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第30章 自學成才的科學巨匠:邁克爾·法拉第的輝煌一生

樸實,不要貪圖金錢地位,要做一個正直的人。這些教育對法拉第的思想和性格產生了深遠的影響。

由於貧困,法拉第無法接受正規教育,只讀過兩年小學。1803年,為了生計,他開始在街頭賣報。第二年,他到一個書商兼訂書匠的家裡當學徒。在訂書店裡,法拉第接觸到了大量的書籍,他如飢似渴地閱讀,汲取了許多自然科學方面的知識,尤其是《大英百科全書》中關於電學的文章,深深吸引了他。他努力將書本知識付諸實踐,利用廢舊物品製作靜電起電機,進行簡單的化學和物理實驗。

二、科學生涯的

法拉第的好學精神感動了一位書店的老主顧,在他的幫助下,法拉第有幸聆聽了著名化學家漢弗萊·戴維的演講。法拉第被戴維的演講深深吸引,他認真記錄下每一次演講的內容,並整理清楚,回去後和朋友們一起討論研究。他還把整理好的演講記錄送給戴維,並附上一封信,表明自己願意獻身科學事業。

戴維被法拉第的勤奮和好學所打動,1812年,他讓20歲的法拉第成為了自己的實驗助手。從此,法拉第開始了他的科學生涯。在戴維的指導下,法拉第進行了獨立的研究工作,並取得了幾項化學研究成果。1816年,他發表了第一篇科學論文。

三、電磁學的奠基人

電磁感應現象的發現

1820年,奧斯特發現電流的磁效應,這一發現引起了科學界的廣泛關注。法拉第在收集資料的過程中,對電磁現象產生了極大的熱情,並開始轉向電磁學的研究。他仔細分析了電流的磁效應等現象,認為既然電能夠產生磁,反過來,磁也應該能產生電。

經過近10年的不斷實驗,1831年,法拉第終於發現了電磁感應現象。他發現,當一塊磁鐵穿過一個閉合線路時,線路內就會有電流產生,這個效應被稱為電磁感應,產生的電流被稱為感應電流。法拉第的這一發現為電磁學理論的發展奠定了重要基礎。

圓盤發電機的發明

根據電磁感應現象,法拉第於1831年10月28日發明了圓盤發電機。這是人類創造出的第一個發電機,雖然結構簡單,但它卻是現代世界上產生電力的發電機的基礎。

電磁感應定律的提出

法拉第透過大量的實驗,總結出了電磁感應定律。這一定律指出,磁場的變化會在導體中產生電動勢,從而產生電流。這一發現為後來的電磁學理論提供了重要的理論支撐。

電場與磁場概念的引入

1837年,法拉第引入了電場和磁場的概念,指出電和磁的周圍都有場的存在。這一發現打破了牛頓力學“超距作用”的傳統觀念,為經典電磁學理論的建立奠定了基礎。

磁力線與電力線的提出

1838年,法拉第提出了磁力線和電力線的新概念來解釋電、磁現象。這是物理學理論上的一次重大突破。他透過磁力線和電力線的形式來描述磁場的分佈和強度,使人們能夠更清楚地理解磁場的性質和表現。

電化學的研究與貢獻

法拉第對電化學現象也進行了深入的研究。1834年,他總結出法拉第電解定律:電解釋放出來的物質總量和透過的電流總量成正比,和那種物質的化學當量成正比。這一定律成為聯絡物理學和化學的橋樑,也是通向發現電子道路的橋樑。

四、其他科學貢獻與成就

光學與磁光效應的發現

法拉第為了探討電磁和光的關係,在光學玻璃方面費盡了心血。1845年,在經歷了無數次失敗之後,他終於發現了“磁光效應”。他用實驗證實了光和磁的相互作用,為電、磁和光的統一理論奠定了基礎。

蠟燭的化學史演講與教育傳承