法拉第在電學(xué)方面有哪些貢獻(xiàn)?下面知秀網(wǎng)小編就為大家?guī)?lái)詳細(xì)的介紹,一起來(lái)看看吧!
(1)紀(jì)錄中法拉第最早的實(shí)驗(yàn)?zāi)耸抢闷咂氡闶俊⑵咂\片以及六片浸過鹽水的濕紙做成伏打電池。他并使用這個(gè)電池分解硫酸鎂。

(2)1821年,在丹麥化學(xué)家韓·克利斯汀·奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象后,戴維和威廉·海德·渥拉斯頓嘗試設(shè)計(jì)一部電動(dòng)機(jī),但沒有成功。法拉第在與他們討論過這個(gè)問題后,繼續(xù)工作并建造了兩個(gè)裝置以產(chǎn)生他稱為“電磁轉(zhuǎn)動(dòng)”的現(xiàn)象:由線圈外環(huán)狀磁場(chǎng)造成的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
他把導(dǎo)線接上化學(xué)電池,使其導(dǎo)電,再將導(dǎo)線放入內(nèi)有磁鐵的汞池之中,則導(dǎo)線將繞著磁鐵旋轉(zhuǎn)。這個(gè)裝置現(xiàn)稱為單極電動(dòng)機(jī)。這些實(shí)驗(yàn)與發(fā)明成為了現(xiàn)代電磁科技的基石。但此時(shí)法拉第卻做了一件不智之舉,在沒有通知戴維跟渥拉斯頓情況下,擅自發(fā)表了此項(xiàng)研究成果。此舉招來(lái)諸多爭(zhēng)議,也迫使他離開電磁學(xué)研究數(shù)年之久。
(3)在這個(gè)階段,有些證據(jù)指出戴維可能有意阻礙法拉第在科學(xué)界的發(fā)展。如在1825年,戴維指派法拉第進(jìn)行光學(xué)玻璃實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)歷時(shí)六年,但沒有顯著的進(jìn)展。直到1829年,戴維去世,法拉第停止了這個(gè)無(wú)意義的工作并開始其他有意義的實(shí)驗(yàn)。
在1831年,他開始一連串重大的實(shí)驗(yàn),并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng),雖然在福朗席斯科·札德啟稍早的工作可能便預(yù)見了此結(jié)果,此發(fā)現(xiàn)仍可稱為法拉第最大的貢獻(xiàn)之一。這個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)來(lái)自于,當(dāng)他將兩條獨(dú)立的電線環(huán)繞在一個(gè)大鐵環(huán),固定在椅子上,并在其中一條導(dǎo)線通以電流時(shí),另外一條導(dǎo)線竟也產(chǎn)生電流。
他因此進(jìn)行了另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),并發(fā)現(xiàn)若移動(dòng)一塊磁鐵通過導(dǎo)線線圈,則線圈中將有電流產(chǎn)生。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在移動(dòng)線圈通過靜止的磁鐵上方時(shí)。
(4)他的展示向世人建立起“磁場(chǎng)的改變產(chǎn)生電場(chǎng)”的觀念。此關(guān)系由法拉第電磁感應(yīng)定律建立起數(shù)學(xué)模型,并成為四條麥克斯韋方程組之一。這個(gè)方程組之后則歸納入場(chǎng)論之中。法拉第并依照此定理,發(fā)明了早期的發(fā)電機(jī),此為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)的始祖。

1839年他成功了一連串的實(shí)驗(yàn)帶領(lǐng)人類了解電的本質(zhì)。法拉第使用“靜電”、電池以及“生物生電”已產(chǎn)生靜電相吸、電解、磁力等現(xiàn)象。他由這些實(shí)驗(yàn),做出與當(dāng)時(shí)主流想法相悖的結(jié)論,即雖然來(lái)源不同,產(chǎn)生出的電都是一樣的,另外若改變大小及密度(電壓及電荷),則可產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。
(5)在他生涯的晚年,他提出電磁力不僅存在于導(dǎo)體中,更延伸入導(dǎo)體附近的空間里。這個(gè)想法被他的同儕排斥,法拉第也終究沒有活著看到這個(gè)想法被世人所接受。
法拉第也提出電磁線的概念:這些流線由帶電體或者是磁鐵的其中一極中放射出,射向另一電性的帶電體或是磁性異極的物體。這個(gè)概念幫助世人能夠?qū)⒊橄蟮碾姶艌?chǎng)具象化,對(duì)于電力機(jī)械裝置在十九世紀(jì)的發(fā)展有重大的影響。而這些裝置在之后的十九世紀(jì)中主宰了整個(gè)工程與工業(yè)界。
1845年他發(fā)現(xiàn)了被他命名為抗磁性(diamagnetism)至今則稱為法拉第效應(yīng)的現(xiàn)象:一個(gè)線性極化的光線在經(jīng)過一物體介質(zhì)時(shí),外加一磁場(chǎng)并與光線的前進(jìn)方向?qū)R,則此磁場(chǎng)將使光線在空間中劃出的平面轉(zhuǎn)向。他在筆記本中寫下:“我終于在‘闡釋一條磁力曲線’-或者說(shuō)‘力線’-及‘磁化光線’中取得成功?!?/p>
在對(duì)靜電的研究中,法拉第發(fā)現(xiàn)在帶電導(dǎo)體上的電荷僅依附于導(dǎo)體表面,且這些表面上的電荷對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)部沒有任何影響。造成這樣的原因在于在導(dǎo)體表面的電荷彼此受到對(duì)方的靜電力作用而重新分布至一穩(wěn)定狀態(tài),使得每個(gè)電荷對(duì)內(nèi)部造成的靜電力互相抵銷。
這個(gè)效應(yīng)稱為遮蔽效應(yīng),并被應(yīng)用于法拉第籠上。雖然法拉第是一位非常出色的實(shí)驗(yàn)學(xué)家,他的數(shù)學(xué)能力與之相形就顯得相當(dāng)薄弱,只能計(jì)算簡(jiǎn)單的代數(shù),甚至難以應(yīng)付三角學(xué)。不過法拉第懂得使用條理清晰且簡(jiǎn)單的語(yǔ)言表達(dá)他科學(xué)上的想法。他的實(shí)驗(yàn)成果后來(lái)被詹姆斯·克拉克·麥克斯韋使用,并建立起了當(dāng)今的電磁理論的基礎(chǔ)方程式。

法拉第把磁力線和電力線的重要概念引入了物理學(xué),通過強(qiáng)調(diào)不是磁鐵本身而是它們之間的“場(chǎng)”,為當(dāng)代物理學(xué)中的許多進(jìn)法拉第展開拓了道路,其中包括麥克斯韋方程。法拉第還發(fā)現(xiàn)如果有偏振光通過磁場(chǎng),其偏振作用就會(huì)發(fā)生變化。這一發(fā)現(xiàn)具有特殊意義,首次表明了光與磁之間存在某種關(guān)系。
法拉第的化學(xué)方面貢獻(xiàn)
(1)法拉第最早的化學(xué)成果來(lái)自于擔(dān)任戴維助手的時(shí)期。他花了很多心血研究氯氣,1833年.法拉第經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)把電流作用在氯化鈉的水溶液時(shí),能夠獲得氯氣2NaCl+2H?O=2NaOH+H?↑+Cl?↑,并發(fā)現(xiàn)了兩種碳化氯。
法拉第也是第一個(gè)學(xué)者實(shí)驗(yàn)(雖然較為粗略)觀察氣體擴(kuò)散,此現(xiàn)象最早由約翰·道爾頓發(fā)表,并由湯瑪斯·葛蘭姆及約瑟夫·羅斯密特揭露其重要性。他成功的液化了多種氣體;他研究過不同的鋼合金,為了光學(xué)實(shí)驗(yàn),他制造出多種新型的玻璃。其中一塊樣品后來(lái)在歷史上占有一席之地,因?yàn)樵谝淮萎?dāng)法拉第將此玻璃放入磁場(chǎng)中時(shí),他發(fā)現(xiàn)了極化光平面受磁力造成偏轉(zhuǎn)及被磁力排斥。
(2)他也盡心于創(chuàng)造出一些化學(xué)的常用方法,用結(jié)果、研究目標(biāo)以及大眾展示做為分類,并從中獲得一些成果。他發(fā)明了一種加熱工具,是本生燈的前身,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室廣為采用,作為熱能的來(lái)源。法拉第在多個(gè)化學(xué)領(lǐng)域中都有所成果,發(fā)現(xiàn)了諸如苯等化學(xué)物質(zhì)(他稱此物質(zhì)為雙碳化氫(bicarburetofhydrogen)),發(fā)明氧化數(shù),將如氯等氣體液化。他找出一種氯水合物的組成,這個(gè)物質(zhì)最早在1810年由戴維發(fā)現(xiàn)。
(3)法拉第也發(fā)現(xiàn)了電解定律,以及推廣許多專業(yè)用語(yǔ),如陽(yáng)極、陰極、電極及離子等,這些詞語(yǔ)大多由威廉·休艾爾發(fā)明。他還發(fā)現(xiàn)了苯。由于這些成就,很多現(xiàn)代的化學(xué)家視法拉第為有史以來(lái)最出色的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家之一。

(4)法拉第還在1825年首先發(fā)現(xiàn)了苯。19世紀(jì)初,英國(guó)和其他歐洲國(guó)家一樣,城市的照明已普遍使用煤氣。從生產(chǎn)煤氣的原料中制備出煤氣之后,剩下一種油狀的液體卻長(zhǎng)期無(wú)人問津。法拉第是第一位對(duì)這種油狀液體感興趣的科學(xué)家。他用蒸餾的方法將這種油狀液體進(jìn)行分離,得到另一種液體,實(shí)際上就是苯。當(dāng)時(shí)法拉第將這種液體稱為“氫的重碳化合物”。
發(fā)表評(píng)論