能免费看黄色片的黄色网站|97国产婷婷综合视观看视频|AV无码国产麻豆映画传媒

  • <option id="gkgki"></option>
  • <noscript id="gkgki"><source id="gkgki"></source></noscript>
  • <td id="gkgki"></td>
  • <bdo id="gkgki"></bdo>
  • 語種
    中文簡體 中文繁體 English
    營業廳
    網上營業廳 掌上營業廳
    返回頂部
    法拉第和他的“電磁奇跡”
    2023-12-01 中國電信博物館微信公眾號
    分享:
       

    “自然科學家應當是這樣一種人:他愿意傾聽每一種意見,卻要自己下決心做出判斷。他應當不被表面現象所迷惑,不對每一種假設有偏愛,不屬于任何學派,在學術上不盲從大師。他應該重事不重人。真理應當是他的首要目標。如果有了這些品質,再加上勤勉,那么他確實可以有希望走進自然的圣殿?!薄ɡ?/strong> 

    1831年11月24日,世界知名物理學家、化學家的法拉第在英國皇家學會正式宣讀了“電磁感應現象”的論文,總結了引起感應電流的五種情況。就在這一天,人類文明進入了電磁時代,世界的面貌從此被徹底改變。法拉第不僅開啟了整個世界的電力應用,還為后來的麥克斯韋方程組提供了實驗基礎和理論框架。今天,就讓我們一同穿越時光,了解法拉第和他的“電磁奇跡”。

    01 

    自學踏上科研之路 

    邁克爾.法拉第(1791-1867年)

    1791年,邁克爾·法拉第(Michael Faraday)出生于英國薩里郡紐因頓鎮一個貧窮的鐵匠之家。雖然家境貧寒,但父親仍堅持讓孩子們上小學,并告誡他們要勤勞樸實,做一個正直的人,不要貪圖名利。正像很多窮人家的孩子一樣,他比較早熟。13歲時,由于家庭經濟越來越困難,他不能再上學了,便成了一個裝訂印刷作坊的徒工。從此,法拉第走上了自己謀生的道路。他手腳勤快、聰明伶俐,還很注意學習。他很快就學會了書籍裝訂的手藝,而且裝訂得又快又好,這樣,他就可以抽空看看裝訂好的那些書了,其中既包括《哈姆雷特》《李爾王》這樣的莎士比亞經典文學,也包括《大英百科全書》《化學漫談》這樣的科學名著。

    法拉第還特別喜歡閱讀泰勒(James Tyler)的電學文章,閑暇之余經常到外面撿些舊瓶子之類的,進行簡單的化學和物理實驗。他把書上的每個實驗都做了一遍,親眼看到那些神奇的現象在自己眼前出現??茖W引起了法拉第濃厚的興趣,各種實驗的操作培養了他極強的動手實驗能力,這些都為以后從事科學研究打下了初步的基礎。

    法拉第的勤奮好學感動了書店的一位顧客,他就是英國皇家學院的當斯先生。作為鼓勵,當斯先生把4張皇家學院漢弗萊·戴維教授科學講座的入場券贈送給了法拉第。1812年2月,20歲的法拉第連續聽了戴維教授的四場講座,被精彩的講座內容所震撼,加深了對科學研究工作的熱愛,立志投身其中。

    隨后,他鼓起勇氣,跨出了那大膽而簡單的一步:直接寫信給漢弗萊·戴維,并附上了自己精心整理和裝訂的《亨·戴維爵士演講錄》。收到書信的漢弗萊·戴維深感震驚——他沒有料到,自己總共才4個多小時的演講,法拉第竟然記下了386頁的筆記!所有內容一字不落,沒細講的也都被補充完整。當天晚上,漢弗萊·戴維就給法拉第回信,毫不吝嗇地表達了自己的欽佩之情——“先生,我愿是你的順從、謙恭的仆人。我很樂意為你效勞,我希望這是我力所能及的事?!弊鳛橐幻鐣J的大學者,漢弗萊·戴維能寫出這樣的文字,而且是寫給一個無名小學徒,簡直無法想象。

    漢弗萊·戴維(1778-1829年)

    圖片來源:英國皇家學院

    1813年3月,22歲的法拉第終于進入皇家學院,成為一名助理實驗員,同時也是漢弗萊·戴維的助手。進入皇家學院后,年輕的法拉第有幸陪同老師去歐洲大陸考察,并接觸了如安培、阿拉戈、伏特等許多著名科學家。在戴維的指導下,法拉第深入研究各種科學現象并在1816年發表了第一篇科學論文,這是他人生的轉折點。戴維曾說過:“我對科學最大的貢獻是發現了法拉第?!?/p>

    02 

    十年磨一劍,法拉第開啟電磁學新時代 

    1820年,丹麥物理學家奧斯特發現了載流導線的電流會作用于磁針,從而使磁針改變方向,他得出一個轟動整個科學界的結論:電流的磁效應。

    如果電能夠生磁,那么磁也能生電嗎?很多科學家都開始了思考和嘗試,在安培提出了磁針轉動方向和電流方向的關系及右手定則的報告后,法拉第也對電磁學產生了極大的興趣,并開始探索電磁世界的奧秘。

    1821年到1831年的十年間,法拉第對電流磁效應進行反復試驗和分析研究,認為電流與磁的相互作用除了電流對磁、磁對磁、電流對電流,還應有磁對電流的作用。

    邁克爾.法拉第(1791-1867年)

    圖片來源:美聯社

    1831年,法拉第發現:一個通電線圈的磁力雖然不能在另一個線圈中引起電流,但是當通電線圈的電流剛接通或中斷的時候,另一個線圈中的電流計指針有微小偏轉。經過反復實驗,法拉第證實了當磁作用力發生變化時,另一個線圈中就有電流產生。他又設計了各種各樣實驗,比如兩個線圈發生相對運動,磁作用力的變化同樣也能產生電流。就這樣,法拉第提出了“電磁感應定律”。

    同年10月28日,基于自己的理論研究,法拉第發明了圓盤發電機。這是人類第一次發明發電機。發電機的發明,具有劃時代的意義,也意味著巨大的專利收益。然而,法拉第從始至終,都沒動過申請專利的念頭,更沒從中獲利哪怕一分錢。

    圓盤發電機

    圖片來源:維基百科https://en.wikipedia.org/wiki/Faraday's_law_of_induction#Further_reading

    1831年11月24日,這一天對法拉第來說有著特殊的歷史意義,他在英國皇家學會正式宣讀了電磁感應現象的論文,并公開講解了一些新的實驗成果。圍坐在講臺邊的人們嘲笑地問道:“它有什么用?”法拉第冷靜地回應:“嬰兒會有什么用處?有一天他會長大的?!笔聦嵶C明,法拉第的這一理論奠定了電磁學的基礎,開創了電磁學研究的新時代,也永遠改變了人類的文明。

    圖片來源:新華網

    四十四歲時,法拉第得到了科學界領袖的認可:被牛津大學授予博士頭銜,其科研工作獲得了政府的大筆資助。法拉第進入了科學研究成果的高產期。

    1834年,法拉第總結出法拉第電解定律:電解釋放出來的物質總量和通過的電流總量成正比,和那種物質的化學當量成正比。這條定律成為聯系物理學和化學的橋梁,也是通向發現電子道路的橋梁。

    1837年,他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,這打破了牛頓力學“超距作用”的傳統觀念。

    1838年,他提出了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。

    1843年,法拉第用有名的“冰桶實驗”,證明了電荷守恒定律。

    1845年,在經歷了無數次失敗之后,他終于發現了“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。

    1851年,法拉第通過實驗驗證了諾伊曼和韋伯提出的方程式,證明了在磁場中,運動導線所產生的感應電動勢只與導線切割的磁力線有關,為他的電磁感應定律畫上了一個圓滿的句號。

    1852年,法拉第又提出了“場”的概念來解釋電磁現象?!皥觥币渤闪爽F代物理學中一個革命性的概念,直接質疑了牛頓萬有引力的超距作用,從根本上撼動了牛頓力學的基礎。這也啟發了愛因斯坦:廣義相對論就是一種“場”論。

    1855年,麥克斯韋發表了對法拉第研究的論文《論法拉第的力線》。法拉第看到論文后找到了麥克斯韋,鼓勵他在電磁學方面有更多擴展和建樹。終于在1865年,麥克斯韋在基于法拉第的實驗結論上,進一步總結實驗成果,發展了電磁場理論,他將法拉第的研究與安培的電流理論相結合,提出了麥克斯韋方程組,完整描述了電磁現象的本質和規律,構建了經典電磁學理論大廈,統一了電磁學。

    1867年,電氣科學的“創始人”法拉第在漢普頓宮逝世,享年76歲。他一生中取得了豐碩的科研成就,榮獲了眾多世界級學術獎項,被稱為“電學之父”和“交流電之父”。

    邁克爾.法拉第(1791-1867年)

    1931年,后人為紀念電磁感應發現100周年,在倫敦舉行了盛大的慶?;顒?。人們把法拉第的電磁感應稱做他最偉大的發現——為人類打開了電能寶庫。從此,人類迅速進入電氣時代。

    縱觀法拉第的一生,他都在和自己的坎坷命運做斗爭。年輕時,他憑借個人的努力,實現了命運的逆襲,成功投入科學事業;中年時,面對逆境,他忍辱負重,不怨不艾;取得成就之后,法拉第并沒有沉迷于名利。他始終牢記父親的教誨,保持謙虛和低調,做一個正直的學者。他淡泊名利,全心投入科研工作,其研究成果不僅推動了科學的發展,也影響了人類認識自然界的方式。

    這就是“電磁理論之父”法拉第的傳奇人生!

     

    參考資料: 

    1、鮮棗課堂:《【通信名人傳奇】邁克爾·法拉第》,小棗君;

    2、《天才般的直覺:法拉第怎么發現電磁感應的?》,參見《物理學中的理論概念》中國科學技術出版社;

    3、中國科學院大學:《十年磨一劍|科學史小畫》,蒲雅杰。

    掃一掃在手機打開當前頁
  • <option id="gkgki"></option>
  • <noscript id="gkgki"><source id="gkgki"></source></noscript>
  • <td id="gkgki"></td>
  • <bdo id="gkgki"></bdo>