電磁學(xué)和電化學(xué)的奠基人法拉第

1、電磁學(xué)和電化學(xué)的奠基人法拉第邁克爾法拉第是給19世紀(jì)的科學(xué)打上深刻印記的大科學(xué)家，在物理化學(xué)尤其是電化學(xué)方面，做出了杰出的貢獻。他是英國著名化學(xué)家戴維的學(xué)生和助手，他的發(fā)現(xiàn)奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，是麥克思韋的先導(dǎo)。 法拉第1791年9月22日出生在英國的薩利，父親詹姆斯法拉第是一位手工工人，母親照顧家務(wù)。由于家境貧寒，法拉第童年時生活很清苦，他父親也因過度勞累，身體極為衰弱。法拉第從未沒有進過學(xué)校，他識字是自學(xué)的, 從11歲當(dāng)報童，一直當(dāng)?shù)?6歲。他覺得賣報這個差事對他很合適，因為在閑暇時可以看各種報紙，學(xué)習(xí)知識，看完的報還可以賣掉。賣報5年，他走遍了英國幾個城市的大街小巷。這種工作，雖地位低下，

2、但也能鍛煉人。幾年的賣報生涯，使法拉第閱歷很廣，有膽有識，十分機警。隨著歲月的流逝，法拉第已長成一個青年，他覺得賣報這工作對他不再合適了，想另找工作。一天，他看到手工廠老板亨特招收雜工的啟事，便去找了亨特。從此給老板搬運物品、掃院子、擦地板，甚至還要給老板娘提水、洗衣服。與其說是工人，倒不如說是仆人更合適。老板和老板娘都是很尖刻的人，他們發(fā)火時，把臟水潑到法拉第的身上，給他安排的伙食也很差。一次，法拉第在回家的路上，經(jīng)過喬治里保書店裝訂工場，看到門前貼著一張廣告，上面寫道：本場招收裝訂工人，月薪8英鎊，尤其歡迎童工，工人可在場內(nèi)就餐，餐費自理，法拉第回家以后，就和父母商量，辭去了亨特老板的工作

3、，去裝訂場當(dāng)了一名工人。裝訂場的工作條件很差，工作也很累，但法拉第卻喜歡，因為他可以把裝訂過的書帶回家米讀。他親手裝訂過百科全書和其他許多名著。法拉第利用裝訂場的工作之便，閱讀了大英百科全書電學(xué)卷，了解了電的意義和作用。幾年的時間，他讀了物理、化學(xué)、天文、地質(zhì)等方面的多種著作。別人裝訂了好書，也推薦給他看。法拉第，我這有一本化學(xué)對話，寫得非常動人，你如果感興趣，我可以抽出一本來，放在你的臺子上。法拉第的好朋友格平小聲向他建議。下班鈴響了，噪雜的工場變得安靜了，法拉第獨自坐在工人午休的小工棚里，借著昏暗的燈光，開始讀化學(xué)對話。這是女科學(xué)家馬爾希特夫人著的一部科普讀物，文字生動活潑，給人們展現(xiàn)了一

4、個神奇、奧妙無窮的化學(xué)世界，各種奇特的化學(xué)物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)元素的化學(xué)家，物質(zhì)的組成，分光鏡的奇妙，化學(xué)藥品的奇異的醫(yī)療效果。法拉第完全被這部書吸引住了，他如饑似渴地讀下去。篤！篤！有人敲窗子，法拉第一拾頭，他驚呆了，原來天已大亮，、窗外站著他那年老多病的母親。媽媽，我懂得了一門奇異的科學(xué)，它叫化學(xué)，非常有用，我將來要研究化學(xué)！上帝保佑你，孩子，我們是窮人，沒有能供你讀書。、馬爾希特夫人的化學(xué)對話法拉第一連看了七遍。他萬萬沒有想到，一個十分偶然的機遇，使他真的走上了研究化學(xué)的道路。英國著名電化學(xué)家戴維和其他知名專家經(jīng)常在英國皇家學(xué)院講演會上作學(xué)術(shù)報告，聽講的人很自由，人都可以去。法拉第在工作之余；經(jīng)常

5、去聽這些學(xué)術(shù)報告。一天，法拉第正在工場與老板談業(yè)務(wù)，一個高個子的青年人走了進來，他看了看法拉第，客氣他說，恕我冒昧，打斷你們的談話，昨天晚上我好象在講演會上看到過您?？赡艿模易蛱齑_實去那里聽過報告。法拉第回答說我萬沒想到您是一位裝訂工人。青年人說。我家里很窮，要掙錢吃飯。法拉第答。他是我們場里的博士，現(xiàn)在已是裝訂技師了。羅什老板插進來介紹說。太好了，我們認(rèn)識千下吧，我叫德恩斯，是科學(xué)愛好看。我叫法拉第，認(rèn)識您真高興。您到我們這里有什么事？德恩斯先生。老板對這位不速之容有點不耐煩了。我想未訂一批新書，難道羅什老板不高興么？德恩斯答道。歡迎，歡迎，包您滿意！老板馬上堆滿了笑臉。德恩斯很有錢，還結(jié)

6、識了一批學(xué)術(shù)界的朋友。后來，他和法拉第成了好朋友，經(jīng)常到工場來找法拉第，相約去拜訪科學(xué)人士。 1812年5月底，正當(dāng)法拉第忙著組織人裝訂皇家學(xué)會會報時，德恩斯又來找法拉第了.再過一個小時，戴維就在皇家學(xué)院大廳里做第四次學(xué)術(shù)報告，還有演示實驗，我好不容易弄到了兩張前排的票。好極了，我們?nèi)グ伞７ɡ诟吲d極了?？赡墓ぷ鞴懿涣四敲炊嗔?，快！戴維的報告深深吸引了法拉第，戴維的熟練的實驗演示，使他十分敬佩。他將自己對電的一些想法寫信告訴了戴維，他在信中提出：電解作用，很可能存在著某種嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系。過了一段時間，法拉第收到了戴維的一封回信，信中寫道。 法拉第先生： 請于本星期三前，來肯寧斯湯大街實驗室一

7、晤。戴維敬啟1812年8月14日法拉第終于坐在戴維的實驗室里。我是個裝訂工，裝訂過成千上萬本書，其中也包括您的書，我讀過大部分科技書。法拉第介紹了自己。您給我寫信有什么要求嗎？戴維問。我想研究化學(xué)。法拉第直接了當(dāng)?shù)鼗卮?。?jīng)過一段談話，戴維發(fā)現(xiàn)了法拉第的才能，決定錄用他為自己的助手。法拉第收到被戴維錄用的便條以后，心情激動，夜不能寐。他知道，從此，他的科學(xué)生涯就開始了。法拉第擔(dān)當(dāng)戴維的助手工作出色，他每天從早到晚在實驗室工作，把一切都安排得井然有序，實驗之余，他還抽時間讀了許多科技書。戴維對法拉第的工作也非常滿意，他認(rèn)為，法拉第是一個忠于職守的人。一天，戴維對法拉第說：過幾天我要和我的妻子一起到

8、國外度蜜月，為了不中斷科學(xué)研究，我想帶一個流動實驗室，請您去照顧這個流動實驗室。我很榮幸，愿意跟隨您的流動實驗室工作。 。1813年秋，法拉第跟隨戴維，長途旅行，兼做科學(xué)考察，他們把實驗室安放在一輛轎式馬車上，白天走路，晚上由法拉第做實驗。他們還一起爬到火山口，考察火山的活動，采集了一大口袋火山石進行分析。此外，他們還采集了礦泉水水樣、巖石標(biāo)本、土壤標(biāo)本等。這樣的旅行持續(xù)了一年半，這實際上是一次游學(xué)，法拉第跟著戴維學(xué)到了許多東西，還拜訪了許多科學(xué)家。一年半的科學(xué)旅行，法拉第記了厚厚的兩大本筆記。1814年，法拉第跟隨戴維回到倫敦，經(jīng)戴維推薦，他被著名的皇家學(xué)院錄用，擔(dān)任了實驗室管理儀器的助教。

9、1816年，戴維讓法拉第分析了托斯卡那的土壤成分，并把分析緒果寫成論文發(fā)表。法拉第在論文中寫到：戴維先生建議我把這項研究，作為我在化學(xué)領(lǐng)域中的第一次實驗。當(dāng)時，我的恐懼多于信心，我從未學(xué)習(xí)過怎樣寫真正的論文，但對分析給果的準(zhǔn)確描述，將有助于讀者對托斯卡那土壤的了解。1817年，法拉第連續(xù)發(fā)表了6篇論文9這些論文的發(fā)表，使他增強了從事科學(xué)研究的信心，同時，許多科學(xué)家也逐步了解了法拉第。1819年，法拉第應(yīng)斯達特的要求，研究了不銹鋼與各種合金，他在皇家實驗室中，靠斯達特的資助，建造了一個小小的冶煉爐，不久就煉出了鐵鎳合金，后來又煉出鉑、鈀、鍺、銀、鉻、錫、鈦、餓、銥等多種金屬與鐵的合金。1820年

10、，法拉第合成了二氯乙烷和六氯乙烷，但在當(dāng)時，有機化學(xué)發(fā)展得還很不夠，因此，法拉第把他的合成物叫做氯化碳。法拉第的才能逐步為人們所了解。1821年，他被提升為皇家學(xué)院實驗室的總負(fù)責(zé)人。皇家學(xué)院還贈送給法拉第一套寬大的住宅。 法拉第在1820年結(jié)識了一個珠寶商的女兒，她的名字叫薩蕾。薩蕾是一位熱愛科學(xué)的姑娘，她對法拉第的才能十分仰慕，尤其在她知道了法拉第自學(xué)的坎坷經(jīng)歷之后，她對法拉第的愛慕之情日篤。1821年、法拉第和薩蕾結(jié)婚。薩蕾對法拉第十分體貼，還善于為他創(chuàng)造安靜的工作環(huán)境，這對法拉第以后的成名，起了很大的作用。1821年以后，法拉第一直和戴維合作，研究氣體的液化問題，他們成功地使C02、SO

11、2、H2O、NH3、N203等氣體液化，還曾試圖制取液態(tài)氧和液態(tài)氮，但這方面的研究沒有取得成功。由于法拉第得知了丹麥物理學(xué)家奧斯特的發(fā)現(xiàn)，他中斷了對氣體的研究。奧斯特發(fā)現(xiàn)，磁針在通有電流的導(dǎo)體附近，會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。法拉第通過對這一現(xiàn)象的深入研究，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，這一定律是現(xiàn)代電磁學(xué)的基礎(chǔ)，但由于他的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差，沒有能對這一現(xiàn)象概括出嚴(yán)格的定量關(guān)系。法拉第不僅確定了電磁惑應(yīng)定律，而且還做成了一種實驗儀器，使磁針不停地繞著通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動，從而確定了電動機的原理，但遺憾地是他沒能把這一研究深入下去。由于法拉第在科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)， 1824年他被選為英國皇家學(xué)會會員，這相當(dāng)于中國科學(xué)院的院士。據(jù)科學(xué)

12、史考證，在選法拉第任會員時，只有一人不同意，這就是戴維。有人認(rèn)為，戴維是對他的學(xué)生提出嚴(yán)格要求，希望他的學(xué)生再多出些成果。也有人說，戴維是對法拉祟的才能懷有嫉妒之心，故反對他出任會員。1829年戴維去世以后，法拉第專心研究電化學(xué)的問題，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液時，兩極上會同時出現(xiàn)化學(xué)變化。法拉第通過對這一現(xiàn)象的定量研究，發(fā)現(xiàn)了電解定律。1833年，法拉第提出了兩條電解定律： （1）電解時，在電極上析出或溶解悼的物質(zhì)的重量，與通過電極的電量成正比；（2）如通過的電量相同，則析出或溶解掉的不同物質(zhì)的化學(xué)克當(dāng)量數(shù)相同。電解一克當(dāng)量的物質(zhì)，所需用的電量叫L個法拉第，等于96484庫侖。人們?yōu)榱思o(jì)念法拉第，把這兩條電解定律稱為法拉第定律。電解定律的發(fā)現(xiàn)，把電和化學(xué)統(tǒng)一起來了，這