Michael Faraday (Newington Butt, 22. september 1791 - Hampton Court, 25. august 1867) var en britiskfødt fysiker og kemiker, hvis hovedbidrag er inden for elektromagnetisme og elektrokemi. Blandt hans bidrag til videnskaben og derfor til menneskeheden kan vi fremhæve hans arbejde med elektromagnetisk induktion, diamagnetisme og elektrolyse..
På grund af de økonomiske forhold i hans familie modtog Faraday ringe formel uddannelse, så han var fra en alder af fjorten år ansvarlig for at udfylde disse huller ved at foretage et stort antal aflæsninger under sin læretid som bogbinder..
En af de bøger, som han forbandt, og som mest påvirkede videnskabsmanden, var Forbedring af sindet (The Improvement of the Mind) af Isaac Watts.
Faraday var en fremragende eksperimentator og formidlede sine fund på et letforståeligt sprog. Selvom hans matematiske færdigheder ikke var de bedste, opsummerede James Clerk Maxwell sit og andres arbejde i en gruppe ligninger.
Med Clerk Maxwells ord: "Brug af magtlinjer viser, at Faraday virkelig var en stor matematiker, som fremtidige matematikere kunne udlede værdifulde og frugtbare metoder fra."
Enheden med elektrisk kapacitet i det internationale system for enheder (SI) hedder Farad (F) til hans ære.
Som kemiker opdagede Faraday benzen, gennemførte forskning på klorclathrat, oxidationsnummersystemet og skabte det, der ville blive kendt som forgængeren til Bunsen-brænderen. Derudover populariserede han udtrykkene: anode, katode, elektron og ion.
Inden for fysikken fokuserede hans forskning og eksperimenter på elektricitet og elektromagnetisme..
Hans undersøgelse af magnetfeltet var grundlæggende for udviklingen af begrebet elektromagnetisk felt, og hans opfindelse, kaldet af sig selv som "Elektromagnetiske rotationsenheder", var forløberne for den nuværende elektriske motor..
Artikelindeks
Michael Faraday blev født den 22. september 1791 i et kvarter kaldet Newington Butt, der ligger syd for London, i England. Hans familie var ikke velhavende, så hans formelle uddannelse var ikke særlig omfattende.
Michaels far hed James, og han udøvede en lære om kristendommen. For sin del hedder hendes mor Margaret Hastwell, og inden hun giftede sig med James arbejdede hun som tjenestepige. Michael havde 3 søskende og var den næstsidste af ægteskabets børn.
Da Michael var fjorten år gammel, arbejdede han sammen med George Riebau, som var boghandler og bogbinder. Michael forblev i dette arbejde i syv år, i hvilket tidsrum han var i stand til at komme meget tættere på læsning..
På dette tidspunkt begyndte han at blive tiltrukket af videnskabelige fænomener, især dem, der var relateret til elektricitet..
I en alder af 20 år, i 1812, begyndte Michael at deltage i forskellige foredrag, næsten altid inviteret af William Dance, en engelsk musiker, der havde grundlagt Royal Philharmonic Society..
Nogle af højttalerne, Michael havde adgang til, var John Tatum, en britisk filosof og videnskabsmand, og Humphry Davy, en engelskfødt kemiker..
Michael Faraday var en meget metodisk mand og skrev ganske specifikke noter, som han sendte til Davy sammen med en note, der bad om et job..
Disse noter udgjorde en bog på ca. 300 sider, og Davy kunne godt lide dem. Sidstnævnte led en ulykke i laboratoriet et stykke tid senere, hvilket alvorligt skadede hans syn..
I denne sammenhæng hyrede Davy Faraday som sin assistent. På samme tid - den 1. marts 1813 - formåede Faraday at blive kemiassistent ved Royal Institution.
Mellem 1813 og 1815 rejste Humphry Davy gennem forskellige lande i Europa. Den tjener, som han havde på det tidspunkt, besluttede ikke at deltage i turen, så Faraday var den, der skulle udføre tjenerens opgaver, selvom hans funktion var kemisk assistent..
Det siges, at det engelske samfund på det tidspunkt var ekstremt klassistisk, hvorfor Faraday blev betragtet som en mand med ringere egenskaber..
Selv Davys kone insisterede på at behandle Faraday som en tjener, nægte at modtage ham i sin vogn eller få ham til at spise sammen med dem..
Selvom denne rejse betød en meget dårlig tid for Faraday som et resultat af den ugunstige behandling, han modtog, antydede det samtidig, at han kunne have direkte kontakt med de vigtigste videnskabelige og akademiske områder i Europa..
Allerede i 1821 viet Michael Faraday sig helt til at studere elektricitet, magnetisme og begge elementers muligheder..
I 1825 var Davy alvorligt syg, hvorfor Faraday blev hans afløser inden for laboratoriet. Dette var den tid, hvor han foreslog flere af sine teorier.
En af de mest relevante var forestillingen om, at både elektricitet, magnetisme og lys fungerede som en triade med en samlet karakter..
Samme år begyndte Faraday foredrag ved Royal Institution, kaldet Royal Institution's juleforedrag, der især var rettet mod børn og behandlede de vigtigste videnskabelige fremskridt i tiden samt forskellige anekdoter og historier fra det videnskabelige felt.
Hensigten med disse samtaler var at bringe videnskaben tættere på de børn, der ikke havde mulighed for at deltage i formelle studier, som det skete med ham.
I 1821 giftede Faraday sig med Sarah Barnard. Deres familier deltog i samme kirke, og det var der, de mødtes.
Faraday var en meget religiøs mand gennem hele sit liv og var en tilhænger af Sandemaniana kirken, som stammer fra Church of Scotland. Han deltog aktivt i sin kirke, da han blev diakon og endda præst to år i træk.
Ingen børn blev født fra ægteskabet mellem Faraday og Barnard.
Faradays efterfølgende år var fyldt med opfindelser og eksperimenter. I 1823 opdagede han processen med flytning af klor (skift fra gasformig eller fast tilstand til flydende tilstand) og to år senere, i 1825, opdagede han den samme proces men for benzen.
I 1831 opdagede Faraday elektromagnetisk induktion, hvorfra den såkaldte Faradays lov eller lov om elektromagnetisk induktion blev genereret. Et år senere, i 1832, modtog han æresudnævnelsen af Doctor for civilret på vegne af University of Oxford.
Fire år senere opdagede Faraday en mekanisme, der fungerede som en beskyttelsesboks til elektriske stød. Denne kasse blev kaldt Faraday-buret og blev senere en af de mest anvendte opfindelser, selv i dag.
I 1845 opdagede han effekten, der afspejler en klar interaktion mellem lys og magnetisme; denne effekt blev kaldt Faraday Effect.
Monarkiet i England tilbød Faraday udnævnelsen af hr, som han nægtede flere gange, da han betragtede det i strid med hans religiøse overbevisning; Faraday forbandt denne aftale med søgen efter anerkendelse og med forfængelighed.
Royal Society foreslog også, at han var dets præsident, og Faraday afviste dette tilbud, der blev fremsat ved to forskellige lejligheder..
Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi udnævnte ham til udenlandsk medlem i 1838. Et år senere fik Faraday et nervesammenbrud; efter en kort periode fortsatte han sine studier.
I 1844 inkorporerede det franske videnskabsakademi ham i sine udenlandske medlemmer, som kun var 8 personligheder.
I 1848 fik Michael Faraday et hus med nåde og gunst, som var de huse, der tilhørte den engelske stat og blev tilbudt gratis til de relevante personligheder i landet med den hensigt at takke dem for de ydelser, der blev leveret til nationen.
Dette hus var i Middlesex, i Hampton Court, og Faraday boede i det fra 1858. Det var i det hus, han senere døde.
I løbet af disse år kontaktede den engelske regering ham og bad ham om at støtte dem i processen med fremstilling af kemiske våben inden for rammerne af Krimkrigen, der fandt sted mellem 1853 og 1856. Faraday nægtede dette tilbud, da han betragtede det som uetisk. at deltage i denne proces.
Michael Faraday døde den 25. august 1867, da han var 75 år gammel. En nysgerrig anekdote i dette øjeblik er, at han blev tilbudt et gravsted i det berømte Westminster Abbey, et sted, som han afviste.
Inden i denne kirke kan du dog finde en plakat, der hedder Faraday og ligger nær Isaac Newtons grav. Hans lig ligger i det uenige område på Highgate Cemetery..
Michael Faradays liv var fuld af opfindelser og eksperimenter. Dernæst beskriver vi to af de vigtigste eksperimenter, som han udførte, og som var transcendente for menneskeheden.
For at demonstrere den såkaldte Faraday-lov eller lov om elektromagnetisk induktion tog Michael Faraday en pap i form af et rør, hvortil han viklede isoleret ledning; på denne måde dannede en spole.
Derefter tog han spolen og forbandt den med et voltmeter for at måle den inducerede elektromotoriske kraft, mens han fik en magnet til at passere gennem spolen..
Som en konsekvens af dette eksperiment fastslog Faraday, at en magnet i hvile ikke er i stand til at generere elektromotorisk kraft, selvom den er i ro, genererer den et højt magnetfelt. Dette afspejles i det faktum, at fluxen ikke varierer gennem spolen.
Når magneten kommer tættere på spolen, øges den magnetiske flux hurtigt, indtil magneten faktisk er inde i spolen. Når magneten er passeret gennem spolen, falder denne flux.
Faraday-buret var strukturen, hvorigennem denne videnskabsmand formåede at beskytte elementer mod elektriske afladninger.
Faraday udførte dette eksperiment i 1836 og indså, at den overskydende ladning af en leder påvirkede det, der var uden for det, og ikke det, der var lukket af lederen.
For at demonstrere dette foretede Faraday væggene i et rum med aluminiumsfolie og genererede højspændingsudladninger gennem en elektrostatisk generator uden for rummet..
Takket være verifikationen med et elektroskop var Faraday i stand til at kontrollere, at der faktisk ikke var nogen elektriske ladninger af nogen art inde i rummet.
Dette princip kan observeres i dag i kabler og scannere, og der er andre objekter, der i sig selv fungerer som Faraday-bure, såsom biler, elevatorer eller endda fly..
Efter at den danske fysiker og kemiker Hans Christian Ørsted opdagede fænomenet elektromagnetisme, forsøgte Humphry Davy og William Hyde Wollaston og formåede ikke at designe en elektrisk motor..
Efter at have argumenteret med de to forskere om dette lykkedes Faraday at skabe to enheder, der førte til at producere det, han kaldte "elektromagnetisk rotation"..
En af disse enheder, i øjeblikket kendt som en "homopolar motor", genererede en kontinuerlig cirkulær bevægelse, som blev produceret af den cirkulære magnetiske kraft omkring en ledning, der strakte sig til en kviksølvbeholder med en magnet indeni. Ved at levere strøm til ledningen med et kemisk batteri, ville det rotere omkring magneten.
Dette eksperiment udgjorde grundlaget for moderne elektromagnetisk teori. Sådan var Faradays begejstring efter denne opdagelse, at han offentliggjorde resultaterne uden at konsultere Wollaston eller Davy, hvilket resulterede i kontrovers inden for Royal Society og Faradays opgave til andre aktiviteter end elektromagnetisme..
Baseret på John Daltons teori, hvori han sagde, at alle gasser kunne bringes til flydende tilstand, demonstrerede Faraday rigtigheden af denne teori gennem et eksperiment, ud over at have antaget det grundlag, som moderne køleskabe og frysere arbejder på..
Ved at flydende eller flydende (øge trykket og sænke temperaturen på gasserne) af klor og ammoniak i gasform, formåede Faraday at bringe disse stoffer i en flydende tilstand, der var blevet betragtet som havende en "permanent gasform".
Derudover formåede han at bringe ammoniakken tilbage til sin gasform, idet han observerede, at der under denne proces blev genereret en afkøling.
Denne opdagelse viste, at en mekanisk pumpe kunne omdanne en gas ved stuetemperatur til en væske, producere afkøling, når den vendte tilbage til sin gasform og komprimeres til væske igen..
Faraday opdagede benzenmolekylet ved at have isoleret og identificeret det fra en olieagtig rest, der stammer fra produktionen af lysgas, som han gav navnet "Bicarburet of hydrogen".
Antages denne opdagelse en vigtig bedrift inden for kemi på grund af de praktiske anvendelser af benzen.
Elektromagnetisk induktion var Faradays store opdagelse, som han opnåede ved at forbinde to ledningssolenoider omkring de modsatte ender af en jernring..
Faraday forbandt den ene magnetventil til et galvanometer og så den tilslutte og afbryde den anden fra batteriet.
Ved at afbryde og forbinde solenoiden var han i stand til at observere, at når han passerede strøm gennem den ene solenoid, blev en anden strøm midlertidigt induceret i den anden..
Årsagen til denne induktion skyldes ændringen af magnetisk flux, der opstod ved frakobling og tilslutning af batteriet.
Dette eksperiment er nu kendt som "gensidig induktion", som sker, når ændringen af strøm i en induktor inducerer en spænding i en anden nærliggende induktor. Dette er den mekanisme, hvormed transformatorer fungerer.
Michael Faraday var også en af hovedansvarlige for skabelsen af videnskaben om elektrokemi, den videnskab, der var ansvarlig for skabelsen af batterier, der i øjeblikket bruges af mobile enheder..
Mens han forskede i elektricitetens natur, formulerede Faraday sine to love om elektrolyse.
Den første af disse siger, at mængden af stof, der afsættes på hver elektrode i en elektrolytisk celle, er direkte proportional med mængden af elektricitet, der passerer gennem cellen..
Den anden af disse love siger, at mængderne af forskellige grundstoffer, der deponeres af en given mængde elektricitet, er i forhold til deres ækvivalente kemiske vægt.
Også kendt som Faraday rotation, denne effekt er et magnetisk-optisk fænomen, som er interaktionen mellem lys og et magnetfelt i et medium.
Faraday-effekten forårsager rotation af et polariseringsplan, som er lineært proportional med komponenten i magnetfeltet i udbredelsesretningen..
Faraday troede fast på, at lys var et elektromagnetisk fænomen, og at det derfor skulle påvirkes af elektromagnetiske kræfter..
Så efter en række mislykkede forsøg fortsatte han med at teste et stykke fast glas indeholdende spor af bly, som han lavede i sine glasfremstillingsdage..
På denne måde observerede han, at når en polariseret lysstråle passerede gennem glasset i retning af en magnetisk kraft, drejede det polariserede lys sig i en vinkel, der er proportional med styrken af magnetfeltet..
Derefter testede han dette med forskellige faste stoffer, væsker og gasser ved at få stærkere elektromagneter..
Faraday opdagede, at alle materialer har en svag frastødning i retning af magnetfelter, som han kaldte diamagnetisme..
Det vil sige, de skaber et induceret magnetfelt i den modsatte retning af et eksternt påført magnetfelt, der afstødes af det påførte magnetfelt.
Han opdagede også, at paramagnetiske materialer opfører sig på den modsatte måde, tiltrukket af et anvendt eksternt magnetfelt..
Faraday viste, at denne egenskab (diamagnetisk eller paramagnetisk) er til stede i alle stoffer. Diamagnetisme induceret med ekstra stærke magneter kan bruges til at producere levitation.
Endnu ingen kommentarer