迈克尔·法拉第

迈克尔·法拉第

迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。

法拉第1791年9月22日出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。

迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的先导。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。1867年8月25日，法拉第因病医治无效逝世，享年76岁。

由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。

人物影响

他在皇家研究院提供了大量成功的物理及化学演讲，名为“蜡烛的化学史”；这个演讲成为了皇家研究院圣诞节演讲之起源，此演讲并以法拉第为名。法拉第和威廉·休艾尔发明了许多如“电极”、“离子”等耳熟能详的字。

由于道德原因，法拉第拒绝参与为克里米亚战争制造化学武器。在伦敦萨弗伊广场，电工程师协会外，耸立著一个法拉第的雕像，而在布鲁内尔大学新建的一个接待厅以法拉第为名。

法拉第的照片在1991年至2001年时，被印在20元的英镑纸币上。南极洲的前英国实验室：法拉第气候研究站以他为名，而电容则以法拉作为单位。此外，一摩尔的电子所含的电量（约96485库仑）也称为法拉第常数，让世人缅怀他在电学上无与伦比的贡献。法拉第电磁感应定律陈述一随时间改变的磁通量会创造电动势。法拉第在英国皇家研究院（Royal Institution）中任富勒里安化学教授，并指为终身职。在所有任过此职者中，法拉第为第一个，也是最为出名的学者。

爱因斯坦在他的学习墙上放着法拉第的一张照片，并将其与牛顿和麦克斯韦放在一起。

人物评价

法拉第的一生是伟大的，法拉第其人又是平凡的。他非常热心科学普及工作，在他任皇家研究所实验室主任后不久，即发起举行星期五晚间讨论会和圣诞节少年科学讲座。他在100多次星期五晚间讨论会上作过讲演，在圣诞节少年科学讲座上讲演达十九年之久。他的科普讲座深入浅出，并配以丰富的演示实验，深受欢迎。法拉第还热心公众事业，长期为英国许多公司机构服务。他为人质朴、不善交际、不图名利、喜欢帮助亲友。为了专心从事科学研究，他放弃了一切有丰厚报酬的商业性工作.他在1857年谢绝了皇家学会拟选他为会长的提名，他甘愿以平民的身份实现献身科学的诺言，终身在皇家学院实验室工作一辈子，当一个平凡的迈克尔·法拉第。

1867年8月25日，平民迈克尔·法拉第在书房安详地离开了人世。一代科学巨星，在谱写完他不平凡的人生，给人类留下无价的宝藏以后与世长辞。法拉第的贡献惠及每个人，把人类文明提高到空前高度，把文明进程提前几十几百年，不能用金钱衡量其伟绩，如果硬用金钱衡量的话，有人说过超过全球股票价值，比他名气大的人还有：如牛顿如爱因斯坦们，但就对人类直接贡献来说，最大应属于法拉第以及发明青霉素的弗来明，没有人能同太阳比光辉，设立太阳节也不行，但是法拉第确实给人类带来光明动力。铭记先人才会进步，也许对人类贡献最大的是科学家，不是政客，500年后政客都会淡出，而法拉第是不朽的。

法拉第也是最先提出电场概念和电场线概念的。更主要的是他在电化学方面（对电流所产生的化学效应的研究）所做出的贡献。经过多次精心试验，法拉第总结了两个电解定律，这两个定律均以他的名字命名，构成了电化学的基础。他将化学中的许多重要术语给予了通俗的名称，如阳极、阴极、电极、离子等。

成就荣誉

法拉第做实验的线圈 

他在电学方面的贡献最为显著。

（1）纪录中法拉第最早的实验乃是利用七片半便士、七片锌片以及六片浸过盐水的湿纸做成伏打电池。他并使用这个电池分解硫酸镁。

（2）1821年，在丹麦化学家奥斯特发现电磁现象后，戴维和威廉·海德·沃拉斯顿尝试设计一部电动机，但没有成功。法拉第在与他们讨论过这个问题后，继续工作并建造了两个装置以产生他称为“电磁转动”的现象：由线圈外环状磁场造成的连续旋转运动。他把导线接上化学电池，使其导电，再将导线放入内有磁铁的汞池之中，则导线将绕着磁铁旋转。这个装置现称为单极电动机。这些实验与发明成为了现代电磁科技的基石。但此时法拉第却做了一件不智之举，在没有通知戴维跟沃拉斯顿情况下，擅自发表了此项研究成果。此举招来诸多争议，也迫使他离开电磁学研究数年之久。

电磁感应实验

（3）在这个阶段，有些证据指出戴维可能有意阻碍法拉第在科学界的发展。如在1825年，戴维指派法拉第进行光学玻璃实验，此实验历时六年，但没有显著的进展。直到1829年，戴维去世，法拉第停止了这个无意义的工作并开始其他有意义的实验。在1831年，他开始一连串重大的实验，并发现了电磁感应，虽然在福朗席斯科·札德启稍早的工作可能便预见了此结果，此发现仍可称为法拉第最大的贡献之一。这个重要的发现来自于，当他将两条独立的电线环绕在一个大铁环，固定在椅子上，并在其中一条导线通上电流时，另外一条导线竟也产生电流。他因此进行了另外一项实验，并发现若移动一块磁铁通过导线线圈，则线圈中将有电流产生。同样的现象也发生在移动线圈通过静止的磁铁上方时。

（4）他的展示向世人建立起“磁场的改变产生电场”的观念。此关系由法拉第电磁感应定律建立起数学模型，并成为四条麦克斯韦方程组之一。这个方程组之后则归纳入场论之中。法拉第并依照此定理，发明了早期的发电机，成为现代发电机的始祖。1839年他成功了一连串的实验带领人类了解电的本质。法拉第使用“静电”、电池以及“生物生电”已产生静电相吸、电解、磁力等现象。他由这些实验，做出与当时主流想法相悖的结论，即虽然来源不同，产生出的电都是一样的，另外若改变大小及密度（电压及电荷），则可产生不同的现象。

（5）在他生涯的晚年，他提出电磁力不仅存在于导体中，更延伸入导体附近的空间里。这个想法被他的同僚排斥，法拉第也终究没有活着看到这个想法被世人所接受。法拉第也提出电磁线的概念：这些流线由带电体或者是磁铁的其中一极中放射出，射向另一电性的带电体或是磁性异极的物体。这个概念帮助世人能够将抽象的电磁场具象化，对于电力机械装置在十九世纪的发展有重大的影响。而这些装置在之后的十九世纪中主宰了整个工程与工业界。1845年他发现了被他命名为抗磁性（diamagnetism）至今则称为法拉第效应的现象：一个线性极化的光线在经过一物体介质时，外加一磁场并与光线的前进方向对齐，则此磁场将使光线在空间中划出的平面转向。他在笔记本中写下：“我终于在‘阐释一条磁力曲线’－或者说‘力线’－及‘磁化光线’中取得成功。”

在对静电的研究中，法拉第发现在带电导体上的电荷仅依附于导体表面，且这些表面上的电荷对于导体内部没有任何影响。造成这样的原因在于在导体表面的电荷彼此受到对方的静电力作用而重新分布至一稳定状态，使得每个电荷对内部造成的静电力互相抵销。这个效应称为遮蔽效应，并被应用于法拉第笼上。虽然法拉第是一位非常出色的实验学家，他的数学能力与之相形就显得相当薄弱，只能计算简单的代数，甚至难以应付三角学。不过法拉第懂得使用条理清晰且简单的语言表达他科学上的想法。他的实验成果后来被詹姆斯·克拉克·麦克斯韦使用，并建立起了当今的电磁理论的基础方程式。 

法拉第把磁力线和电力线的重要概念引入了物理学，通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”，为当代物理学中的许多进法拉第展开拓了道路，其中包括麦克斯韦方程。法拉第还发现如果有偏振光通过磁场，其偏振作用就会发生变化。这一发现具有特殊意义，首次表明了光与磁之间存在某种关系。