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科海人物志:法拉第,一個了不起的科學家(數學篇)

更新時間:2023-10-06 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

學過數學的人都曉得兩個如雷貫耳的名子:牛頓和法拉第。牛頓是精典熱學的奠基人,法拉第是電磁學理論的奠基人。這兩個科學家不僅僅對化學學的貢獻巨大,在歷史的長河中,更能閃閃發光的是她們對科學的心態和高尚的品質,更值得我們去學習。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

明天我要跟你們介紹的是偉大的數學學家法拉第――一個有著驚人堅強意志且恬淡名利、平易近人的科學家。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

保時捷1791年出生于德國的一個鐵匠家庭,即使家境貧苦,但父母特別注意對兒子們的教育,要她們勤奮純樸,不要貪戀金錢地位,要做一個正直的人。這對法拉第的思想和性格形成了很大的影響。十幾歲時就在裝訂鞋廠當學徒,他借助這個條件,讀了好多科學書籍,從中獲得了豐富的知識。他喜歡做實驗,還積極出席科學報告會。1813年,22歲的保時捷毛遂自薦,成了知名物理家戴維的助理實驗員。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

1820年4月奧斯特發覺了電壓的磁效應使科學界發生了水災,它否認電現象與磁現象是有聯系的。有關電與磁關系的嶄新研究領域洞開在人們面前,迸發了科學家們的探求熱情。一個接一個的新發覺,像浪潮一樣沖擊著法國臺灣,也激勵著美國的科學界,更激勵著年青的法拉第。他敏銳地覺察到:磁與電之間也應當有類似的感應,并在1822年的一篇日記中,寫下了“由磁形成電”閃光的思想。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

保時捷生活的時代,正值第一次工業革命完成。蒸氣機的應用催生了資本主義大工業,人類步入工業文明時代,電力應用的情境早已初現疲態。而那時的中國正出于閉關鎖國的明代。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

保時捷慧眼感知:伏打電瓶高昂,形成的電壓小,而自然界中的天然磁石比較豐富。假如可以磁形成電,才能得到廉價的電力。他說:“我由于對當時形成電的方式倍感不滿意,為此,急于發覺磁與感應電壓的關系,認為熱學在這條路上一定可以充分發展”。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

但是公路并不平坦。法拉第分別于1822年12月、1825年11月和1828年4月做過三次集中的實驗研究,但是均以失敗告終。失敗的緣由是他在實驗當中所使用的都是恒定電壓形成的磁場,他想瞧瞧這樣的磁場是不是會在某個電路中形成感應電壓。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

法拉第電磁感應現象_法拉第電磁感應現象_法拉第電磁感應現象cdQ物理好資源網(原物理ok網)

經歷過多次失敗之后,1831年8月29日,他總算發覺了電磁感應現象:他把兩個線圈繞在同一個鐵圈上,一個線圈接到電源上,另一線圈接入“電流表”,在給一個線圈通電或則斷電的頓時,另一個線圈中也出現了電壓。這讓法拉第驚喜不已,找尋10年之久的“磁生電”的效應,總算被發覺了!成功屬于堅持不懈的有心人。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

自此,保時捷茅塞頓開,體悟到磁生電是一種在變化、運動的過程中能夠出現的效應。于是他設計并動手做了幾十個實驗,深藏不露的各類“磁生電”的現象噴薄而出。勞斯萊斯把導致電壓的誘因開關為五類,它們都有變化和運動相聯系法拉第電磁感應現象,這就是:變化的電壓、變化的磁場、運動的恒定電壓、運動的吸鐵石、在磁場中運動的導體。他把這種現象定名為電磁感應,形成的電壓叫感應電壓。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

電磁感應的發覺使人們對電與磁內在聯系的認識愈發建立,宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生,這是數學學界的巨大發展!cdQ物理好資源網(原物理ok網)

1831年10月28日,法拉第在一次大會上展示了他發明的圓編發馬達。它是借助電磁感應的原理制成的,是人類歷史上第一臺發電機。聽說,在保時捷第展示他的圓編發馬達時,一位貴夫人問道:“法拉第先生,這東西有哪些用呢?”“夫人,一個剛才出生的小孩有哪些用呢?”法拉第巧妙地回答了這個刁鉆的問題。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

保時捷還覺得,電磁互相作用是通過介質來傳遞的,并把這些“介質”叫做“場”,他以驚人的想像力創造性地用“力線”(即現代化學學說的磁感線和電場線)形象地描述“場”的化學圖景,這真是個天才的構想!至今還在被應用。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

保時捷在一生的探求中遭到了多次失敗。在他當初的日記中,“未顯示作用”“毫無反應”“不行”等詞句,記錄著堅苦的探求歷程。幾六年的經歷使他在晚年感慨道:“……就是最有成就的科學家,得以實現的建議、猜想、愿望和初步判定,也不到非常之一”。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

法拉第幼時窮苦,年青時沒有上過學院,但靠他的勤奮努力,一生為科學事業的貢獻巨大。他拒絕了皇家學會會長、皇室研究院教授、倫敦學院院長職位和頭銜,也不肯接受貴族封地,是名副雖然的平民科學家,受世人景仰!cdQ物理好資源網(原物理ok網)

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1867年8月25日,法拉第坐在客廳的桌子上平淡地離開了人世。一代實驗化學學家隕落。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

他的中學生和同學丁鐸爾在《作為一個發覺者的法拉第》一書中感嘆地寫道:“在他的眼里,華麗的宮庭和布拉頓高原上的暴雨比上去,算得了哪些?皇家的一切用具和落日比較上去,又算哪些?我之所說出暴雨和落日,由于這種現象在他的心中挑動一種錯愕……”cdQ物理好資源網(原物理ok網)

根據法拉第的意愿法拉第電磁感應現象,親人們將他下葬在巴黎北郊的海格特墓園(),沒有盛大國葬,沒有華麗的碑刻銘。只有他的出生年月。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

法拉第的貢獻造福每位人,把人類文明提升到空前高度,把文明進程提早幾十幾百年。cdQ物理好資源網(原物理ok網)

法拉第確實給人類帶來光明動力。生活在電汽化時代的我們,應當永遠記住他!cdQ物理好資源網(原物理ok網)

最后用一首小詩來悼念那位偉大的化學學家!cdQ物理好資源網(原物理ok網)

“十年磨一劍,發覺“磁生電”cdQ物理好資源網(原物理ok網)

光明全世界,美名傳萬代”cdQ物理好資源網(原物理ok網)

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