Фарадей (1791 — 1867) родился в Лондоне, в семье кузнеца. Он учился в начальной школе, но уже в возрасте 14 лет его официальное образование закончилось — Фарадей поступил учеником в переплетную мастерскую. Интерес к науке Фарадей проявлял с раннего возраста: много читал, посещал различные публичные лекции, в частности лекции известного английского физика и химика Дэви, о котором выше уже говорилось. Лекции Дэви произвели на Фарадея большое впечатление и усилили стремление посвятить свою жизнь науке. Первый период научной деятельности Фарадея был посвящен химии. Ему удалось получить бензол, который в дальнейшем стал широко применяться при получении многих химических веществ. Широкую известность приобрели его работы по сжижению газов.

Начиная с 1821 г. научные интересы Фарадея сосредоточились на электричестве. Он показал, что все виды электричества («электричество трения», «животное электричество», «гальваническое», «термоэлектричество», «магнитное») представляют собой проявление одной и той же сущности, качественно тождественны и отличаются только количеством и интенсивностью.

Зная об открытом в . 1820 г. Эрстедом магнитном действии тока, Фарадей поставил себе целью решить обратную задачу превратить магнетизм в электричество. Большим его успехом было открытие электромагнитной индукции. Это явление заключается в следующем

Таким образом, Фарадей опытным путем показал, что между магнетизмом и электричеством существует прямая динамическая (а не статическая) связь. Это открытие имело огромное научное и практическое значение.

Любопытное соображение высказал по этому поводу Дж. Бернал: «Открытие Фарадея имело также значительно большее практическое значение по сравнению с открытием Эрстеда потому, что оно означало возможность получения электрического тока механическим путем, а также обратную возможность приведения в действие машин с помощью электрического тока. По сути дела, в этом открытии Фарадея заключалась судьба всей тяжелой электропромышленности, однако потребовалось чуть ли не 50 лет для того, чтобы оказалось возможным извлечь все вытекающие из него выгоды.

Фарадей явился основоположником учения об электрическом и магнитном полях. Согласно концепции, составляющей основу теории электромагнитного поля в настоящее время, наэлектризованное тело создает особое состояние окружающей среды, вследствие чего действие этого наэлектризованного тела передается па другие тела. Фарадей так же, как и Максвелл, признавал существование эфира. Поэтому он представлял себе электрическое и магнитное ноля как особое состояние эфира, пронизанного силовыми линиями (силовыми трубками), как это показано на рис. 38 — 40.

Представления Фарадея об электрическом и магнитном полях отвергали принцип дальнодействия Ньютона, согласно которому действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на сколь угодно большие расстояния.

Создание теории электромагнитного поля принадлежит Максвеллу — также крупнейшему, общепризнанному и разностороннему ученому. Прежде чем говорить о научных исследованиях и успехах Максвелла, кратко остановимся на его биографии. Английский физик, член Лондонского королевского общества, организатор и первый директор Кавендишской лаборатории Джеймс Клерк Максвелл (1831 — 1879) родился в г. Эдинбурге, в семье шотландского дворянина. Но все же главным из того многого, что было сделано Максвеллом в науке, является создание электродинамики, теории электромагнитного поля. Максвелл проявил большой интерес к еще недостаточно ясным для него силовым линиям Фарадея. Не получивший систематического образования и слабо владевший математическими методами, Фарадей настойчиво утверждал, что принцип дальнодействия противоречит реальным физическим представлениям, одно тело не может воздействовать па другое через ничто. Как действуют друг на друга два магнита, находящиеся на некотором расстояния? — спрашивал Фарадей. Если через ничто, то почему железные опилки, если ими покрыть слой бумаги и поднести эту бумагу к магниту, образуют особые правильные линии? Не свидетельствует ли это о том, что в пространстве (даже если это вакуум) есть нечто? Максвелл все в большей мере принимал концепцию силовых линий Фарадея, но для общего признания этой концепции нужна была теория. В 1855 г. была опубликована в «Трудах Кембриджского философского общества» первая статья Максвелла по электричеству под названием «О фарадеевских линиях силы».

157. «Нурлы жол – путь в будущее». Послание главы государства народу Казахстана. Астана,11 ноября 2014 года

Сегодня весь мир сталкивается с новыми вызовами и угрозами. Мировая экономика так и не оправилась от последствий глобального финансово-экономического кризиса. Восстановление идёт очень медленными и неуверенными темпами, а где-то ещё продолжается спад. Геополитический кризис и санкционная политика ведущих держав создает дополнительное препятствие для восстановления мировой экономики.

Как известно, прогнозы развития мировой экономики на 2014 и следующие два года пересмотрены Международным валютным фондом и Всемирным банком в сторону понижения. Поэтому нам необходимо оперативно пересмотреть некоторые позиции, а также внести корректировки в планы на предстоящий период. У нас нет времени на раскачку. Те меры, о которых сегодня пойдёт речь, следует реализовать уже с 1 января 2015 года. Мы должны оперативно принять все возможные меры для предотвращения негативных тенденций.

По моему поручению Правительство завершило разработку новой масштабной программы развития. Сегодня, отвечая на вызовы, которые стоят перед нами, я объявляю о Новой Экономической Политике Казахстана «Нұрлы Жол». Этому я посвящаю новое Послание народу на 2015 год. Она будет иметь контрцикпичный характер и будет направлена на продолжение структурных реформ в нашей экономике. Что это означает?

Все эти годы доходы от добычи сырья и его продажи мы откладывали в этот Фонд. 10 миллиардов долларов мы направили на борьбу с кризисом 2007-2009-х годов. Остальные деньги мы не проели и не потратили, а сохранили и преумножили. Сейчас наступает тот самый период, когда мы должны использовать эти резервы. Они помогут преодолеть непростые времена и стимулировать рост нашей экономики. Эти ресурсы предназначены не для краткосрочных мер. Они будут направлены на дальнейшее преобразование экономики. А именно — на развитие транспортной, энергетической, индустриальной и социальной инфраструктуры, малого и среднего бизнеса.

В феврале было принято решение о выделении одного триллиона тенге из Нацфонда для поддержки экономического роста и занятости в 2014-2015 годы, двумя траншами по 500 миллиардов тенге. Для завершения начатых проектов и решения наиболее острых вопросов поручаю Правительству направить второй транш средств из Нацфонда в размере 500 миллиардов тенге на следующие цели.

Первое. Необходимо дополнительно выделить 100 миллиардов тенге на льготное кредитование малого и среднего бизнеса, а также крупного предпринимательства. Это обеспечит реализацию проектов в пищевой и химической промышленности, машиностроении, а также в сфере услуг.

Второе. Для оздоровления банковского сектора и выкупа «плохих» кредитов поручаю обеспечить в 2015 году дополнительную капитализацию Фонда проблемных кредитов в размере 250 миллиардов тенге.

Третье. Для привлечения новых инвестиций необходимо улучшить соответствующие условия. С этой целью поручаю направить 81 миллиард тенге в 2015 году на завершение строительства первого комплекса «сухого порта», инфраструктуры специальных экономических зон «Хоргос — Восточные ворота» и «Национальный индустриальный нефтехимический технопарк» в Атырау и Таразе.

Читать еще:  Бензопила чемпион 137 регулировка карбюратора видео

Четвёртое. На продолжение строительства комплекса ЭКСПО-2017 поручаю выделить для кредитования 40 миллиардов тенге в 2015 году, дополнительно к уже направленным 25 миллиардам.

Пятое. В преддверии ЭКСПО-2017 нам нужно позаботиться о развитии транспортной инфраструктуры Астаны. Столичный аэропорт уже в этом году достигнет своей максимальной пропускной способности — 3,5 миллиона человек. Поэтому для увеличения его потенциала поручаю выделить в 2015 году 29 миллиардов тенге на строительство нового терминала и реконструкцию взлетно-посадочной полосы. Это позволит увеличить пропускную способность к 2017 году до 7,1 миллиона пассажиров в год.

С учётом новых внешних рисков для развития экономики нам нужны новые инициативы для стимулирования деловой активности и занятости. Стержнем Новой Экономической Политики станет План инфраструктурного развития, который я сегодня хочу обнародовать. Он рассчитан на 5 лет и совпадает со Второй пятилеткой реализации ПФИИР, где намерены участвовать более 100 зарубежных компаний. Общий инвестиционный портфель составляет 6 триллионов тенге, доля государства — 15 процентов.

158.Н.Г. Чернышевский. «Антропологический принцип в философии». «Характер человеческого знания».

Как бы там ни было, а Н. Г. Чернышевский понимал Фейербаха в материалистическом смысле. На этот счет не допускает никаких сомнений его знаменитая философская статья, появившаяся в NoNo 4—5 «Современника» за 1860 год. Вот как поясняет он здесь смысл заглавия своей статьи: «Антропологический принцип в философии». Принцип этот состоит в том, что на человека надобно смотреть, как на одно существо, имеющее только одну натуру, чтобы не разрезывать человеческую жизнь на разные половины, принадлежащие разным натурам, чтобы рассматривать каждую сторону деятельности человека, как деятельность или всего его организма, от головы до ног включительно, или, если она оказывается специальным отправлением какого-нибудь особенного органа в человеческом организме, то рассматривать этот орган в его натуральной связи со всем организмом.

Поясняя антропологический принцип, можно сказать, словами самого Фейербаха, Чернышевский замечает, что до сих пор большинство мыслителей, занимающихся нравственными науками, продолжают работать «по прежнему фантастическому способу ненатурального дробления человека на разные половины, происходящие из разных натур». Но именно потому, что ученые в своем большинстве еще не сознали важного значения антропологического принципа, их труды лишаются всякого серьезного значения. «Пренебрежение к антропологическому принципу отнимает у них всякое достоинство, — говорит он, — исключением служат творения очень немногих прежних мыслителей, следовавших антропологическому принципу, хотя еще и не употреблявших этого термина для характеристики своих воззрений на человека: таковы, например, Аристотель и Спиноза».

Итак, в основе философии Чернышевского лежит идея единства человеческого организма. Чернышевский — решительный противник всякого дуализма. По его словам, философия, — т. е. излагаемая и защищаемая им философия Фейербаха, — видит в человеческом организме то, что видят в нем естественные науки. «Эти науки доказывают, — говорит он, — что никакого дуализма в человеке не видно, а философия прибавляет, что если бы человек имел, кроме реальной своей натуры, другую натуру, то эта другая натура непременно обнаруживалась бы в чем-нибудь, и так как она не обнаруживается ни в чем, так как все происходящее и проявляющееся в человеке происходит по одной реальной его натуре, то другой натуры в нем нет». Но единство человеческой природы не мешает существованию в организме человека двух различных родов явлений: явлений так называемого материального порядка и явлений так называемого нравственного порядка. И вот перед Чернышевским встает вопрос: как относятся один к другому эти два порядка явлений? Не опровергается ли их существованием принцип единства человеческой природы? Чернышевский категорически отвечает, что нет: «Делать такую гипотезу мы не имеем основания, потому что нет предмета, который имел бы только одно качество; напротив, каждый предмет обнаруживает бесчисленное множество разных явлений, которые мы для удобства суждений о нем подводим под разные разряды, давая каждому разряду имя качества, так что в каждом предмете очень много разных качеств». Тут опять обнаруживается полное единство его философских взглядов со взглядами Фейербаха. Написанная, — в силу необходимости, слишком хорошо знакомой русскими писателями, — эзоповским языком, но все-таки смелая и яркая по своему содержанию, статья «Антропологический принцип в философии» должна была произвести очень сильное впечатление как в среде читателей, сочувствовавших направлению Чернышевского, так и, может быть, еще более, между людьми, восставшими против него. Неудивительно, что она вызвала горячую полемику.

159. Философские взгляды аль Фараби. Его работа «О качествах главы добродетельного города».

Аль-Фараби Абу-Наср Ибн Мухаммед, философ, один из главных представителей восточного аристотелизма, переплетающегося с неоплатонизмом. Основные сочинения: «Геммы мудрости», «Трактат о взглядах жителей добродетельного города», «Трактат о классификации наук». Аль Фараби родился в 870 году в районе Фараба, в городке Васидж. Первоначальное образование Фараби получил на родине(Самарканд, Бухара). Продолжать образование философ отправился в Багдад крупный культурный центр Арабского халифата, а затем и в Дамаск.

Трактаты Аль Фараби по философии посвящены определению предмета философии, анализу основных законов и категорий бытия; форм, ступеней

и способов познания; исследованиям по логике. Испытав на себе преимущественное влияние философии Аристотеля и Платона, «Второй Учитель» стремился сопоставить, в какой-то степени примирить и синтезировать учения двух великих греков.

Незадолго до кончины, в возрасте 70 лет, Аль Фараби завершил » Трактат о взглядах жителей добродетельного города», в котором попытался воссоздать схему развития мироздания от начала до возникновения человеческого общества и изложить свое видение идеального общественного устройства, творчески переработав при этом идеи Аристотеля и Платона.

Самые интересные открытия Джеймса Максвелла

5 ноября 1879 года умер британский физик, математик и механик Джеймс Клерк Максвелл. Ему было 48 лет. За свою жизнь он стал автором множества открытий. Мы вспомнили самые интересные из них.

1. Метод рисования овала. Это открытие Максвелл сделал, еще будучи школьником. Он учился в Эдинбургской академии. Поначалу учеба мало интересовала Джеймса, но позже он стал проявлять к ней интерес. Больше всего мальчик увлекся геометрией. Его понимание красоты геометрических образов возросло после лекции художника Дэвида Рамзая Хея об искусстве этрусков. Размышления над этой темой привели Максвелла к изобретению способа рисования овалов. Метод восходил еще к работам Рене Декарта и состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности (один фокус), эллипсы (два фокуса) и более сложные овальные фигуры (большее количество фокусов). Надо сказать, что результаты работы школьника не остались незамеченными и были доложены профессором Джеймсом Форбсом на заседании Эдинбургского королевского общества и затем опубликованы в его «Трудах».

2. Теория цветов. После учебы в Кембридже Максвелл готовился к профессорскому званию. В это время главным научным интересом молодого человека становится работа по теории цветов. Она берет начало в творчестве Исаака Ньютона, который придерживался идеи о семи основных цветах. Максвелл был продолжателем теории Томаса Юнга, выдвинувшего идею трех основных цветов и связавшего их с физиологическими процессами в организме человека. Джеймс использовал уже придуманный ранее «цветовой волчок», диск которого был разделен на окрашенные в разные цвета секторы, а также «цветовой ящик», разработанную им самим оптическую систему, позволявшую смешивать эталонные цвета. Однако ему впервые удалось получить с их помощью количественные результаты и довольно точно предсказывать возникающие в результате смешения цвета. Например, если раньше считалось, что белый цвет можно получить смешением синего, красного и желтого, то Максвелл опроверг это. Его опыты показали, что смешение синего и желтого цветов дает не зеленый, как часто полагали, а розоватый оттенок. Также он выяснил, что основными цветами являются красный, зеленый и синий.

3. Устойчивость колец Сатурна . В Абердине Максвелл женился и занимался преподавательской работой, однако наука все еще отнимала значительную часть его времени. Большее внимание Максвелла в это время привлекало исследование природы колец Сатурна, предложенное в 1855 году Кембриджским университетом на соискание премии Адамса (работу требовалось завершить за два года). Кольца были открыты Галилео Галилеем еще в начале XVII века и долгое время были загадкой природы. Природу вещества, из которого были кольца Сатурна, пытались определить многие ученые. Уильям Гершель считал их сплошными твёрдыми объектами. Пьер Симон Лаплас доказывал, что твёрдые кольца должны быть неоднородными, очень узкими и обязательно должны вращаться. Максвелл провел исследования — математический анализ различных вариантов строения колец — и убедился, что они не могут быть ни твёрдыми, ни жидкими. Выво ученого был таким: подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. При помощи Фурье -анализа Максвелл изучил распространение волн в таком кольце и показал, что при определенных условиях метеориты не сталкиваются между собой. Для случая двух колец он определил, при каких соотношениях их радиусов наступает состояние неустойчивости. Получив за работу премию Адамса и собрав восторженные отзывы коллег, Максвелл продолжил опыты. Его работа получила признание в научных кругах. Королевский астроном Джордж Эйри объявил ее самым блестящим применением математики к физике, которое он когда-либо видел.

Читать еще:  Драгметаллы в радиодеталях все фото

4. Первая цветная фотография. Это открытие было сделано в Лондоне . Сначала, в 1860 году, Максвелл выступил с докладом на съезде Британской ассоциации в Оксфорде Максвелл о своих результатах в области теории цветов, подкрепив их экспериментальными демонстрациями с помощью цветового ящика. Год спустя во время лекции в Королевском институте Джеймс представил коллегам первую в мире цветную фотографию, идея которой возникла у него ещё в 1855 году. Она была изготовлена вместе с фотографом Томасом Саттоном. Сперва было получено три негатива цветной ленты на стекле, покрытом фотографической эмульсией (коллодий). Негативы сняли через зелёный, красный и синий фильтры (растворы солей различных металлов). Затем негативы освещали через те же фильтры, после чего удалось получить цветное изображение. Кстати, опыт Максвелла воссоздали спустя почти сто лет назад сотрудники фирмы «Кодак». Принцип ученого использовали еще долгие годы.

Читайте также

Внимание! На небе разгорается Суперлуна

Луна вот-вот сделается полной и подойдет к Земле на самое близкое расстояние в 2020 году

Ученые объяснили, почему коронавирус так опасен для пожилых людей

С возрастом усиливается эффект, который называют “сумерками иммунитета”

Вывод ученых: коронавирус может висеть в воздухе до трех часов

Как установили специалисты, COVID-2019 может быть весьма опасен и заразен в аэрозольном виде

Медики оценили риск заразиться COVID-19 через вентиляцию и канализацию

Неисповедимы все пути распространения новой китайской заразы

Выводы ученых: коронавирус очень ленивый

Почему не надо бояться, что заболевание мутирует и станет более агрессивным [видео]

COVID-19: Ученые назвали главную причину того, почему маски надо носить всем

Как выяснилось, опаснее всего сейчас люди, болеющие без симптомов

Чешский вирусолог Соня Пекова: «Нельзя исключать искусственное происхождение нового коронавируса. Но это не смертельный приговор человечеству!»

Ученая разработала новый, более точный способ тестирования на коронавирус

Версия метеорологов: Аномалии климата помогли коронавирусу стать пандемией

Ученые ищут и находят взаимосвосвязи между погодой и коронавирусом. Увы, жара его не убивает. Все сложнее

COVID-19: шансы заразиться зависят и от группы крови и от генетической предрасположенности

Ученые близки к пониманию того, почему новый коронавирус одних убивает, а других щадит

Раскрыта тайная связь туалетной бумаги и COVID-19

Еще до начала пандемии ученым было понятно: случись что в этом роде – и люди первым делом кинутся скупать заветные рулоны

Здесь учиться одно удовольствие: адекватные преподаватели, стажировки в различных странах, современные аудитории, все условия для занятия спортом и творчеством

В Минском лингвистическом университете готовят переводчиков и лингвистов самого высокого уровня [как поступить, документы, цена]

Возрастная категория сайта 18+

Физик Фарадей: биография, открытия

Английский физик Майкл Фарадей, выросший в бедной семье, стал одним из величайших ученых в истории человечества. Его выдающиеся достижения были сделаны в то время, когда наука являлась уделом людей, рожденных в привилегированных семействах. В его честь названа единица электрической емкости — фарад.

Фарадей (физик): краткая биография

Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года в столице Великобритании Лондоне. Он был третьим ребенком в семье Джеймса и Маргарет Фарадеев. Его отец был кузнецом, который имел слабое здоровье. До брака его мать работала служанкой. Семья жила бедно.

До 13 лет Майкл посещал местную школу, где получил начальное образование. Чтобы помочь семье, он начал работать посыльным в книжном магазине. Усердие мальчика впечатлило его работодателя. Через год его повысили до ученика переплетчика.

Переплет и наука

Майкл Фарадей хотел узнать больше о мире; он не ограничивался реставрацией книг. После усердного ежедневного труда он проводил все свое свободное время за чтением книг, которые он переплетал.

Постепенно он обнаружил, что увлекся наукой. Особенно ему понравились две книги:

  • «Британская энциклопедия» – источник его познаний об электричестве и о многом другом.
  • «Беседы о химии» – 600 страниц о химии в доступном изложении авторства Джейн Марсе.

Он был настолько очарован, что начал тратить часть своего скудного заработка на химические вещества и аппаратуру, чтобы подтвердить истинность того, о чем читал.

Расширяя свои научные познания, он услышал, что известный ученый Джон Татум собирался дать серию публичных лекций по натуральной философии (физике). Для посещения лекций необходимо было внести плату в один шиллинг – слишком много для Майкла Фарадея. Его старший брат, кузнец, впечатленный растущей преданностью своего брата науке, дал ему необходимую сумму.

Знакомство с Хамфри Дэви

Фарадей сделал еще один шаг к науке, когда Уильям Дэнс, клиент книжного магазина, поинтересовался у Майкла, нет ли у него желания получить билеты на лекции в Королевском институте.

Лектор, сэр Хамфри Дэви, был одним из самых известных в мире ученых того времени. Фарадей ухватился за шанс и посетил четыре лекции, посвященные одной из новейших проблем химии – определении кислотности. Он наблюдал за экспериментами, которые проводил Дэви на лекциях.

Это был мир, в котором он хотел бы жить. Фарадей вел записи, а затем сделал так много дополнений в примечаниях, что произвел 300-страничную рукопись, которую сам переплел и отправил Дэви в знак благодарности.

В это время на заднем дворе книжного магазина Майкл начал проводить более сложные эксперименты по созданию электрической батареи из медных монет и цинковых дисков, разделенных влажной соленой бумагой. Он использовал ее для разложения химических веществ, например таких, как сульфат магния. В этой области химии Хамфри Дэви был пионером.

В октябре 1812 года ученичество Фарадея завершилось, и он начал работать переплетчиком у другого работодателя, которого он нашел неприятным.

Не было бы счастья, да несчастье помогло

И вот произошел счастливый для Фарадея случай. В результате неудачного эксперимента Хамфри Дэви был ранен: это временно повлияло на его способность писать. Майклу удалось в течение нескольких дней вести записи для Дэви, впечатленного книгой, которую тот ему послал.

Когда недолгий период работы помощником закончился, Фарадей отправил ученому записку с просьбой нанять его своим ассистентом. Вскоре после этого один из лаборантов Дэви был уволен за нарушение дисциплины, и Хамфри осведомился у Майкла, не хотел ли бы он занять вакантное место.

Не хотел ли он работать в Королевском институте с одним из самых известных ученых в мире? Это был риторический вопрос.

Карьера в Королевском институте

Фарадей приступил к своим обязанностям 1 марта 1813 года, в возрасте 21 года.

Ему хорошо платили и выделили для проживания комнату на чердаке Королевского института. Майкл был очень доволен, и его связь с этим учреждением больше не прерывалась в течение 54 лет, за которые ему удалось стать профессором химии.

Работа Фарадея состояла в подготовке аппаратуры для проведения экспериментов и лекций в Королевском институте. Поначалу он имел дело с трихлоридом азота, взрывчатым веществом, которое травмировало Дэви. Майкл тоже при очередном взрыве ненадолго потерял сознание, и когда Хамфри снова получил травму, опыты с этим соединением были прекращены.

Через 7 месяцев работы в Королевском институте Дэви взял с собой Фарадея в турне по Европе, длившееся 18 месяцев. За это время Майклу удалось встретить великих ученых, таких как Андрэ-Мари Ампер в Париже и Алессандро Вольта в Милане. В некотором смысле, тур заменил ему университетское образование – Фарадей многое узнал за это время.

Большую часть тура он, однако, был несчастлив, поскольку в дополнение к научной и секретарской работе должен был прислуживать Дэви и его жене. Супруга ученого не считала Фарадея равным себе из-за его происхождения.

По возвращении в Лондон все стало на свои места. Королевский институт возобновил контракт Майкла и увеличил его вознаграждение. Дэви даже начал упоминать о его помощи в научных работах.

В 1816 г. в возрасте 24 лет Фарадей прочитал свою первую лекцию о свойствах материи. Проходила она в Городском философском обществе. Тогда же в «Ежеквартальном научном журнале» он опубликовал свою первую научную статью об анализе гидроксида кальция.

В 1821 г. в возрасте 29 лет Фарадей был повышен до должности заведующего хозяйством и лабораторией Королевского института. В том же году он женился на Саре Барнард. Майкл со своей супругой прожили в институте большую часть следующих 46 лет, уже не на чердаке, а в удобном помещении, которое когда-то занимал Хамфри Дэви.

В 1824 г. биография Фарадея (физика) ознаменовалась его избранием в члены Королевского общества. Это было признанием того, что он стал заметным ученым.

В 1825 г. физик Фарадей стал директором лаборатории.

В 1833 г. он стал фуллеровским профессором химии в Королевском институте Великобритании. Фарадей занимал эту должность до конца своей жизни.

В 1848 и 1858 годах ему было предложено возглавить Королевское общество, но он отказался.

Научные достижения

Чтобы описать открытия Фарадея в физике, потребуется не одна книга. Не случайно Альберт Эйнштейн в своем кабинете хранил фотографии только троих ученых: Исаака Ньютона, Джеймса Максвелла и Майкла Фарадея.

Читать еще:  Чем отличается орбитальная шлифмашина от эксцентриковой

Как ни странно, хотя еще при жизни ученого начали использовать слово «физик», ему самому оно не нравилось, и он всегда называл себя философом. Фарадей был человеком, шедшим к открытиям через эксперименты, и он был известен тем, что никогда не отказывался от идей, к которым приходил благодаря научной интуиции.

Если он полагал, что идея стоила того, он продолжал эксперименты, несмотря на множество неудач, пока не достигал ожидаемого или пока не убеждался в том, что мать-природа доказала его неправоту, что случалось крайне редко.

Так что открыл Фарадей в физике? Вот некоторые из его самых заметных достижений.

1821: открытие электромагнитного вращения

Оно стало предвестником того, что, в конечном итоге, привело к созданию электрического двигателя. Открытие базировалось на теории Эрстеда о магнитных свойствах провода, по которому проходит электрический ток.

1823: сжижение газа и охлаждение

В 1802 году Джон Далтон высказал мнение, что все газы могут быть сжижены при низких температурах или высоком давлении. Физик Фарадей доказал это опытным путем. Он впервые превратил хлор и аммиак в жидкость.

Жидкий аммиак был еще интересен тем, что, как заметил Майкл Фарадей, физика процесса его испарения вызывала охлаждение. Принцип охлаждения с помощью искусственного испарения был публично продемонстрирован Уильямом Калленом в Эдинбурге в 1756 г. Ученый с помощью насоса снизил давление в колбе с эфиром, в результате чего произошло его быстрое испарение. Это вызвало охлаждение, и на внешней стороне колбы из влаги воздуха образовался лед.

Важность открытия Фарадея состояла в том, что механические насосы могли превращать газ в жидкость при комнатной температуре. Затем жидкость испарялась, охлаждая все вокруг, полученный газ мог быть собран и с помощью насоса сжат в жидкость снова, повторяя цикл. Именно так работают современные холодильники и морозильники.

В 1862 году на Всемирной лондонской выставке Фердинанд Карре продемонстрировал первую в мире коммерческую машину по производству льда. В машине в качестве охлаждающей жидкости использовался аммиак, и она производила лед со скоростью 200 кг в час.

1825: открытие бензола

Исторически сложилось так, что бензол стал одним из наиболее важных веществ в химии, как в практическом смысле, т. е. он используется при создании новых материалов, так и в теоретическом – для понимания химической связи. Ученый обнаружил бензол в маслянистых остатках производства газа для освещения в Лондоне.

1831: закон Фарадея, формула, физика электромагнитной индукции

Это было чрезвычайно важным открытием для будущего науки и техники. Закон Фарадея (физика) гласит, что переменное магнитное поле вызывает в цепи электрический ток, и генерируемая электродвижущая сила прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Одна из его возможных записей |E|=|dΦ/dt|, где Е – ЭДС, а Ф – магнитный поток.

Например, перемещение подковообразного магнита вдоль провода производит электрический ток, так как движение магнита вызывает переменное магнитное поле. До этого единственным источником тока была батарея. Майкл Фарадей, открытия в физике которого показали, что движение может быть превращено в электричество, или, более научным языком, кинетическая энергия может быть преобразована в электрическую, таким образом, причастен к тому, что большая часть энергии в наших домах сегодня производится именно по этому принципу.

Вращение (кинетическая энергия) преобразуется в электричество с помощью электромагнитной индукции. А вращение, в свою очередь, получают при действии на турбины пара высокого давления, создаваемого энергией угля, газа или атома, или напором воды в гидроэлектростанциях, либо давлением воздуха в ветряных электростанциях.

1834: законы электролиза

Фарадей-физик внес основной вклад в создание новой науки электрохимии. Она объясняет то, что происходит на границе раздела электрода с ионизированным веществом. Благодаря электрохимии мы пользуемся литий-ионными батареями и аккумуляторами, питающими современную мобильную технику. Законы Фарадея важны для нашего понимания электродных реакций.

1836: изобретение экранированной камеры

Физик Фарадей обнаружил, что, когда электрический проводник заряжен, весь лишний заряд скапливается на внешней его стороне. Это означает, что внутри комнаты или клетки, сделанной из металла, дополнительный заряд не появляется. Например, человек, одетый в костюм Фарадея, т. е. с металлической подкладкой, не подвергается действию внешнего электричества. Кроме защиты людей, клетка Фарадея может использоваться для проведения электрических или электрохимических экспериментов, чувствительных к внешним помехам. Экранированные камеры также могут создавать мертвые зоны для мобильной связи.

1845: открытие эффекта Фарадея – магнитооптического эффекта

Еще одним важным экспериментом в истории науки был опыт, впервые доказавший связь электромагнетизма и света, что в 1864 году было полностью описано уравнениями Джеймса Клерка Максвелла. Физик Фарадей установил, что свет представляет собой электромагнитную волну: «Когда противоположные магнитные полюса находились с той же стороны, это оказывало действие на поляризованный луч, что, таким образом, доказывает связь магнитной силы и света.

1845: открытие диамагнетизма как свойства всей материи

Большинство людей знакомо с ферромагнетизмом на примере обычных магнитов. Фарадей (физик) обнаружил, что все вещества диамагнитны – в большинстве своем слабо, но встречаются и сильные. Диамагнетизм противоположен направлению приложенного магнитного поля. Например, если поместить северный полюс у сильно диамагнитного вещества, то оно будет отталкиваться. Диамагнетизм в материалах, индуцированный очень сильными современными магнитами, может быть использован для достижения левитации. Даже живые существа, такие как лягушки, диамагнитны и могут парить в сильном магнитном поле.

Конец

Майкл Фарадей, открытия в физике которого произвели переворот в науке, умер 25 августа 1867 г. в Лондоне в возрасте 75 лет. Его жена Сара жила дольше. У четы не было детей. Всю свою жизнь он был набожным христианином и принадлежал к маленькой протестантской секте сандеманианцев.

Еще при жизни Фарадею было предложено погребение в Вестминстерском аббатстве вместе с королями и королевами Великобритании и учеными, подобно Исааку Ньютону. Он отказался ради более скромной церемонии. Его могилу, где также похоронена Сара, можно найти на кладбище Хайгейт в Лондоне.

Джеймс Максвелл и открытие радиоволн

  • Михайлов Алексей
  • 07.07.2019 в 18:30

Джеймс Максвелл и открытие радиоволн

Будучи математиком, Джеймс Максвелл исследовал мир и вселенную с помощью математических уравнений. Он выбрал кольца Сатурна в качестве предмета своего первого крупного исследования. Максвелл использовал математику, чтобы доказать, что эти кольца не могут быть твердыми дисками и не могут состоять из газа. Его уравнения показали, что они должны состоять из бесчисленных маленьких твердых частиц. Спустя столетие астрономы доказали, что он прав.

Максвелл обратил свое внимание на газы и изучил математические соотношения, которые регулировали движение быстро движущихся частиц газа. Его результаты в этом исследовании полностью пересмотрели научный подход к изучению взаимосвязи между теплом (температурой) и движением газа.

В 1860 году он обратил свое внимание на ранние электромонтажные работы Майкла Фарадея. Фарадей изобрел электродвигатель, обнаружив, что вращающийся металлический диск в магнитном поле создает электрический ток и что изменяющийся электрический ток также изменяет магнитное поле и может создавать физическое движение.

Максвелл решил математически исследовать связь между электричеством и магнетизмом и «электрическими и магнитными силовыми линиями», которые открыл Фарадей.

Когда Максвелл искал математические связи между различными аспектами электричества и магнетизма, он разработал эксперименты для проверки и подтверждения каждого из своих результатов. К 1864 году он вывел четыре простых уравнения, описывающих поведение электрических и магнитных полей и их взаимосвязанную природу. Колеблющиеся (изменяющиеся) электрические поля (те, электрический ток которых быстро смещался назад и вперед) создавали магнитные поля и наоборот.

Два типа энергии были неразрывно связаны. Максвелл осознал, что электричество и магнетизм были просто двумя выражениями единого энергетического потока, и назвал его электромагнитной энергией. Когда он впервые опубликовал эти уравнения и свои открытия в статье 1864 года, физики сразу поняли невероятную ценность и значение четырех уравнений Максвелла.

Максвелл продолжал работать со своим набором уравнений и понял, что пока электрический источник колебался с достаточно высокой частотой, волны электромагнитной энергии, которые он создавал, могли и будут лететь через открытый воздух — без проводящих проводов для перемещения вдоль. Это был первый прогноз радиоволн.

Он рассчитал скорость, с которой будут распространяться эти электромагнитные волны, и обнаружил, что она соответствует лучшим расчетам (в то время) скорости света. Исходя из этого, Максвелл понял, что сам свет был просто еще одной формой электромагнитного излучения. Поскольку электрически заряженные токи могут колебаться с любой частотой, Максвелл понял, что свет — это лишь крошечная часть обширного и непрерывного спектра электромагнитного излучения.

Максвелл предсказал, что будут найдены другие формы электромагнитного излучения вдоль других частей этого спектра. Как он и предсказывал, рентгеновские лучи были открыты в 1896 году Вильгельмом Рентгеном. За восемь лет до этого открытия Генрих Герц провел эксперименты по уравнениям Максвелла, чтобы выяснить, может ли он заставить электромагнитное излучение передавать через пространство в форме энергетических волн. Он легко создал и обнаружил первые в мире радиоволны, подтверждая уравнения Максвелла и предсказания.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector