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Fisico Faraday: biografia, scoperte

Il fisico inglese Michael Faraday, cresciuto in un poverofamiglia, divenne uno dei più grandi scienziati nella storia dell'umanità. I suoi eccezionali risultati furono raggiunti in un periodo in cui la scienza era il destino di persone nate in famiglie privilegiate. In suo onore, un'unità di capacità elettrica si chiama Farad.

Faraday (fisico): breve biografia

Michael Faraday è nato il 22 settembre 1791 ala capitale della Gran Bretagna, Londra. Era il terzo figlio della famiglia di James e Margaret Faradeyev. Suo padre era un fabbro che aveva problemi di salute. Prima del matrimonio, sua madre lavorava come domestica. La famiglia viveva male.

Fino all'età di 13 anni, Michael ha frequentato una scuola locale, dovericevuto istruzione primaria Per aiutare la famiglia, iniziò a lavorare come messaggero in una libreria. Lo zelo del ragazzo impressionò il suo datore di lavoro. Un anno dopo, è stato promosso a uno studente di rilegatore.

Fisico di Faraday

Legame e scienza

Michael Faraday voleva saperne di più sul mondo; non era limitato al restauro di libri. Dopo un intenso lavoro quotidiano, passava tutto il suo tempo libero a leggere libri che aveva intrecciato.

A poco a poco, ha scoperto di essere stato portato via dalla scienza. Soprattutto gli piacevano due libri:

  • L'Enciclopedia Britannica è la fonte della sua conoscenza dell'elettricità e molto altro.
  • "Conversations on Chemistry" - 600 pagine sulla chimica in una presentazione accessibile della paternità di Jane Mars.

Era così affascinato che iniziò a spendere parte dei suoi magri guadagni su prodotti chimici e attrezzature per confermare la verità su ciò che stava leggendo.

Espandendo la sua conoscenza scientifica, lo sentìlo scienziato noto John Tatum stava per tenere una serie di conferenze pubbliche sulla filosofia naturale (fisica). Per partecipare alle lezioni, era necessario pagare una tassa di uno scellino, troppo per Michael Faraday. Suo fratello maggiore, un fabbro, colpito dalla crescente devozione di suo fratello alla scienza, gli diede la quantità necessaria.

scoperta di Michael Faraday in fisica

Conoscenza di Humphry Davy

Faraday fece un altro passo verso la scienza quando William Dance, un cliente di una libreria, chiese a Michael se avesse avuto voglia di ottenere biglietti per le lezioni al Royal Institute.

Il conferenziere, Sir Humphry Davy, era uno dei piùconosciuto nel mondo degli scienziati di quel tempo. Faraday ha colto al volo l'occasione e ha partecipato a quattro conferenze su uno dei più recenti problemi di chimica: la determinazione dell'acidità. Osservò gli esperimenti che Davy aveva condotto nelle lezioni.

Era un mondo in cui voleva vivere. Faraday conservò i documenti, e poi fece così tante aggiunte nelle note che produsse un manoscritto di 300 pagine, che egli intrecciò e inviò a Davy come segno di gratitudine.

In questo momento nel cortile della libreriaMichael iniziò a condurre esperimenti più complessi per creare una batteria elettrica di monete di rame e dischi di zinco, separati da carta salina umida. L'ha usato per decomporre sostanze chimiche, ad esempio come il solfato di magnesio. In questo campo della chimica, Humphry Davy è stato un pioniere.

Nell'ottobre del 1812, l'apprendistato di Faraday fu completato e iniziò a lavorare come legatore di libri con un altro datore di lavoro, che trovò spiacevole.

Non ci sarebbe felicità, ma la sfortuna aiutò

E c'è stato un evento felice per Faraday. Come risultato di un esperimento fallito, Humphry Davy fu ferito: questo influenzò temporaneamente la sua capacità di scrivere. Michael è riuscito a registrare per diversi giorni per Davy, colpito dal libro che ha inviato a lui.

Quando un breve periodo di lavoro come assistenteTerminato, Faraday ha inviato una nota allo scienziato chiedendogli di assumerlo come suo assistente. Poco dopo, uno dei laborai di Davy fu licenziato per aver violato la disciplina, e Humphrey chiese a Michael se gli sarebbe piaciuto prendere un posto vacante.

Voleva lavorare al Royal Institute con uno dei più famosi scienziati del mondo? Era una domanda retorica.

Fisico di Faraday

Carriera al Royal Institute

Faraday ha assunto le sue funzioni il 1 ° marzo 1813, all'età di 21 anni.

Era ben pagato e assegnato per viverestanza nell'attico del Royal Institute. Michael fu molto contento e la sua connessione con questa istituzione non fu più interrotta per 54 anni, per i quali riuscì a diventare un professore di chimica.

Il lavoro di Faraday consisteva nella preparazione di attrezzatureper condurre esperimenti e conferenze al Royal Institute. All'inizio, aveva a che fare con il tricloruro di azoto, un esplosivo che ferì Davy. Anche Michael ha perso conoscenza durante la prossima esplosione e, quando Humphrey è stato nuovamente ferito, gli esperimenti con questo composto sono stati interrotti.

Dopo 7 mesi di lavoro al Royal InstituteDavy portò con sé Faraday in un tour in Europa, della durata di 18 mesi. Durante questo periodo, Michael è stato in grado di incontrare grandi scienziati, come Andre-Marie Amper a Parigi e Alessandro Volta a Milano. In un certo senso, il tour lo ha sostituito con un'istruzione universitaria - Faraday ha imparato molto durante questo periodo.

La maggior parte del tour, tuttavia, era infelice,perché oltre al lavoro scientifico e di segreteria era di servire Davy e sua moglie. La moglie dello scienziato non considerava Faraday uguale a se stesso a causa della sua origine.

Dopo il ritorno a Londra, tutto è andato a posto. Il Royal Institute rinnovò il contratto di Michael e aumentò la sua retribuzione. Davy cominciò persino a menzionare la sua assistenza nel lavoro scientifico.

Nel 1816 All'età di 24 anni, Faraday ha letto la sua prima conferenza sulle proprietà della materia. È passata alla City Philosophical Society. Allo stesso tempo, nel Quarterly Scientific Journal, ha pubblicato il suo primo articolo scientifico sull'analisi dell'idrossido di calcio.

Nel 1821 All'età di 29 anni, Faraday fu promosso al posto di capo dell'economia e laboratorio del Royal Institute. Nello stesso anno sposò Sarah Barnard. Michael e sua moglie vivevano nell'istituto per la maggior parte dei successivi 46 anni, non più in soffitta, ma in una comoda stanza che Humphry Davy aveva una volta occupato.

Nel 1824, la biografia di Faraday (fisica) fu contrassegnata dalla sua elezione come membro della Royal Society. Questo era un riconoscimento che era diventato uno scienziato di primo piano.

Nel 1825 il fisico Faraday divenne direttore del laboratorio.

Nel 1833, divenne un professore di chimica più completo al Royal Institute of Great Britain. Faraday ha ricoperto questo incarico fino alla fine della sua vita.

Nel 1848 e nel 1858 fu invitato a guidare la Royal Society, ma rifiutò.

fisica di Michael Faraday

Risultati scientifici

Per descrivere le scoperte di Faraday in fisica,non è richiesto un libro Non a caso Albert Einstein nel suo ufficio ha conservato le foto di soli tre scienziati: Isaac Newton, James Maxwell e Michael Faraday.

Per quanto strano possa sembrare, anche se durante la vita dello scienziato,usa la parola "fisico", a lui stesso non piaceva, e si definiva sempre un filosofo. Faraday era un uomo che andava alle scoperte attraverso gli esperimenti, ed era noto per non aver mai mollato le idee con cui era arrivato grazie all'intuizione scientifica.

Se credeva che l'idea valesse la pena, luicontinuarono gli esperimenti, nonostante molte battute d'arresto, fino a quando non raggiunse l'aspettativa o finché non fu convinto che madre natura gli aveva dimostrato che si sbagliava, il che era estremamente raro.

Cosa ha scoperto Faraday in fisica? Ecco alcuni dei suoi risultati più notevoli.

1821: scoperta della rotazione elettromagnetica

È diventato un precursore del fatto che, in finalealla fine, ha portato alla creazione di un motore elettrico. La scoperta era basata sulla teoria di Oersted delle proprietà magnetiche di un filo attraverso il quale passa una corrente elettrica.

Fisica della formula della legge di Faraday

1823: liquefazione e raffreddamento del gas

Nel 1802, John Dalton espresse l'opinione che tuttoi gas possono essere liquefatti a basse temperature o alte pressioni. Il fisico Faraday lo ha dimostrato per esperienza. In primo luogo ha trasformato il cloro e l'ammoniaca in un liquido.

L'ammoniaca liquida era ancora interessante in quanto, comeha osservato Michael Faraday, la fisica del processo della sua evaporazione ha causato il raffreddamento. Il principio del raffreddamento per mezzo dell'evaporazione artificiale fu dimostrato pubblicamente da William Cullen a Edimburgo nel 1756. Lo scienziato, usando una pompa, abbassò la pressione nel pallone con l'etere, provocando la sua rapida evaporazione. Questo ha causato il raffreddamento, e il ghiaccio si è formato all'esterno della lampadina dall'umidità dell'aria.

L'importanza della scoperta di Faraday era quellaLe pompe meccaniche potrebbero convertire il gas in liquido a temperatura ambiente. Quindi il liquido è evaporato, raffreddando tutto intorno, il gas risultante potrebbe essere raccolto e la pompa compressa nuovamente nel liquido, ripetendo il ciclo. Ecco come funzionano i moderni frigoriferi e congelatori.

Nel 1862 al World London ExhibitionFerdinand Carre ha dimostrato la prima macchina per il ghiaccio commerciale al mondo. Nella macchina, l'ammoniaca veniva usata come liquido di raffreddamento e produceva ghiaccio ad una velocità di 200 kg all'ora.

1825: la scoperta del benzene

Storicamente, il benzene è diventato unodelle sostanze più importanti in chimica, sia in senso pratico, cioè, è usato nella creazione di nuovi materiali, sia in teoria - per comprendere il legame chimico. Lo scienziato ha scoperto il benzene in residui oleosi di produzione di gas per l'illuminazione a Londra.

Biografia del fisico di Faraday

1831: la legge di Faraday, la formula, la fisica dell'induzione elettromagnetica

Questa è stata una scoperta estremamente importante peril futuro della scienza e della tecnologia. La legge di Faraday (fisica) afferma che un campo magnetico alternato causa una corrente elettrica nel circuito e che la forza elettromotrice generata è direttamente proporzionale alla velocità di cambiamento del flusso magnetico. Uno dei suoi possibili record | E | = | dΦ / dt |, dove E - EMF e Ф - flusso magnetico.

Ad esempio, spostando un magnete a ferro di cavallolungo il filo produce una corrente elettrica, poiché il movimento del magnete provoca un campo magnetico alternato. Prima di allora, l'unica fonte di corrente era la batteria. Michael Faraday, le cui scoperte in fisica hanno dimostrato che il movimento può essere trasformato in elettricità, o, più scientificamente, l'energia cinetica può essere trasformata in elettrica, così che è implicata nel fatto che la maggior parte dell'energia nelle nostre case oggi viene prodotta proprio su questo principio.

La rotazione (energia cinetica) viene trasformata inelettricità per induzione elettromagnetica. E la rotazione, a sua volta, è prodotta dall'azione sulle turbine di un vapore ad alta pressione prodotto dall'energia di carbone, gas o atomo, o dalla pressione dell'acqua nelle centrali idroelettriche, o dalla pressione dell'aria nelle centrali eoliche.

1834: Le leggi dell'elettrolisi

Il fisico di Faraday ha dato un contributo importante alla creazioneLa nuova scienza dell'elettrochimica. Spiega cosa succede all'interfaccia tra l'elettrodo e la sostanza ionizzata. Grazie all'elettrochimica, utilizziamo batterie agli ioni di litio e batterie che alimentano le moderne apparecchiature mobili. Le leggi di Faraday sono importanti per la nostra comprensione delle reazioni degli elettrodi.

Il fisico inglese Michael Faraday

1836: invenzione di una telecamera schermata

Il fisico Faraday lo scoprì quando era elettricoil conduttore è carico, tutta la carica addizionale si accumula sul suo lato esterno. Ciò significa che non vi è alcun costo aggiuntivo all'interno di una stanza o una gabbia in metallo. Ad esempio, una persona che indossa un abito di Faraday, cioè con un rivestimento metallico, non è esposta all'elettricità esterna. Oltre a proteggere le persone, la gabbia di Faraday può essere utilizzata per condurre esperimenti elettrici o elettrochimici che sono sensibili alle interferenze esterne. Le telecamere schermate possono anche creare punti morti per le comunicazioni mobili.

1845: scoperta dell'effetto Faraday - l'effetto magneto-ottico

Un altro importante esperimento nella storia della scienzac'è stato un esperimento che per primo ha dimostrato la connessione tra elettromagnetismo e luce, che nel 1864 è stata completamente descritta dalle equazioni di James Clerk Maxwell. Il fisico Faraday ha stabilito che la luce è un'onda elettromagnetica: "Quando i poli magnetici opposti erano dalla stessa parte, ha avuto un effetto sul raggio polarizzato, che dimostra così la connessione di forza magnetica e luce ...

1845: scoperta del diamagnetismo come proprietà di tutta la materia

Molte persone hanno familiarità con il ferromagnetismoUn esempio di magneti ordinari. Faraday (fisico) ha scoperto che tutte le sostanze sono diamagnetiche - per lo più deboli, ma ce ne sono anche di forti. Il diamagnetismo è opposto alla direzione del campo magnetico applicato. Ad esempio, se metti il ​​polo nord in una sostanza fortemente diamagnetica, si respingerà. Il diamagnetismo nei materiali, indotto da magneti moderni molto potenti, può essere utilizzato per ottenere la levitazione. Anche gli esseri viventi, come le rane, sono diamagnetici e possono galleggiare in un forte campo magnetico.

La fine

Michael Faraday, le cui scoperte in fisicafece una rivoluzione nella scienza, morto il 25 agosto 1867 a Londra all'età di 75 anni. Sua moglie Sarah ha vissuto più a lungo. La coppia non ha avuto figli. Per tutta la vita era un devoto cristiano e apparteneva a una piccola setta protestante di uomini di sabbia.

Durante la vita di Faraday fu offerta la sepolturanell'Abbazia di Westminster insieme ai re e alle regine della Gran Bretagna e agli studiosi, come Isaac Newton. Ha rifiutato una cerimonia più modesta. La sua tomba, dove è anche sepolta Sarah, si trova nel cimitero di Highgate a Londra.

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