MICHAEL FARADAY: ÉLETRAJZ, KÍSÉRLETEK ÉS KÖZLEMÉNYEK - TUDOMÁNY - 2026

Michael Faraday (Newington Butt, 1791. szeptember 22. - Hampton Court, 1867. augusztus 25.) brit származású fizikus és kémikus volt, akik fő hozzájárulása az elektromágnesesség és az elektrokémia területén történt. A tudományhoz, és így az emberiséghez intézett munkája között kiemelhetjük az elektromágneses indukcióval, a diamagnetizmussal és az elektrolízissel kapcsolatos munkáját.

Családja gazdasági körülményei miatt Faraday kevés formális oktatást kapott, így tizennégy éves kortól felelõs volt ezeknek a hiányosságoknak azáltal, hogy könyvkötõi szakmai gyakorlati ideje alatt nagyszámú olvasmányt végzett.

Az egyik könyve, amelyet bekötött, és amely leginkább befolyásolta a tudósot, Isaac Watts az elme javítása volt.

Faraday kiváló kísérletező volt, és eredményeit könnyen érthető nyelven közölte. Bár matematikai képességei nem voltak a legjobbak, James Clerk Maxwell összefoglalta munkáját és mások munkáját egyenletcsoportban.

Maxwell Clerk szavai szerint: "Az erővonalak használata azt mutatja, hogy Faraday valóban nagyszerű matematikus volt, akiből a jövőbeli matematikusok értékes és termékeny módszereket vezethetnek le."

A Nemzetközi Egységrendszer (SI) elektromos kapacitás egységét Faradnak (F) hívják tiszteletére.

Vegyészként Faraday felfedezte a benzolt, kutatást végzett a klór-klatrátról, az oxidációs számrendszerről, és létrehozta azt, amely a Bunsen égő elődjeként ismertté válik. Ezen túlmenően népszerűsítette az anód, katód, elektron és ion kifejezéseket.

A fizika területén kutatásai és kísérletei az elektromossággal és az elektromágnesességgel foglalkoztak.

A mágneses mező vizsgálata alapvető fontosságú volt az elektromágneses mező fogalmának kidolgozása szempontjából, és találmánya, amelyet önmagában „elektromágneses forgásberendezésnek” neveztek, a jelenlegi villamos motor előfutárai.

Életrajz

Michael Faraday 1791. szeptember 22-én született egy Newington Butt nevű szomszédságban, London déli részén, Angliában. Családja nem volt gazdag, tehát formális iskolai végzettsége nem volt túl kiterjedt.

Michael apját Jamesnek hívták, és a kereszténység tantételének gyakorlója volt. Anyja nevében Margaret Hastwell volt, és mielõtt Jamesbe ment feleségül, háztartási munkásként dolgozott. Michaelnek 3 testvére volt, és a házasság gyermekeinek utolsó előtti volt.

Amikor Michael tizennégy éves volt, George Riebau mellett dolgozott, aki könyvkereskedő és könyvkötő volt. Michael hét évig maradt ebben a műben, amelynek során sokkal közelebb került az olvasáshoz.

Ebben az időben a tudományos jelenségek vonzódtak, különösen az elektromossággal kapcsolatos események.

A képzés elmélyítése

20 éves korában, 1812-ben, Michael elkezdett részt venni különböző konferenciákon, szinte mindig William Dance, egy angol zenész meghívására, aki megalapította a Királyi Filharmonikusokat.

A felszólalók között John Tatum, a brit filozófus és tudós, valamint Humphry Davy, az angol származású vegyész volt.

Kapcsolat Humphry Davy-val

Michael Faraday nagyon módszertani ember volt, és egészen konkrét jegyzeteket írt, amelyeket Davy-hez küldött, és egy munkát kérő jegyzetet tett.

Ezek a jegyzetek körülbelül 300 oldalas könyvet alkottak, és Davy nagyon kedvelte őket. Ez utóbbi valamivel később balesetet szenvedett a laboratóriumban, amely súlyosan károsította látását.

Ebben az összefüggésben Davy Faraday-ot bérelte fel asszisztenseként. Ugyanakkor - 1813. március 1-jén - Faraday kémiai asszisztensvé vált a Királyi Intézetnél.

Utazás Európába

1813 és 1815 között Humphry Davy utazott Európa különböző országain. A szolga, aki akkoriban úgy döntött, hogy nem vesz részt az utazáson, tehát Faraday volt az, aki a szolga feladatait teljesítette, annak ellenére, hogy a kémiai asszisztens szerepe volt.

Azt mondják, hogy az angol társadalom abban az időben rendkívül osztályorientált volt, ezért Faraday-t alacsonyabb tulajdonságokkal rendelkező embernek tekintették.

Még Davy felesége is ragaszkodott ahhoz, hogy Faraday-t szolgaként kezelje, megtagadva, hogy befogadja a kocsiba, vagy engedje, hogy velük együtt enni.

Noha ez az utazás nagyon rossz időt jelentett Faraday számára a kedvezőtlen bánásmód miatt, ugyanakkor azt jelentette, hogy közvetlen kapcsolatba léphet Európa legfontosabb tudományos és tudományos területeivel.

Szentelés a villamos energia számára

Már 1821-ben Michael Faraday teljes mértékben az elektromosság, a mágnesesség és a két elem lehetőségeinek tanulmányozására szentelte magát.

1825-ben Davy súlyosan beteg volt, ezért Faraday vált a helyettesévé a laboratóriumban. Ebben az időben javasolta számos elméletét.

Az egyik legfontosabb az volt az elképzelés, hogy mind az elektromosság, mind a mágnesesség és a fény egységes karakterű triádként funkcionált.

Ugyanebben az évben Faraday előadásokat kezdett a Királyi Intézetben, a Királyi Intézet karácsonyi előadásainak nevezték, amelyek kifejezetten a gyermekeknek szóltak és foglalkoztak a kor legfontosabb tudományos előrelépéseivel, valamint különféle anekdotákkal és történetekkel a tudomány.

Ezeknek a beszélgetéseknek az volt a célja, hogy közelebb hozzák a tudományt azokhoz a gyermekekhez, akiknek nem volt lehetősége részt venni a formális tanulmányokon, amint ez vele történt.

Házasság

1821-ben Faraday feleségül vette Sarah Barnardot. Családjaik ugyanabban a templomban voltak, és ott találkoztak.

Faraday egész életében nagyon vallásos ember volt, és követte a Skócia Egyházából származó Sandemaniana templomot. Aktívan részt vett a gyülekezetben, hiszen két évig egymás után diakon és pap lett.

Faraday és Barnard házasságából nem született gyermek.

A találmányok évei

Faraday következő évei tele voltak találmányokkal és kísérletekkel. 1823-ban felfedezte a klór cseppfolyósítási folyamatát (gáz- vagy szilárd állapotúról folyékony állapotra változás), és két évvel később, 1825-ben ugyanezt a folyamatot fedezte fel, csak a benzol esetében.

1831-ben Faraday felfedezte az elektromágneses indukciót, amelyből az úgynevezett Faraday-törvény vagy az elektromágneses indukció törvénye jött létre. Egy évvel később, 1832-ben az Oxfordi Egyetemen megkapta a polgári jogi doktor tiszteletbeli kinevezését.

Négy évvel később Faraday felfedezett egy mechanizmust, amely védődobozként működött az áramütés ellen. Ezt a dobozt Faraday ketrecnek hívták, és később még ma is az egyik legszélesebb körben használt találmány.

1845-ben felfedezte a fény és a mágnesesség közötti egyértelmű kölcsönhatást tükröző hatást; ezt a hatást Faraday effektusnak hívták.

elismerések

Az angliai monarchia felajánlotta Faraday ura kinevezését, amelyről többször is elutasította, vallási hiedelmeivel ellentétben; Faraday ezt a találkozót az elismerés keresésével és a hiúsággal társította.

A Királyi Társaság azt is javasolta, hogy legyen az elnöke, és Faraday elutasította ezt a két különféle alkalommal tett ajánlatot.

A Svéd Királyi Tudományos Akadémia 1838-ban külföldi taggá nevezte ki. Egy évvel késõbb Faraday idegösszeroppanást szenvedett; rövid idő után folytatta tanulmányait.

1844-ben a Francia Tudományos Akadémia beillesztette külföldi tagjaiba, amelyek mindössze 8 személyiség voltak.

Záró évek

1848-ban Michael Faraday megszerezte a kegyelem és kedvezõségû házat, azaz az angol államhoz tartozó házakat, amelyeket ingyenesen kínáltak az ország releváns személyiségeinek, azzal a szándékkal, hogy megköszönjék a nemzetnek nyújtott szolgáltatásokat.

Ez a ház Middlesexben volt, a Hampton Court-ban, és Faraday 1858-tól élt benne. Ebben a házban később meghalt.

Ezekben az években Anglia kormánya felvette a kapcsolatot vele és felkérte őt, hogy támogassa őket a vegyi fegyverek gyártásának folyamatában a krími háború keretében, amely 1853 és 1856 között zajlott. Faraday nem volt hajlandó ezt az ajánlatot, mivel etikátlannak találta a részvételét ebben a folyamatban.

Halál

Michael Faraday 1867 augusztus 25-én halt meg, amikor 75 éves volt. Ennek a pillanatnak az a furcsa anekdotája, hogy temetkezési helyet kínáltak neki a híres Westminster-apátságban, ahol elutasította.

Ennek a templomnak a belsejében azonban megtalálható egy plakát, amely tiszteletben tartja Faraday-t, és amely Isaac Newton sírja közelében található. Teste a Highgate temető eltérő területén fekszik.

kísérletek

Michael Faraday élete tele volt találmányokkal és kísérletekkel. Ezután két legfontosabb kísérletet fogunk bemutatni, amelyeket ő végzett, és amelyek transzcendensek voltak az emberiség számára.

Faraday törvénye

Az úgynevezett Faraday-törvény vagy az elektromágneses indukció törvényének demonstrálására Michael Faraday egy cső alakú kartondobozt vett egy cső formájában, amelybe szigetelt vezetéket tekercselt; ily módon tekercset alakított ki.

Ezt követően elvette a tekercset, és voltmérővel csatlakoztatta, hogy megmérje az indukált elektromotoros erőt, miközben a mágnes áthalad a tekercsen.

A kísérlet eredményeként Faraday megállapította, hogy a nyugalmi mágnes nem képes elektromotoros erőt generálni, bár nyugalomban van, de nagy mágneses teret generál. Ez tükröződik abban a tényben, hogy a tekercsen keresztül a fluxus nem változik.

Ahogy a mágnes megközelíti a tekercset, a mágneses fluxus gyorsan növekszik, amíg a mágnes hatékonyan a tekercs belsejében van. Miután a mágnes áthaladt a tekercsen, ez a fluxus esik.

Faraday ketrec

A Faraday-ketrec volt az a szerkezet, amelyen keresztül ez a tudós meg tudta védeni az elemeket az elektromos kisülésektől.

Faraday 1836-ban elvégezte ezt a kísérletet, és rájött, hogy egy kar túlzott töltése az, ami kívül esik, és nem az, amelyet az említett kar bedugott.

Ennek bizonyítása érdekében Faraday bélelt egy szoba falát alumínium fóliával és nagyfeszültségű kisüléseket generált a helyiségen kívüli elektrosztatikus generátoron keresztül.

Az elektroszkóp segítségével végzett ellenőrzésnek köszönhetően Faraday képes volt ellenőrizni, hogy valóban nincsenek-e semmilyen elektromos töltések a teremben.

Ez az elv ma megfigyelhető a kábelekben és a szkennerekben, és vannak más tárgyak is, amelyek önmagukban Faraday ketrecekként működnek, például autók, felvonók vagy akár repülőgépek.

Fő hozzájárulások

"Elektromágneses forgás" eszközök felépítése

Miután a dán fizikus és kémikus, Hans Christian Ørsted felfedezte az elektromágnesesség jelenségét, Humphry Davy és William Hyde Wollaston megpróbálták megtervezni az elektromos motort.

Faradaynak, miután a két tudósával vitatkoztak erről, sikerült két eszközt létrehozniuk, amelyek az elektromágneses forgásnak hívták.

Ezen eszközök egyike, amelyet jelenleg "homopoláris motornak" hívnak, folyamatos kör alakú mozgást generált, amelyet egy huzal körül kialakított kör alakú mágneses erő generált, amely kiterjedt egy higanytartályra, amelynek mágnese van. Ha áramot szolgáltat a vezetékhez kémiai akkumulátorral, az elfordul a mágnes körül.

Ez a kísérlet alapot nyújtott a modern elektromágneses elmélethez. Faraday izgalma ilyen felfedezés után az volt, hogy az eredményeket Wollaston-nal vagy Davy-vel folytatott konzultáció nélkül tette közzé, és ellentmondásokhoz vezetett a Királyi Társaságon belül, és Faraday az elektromágnesességtől eltérő tevékenységekhez rendelt.

Gáz cseppfolyósítás és hűtés (1823)

John Dalton elmélete alapján, amelyben kijelentette, hogy minden gázt folyékony állapotba lehet hozni, Faraday kísérlet útján bizonyította ezen elmélet valódiságát, azon túl, hogy feltételezte a modern hűtőszekrények és fagyasztók alapjait..

Gáznemű klór és ammónia cseppfolyósításával vagy cseppfolyósításával (a nyomás növelésével és a gázok hőmérsékletének csökkentésével) Faradaynak sikerült ezeket az anyagokat folyékony állapotba hozni, amelyet "állandó gáznemű állapotnak" tartottak.

Ezenkívül sikerült az ammóniát visszaállítania gáznemű állapotába, megfigyelve, hogy e folyamat során hűtés jön létre.

Ez a felfedezés azt bizonyította, hogy egy mechanikus szivattyú szobahőmérsékleten gázzá alakíthatja folyadékot, hűtést hoz létre, visszatérve gáznemű állapotába, és újra összenyomható folyadékká.

A benzol felfedezése (1825)

Faraday felfedezte a benzolmolekulát azáltal, hogy izolálta és azonosította egy világítógáz előállításából származó olajos maradékból, amelyhez "hidrogén-hidrogénhidrogének" nevet adott.

Feltételezve, hogy ez a felfedezés a kémia fontos eredménye, a benzol gyakorlati alkalmazása miatt.

Elektromágneses indukció felfedezése (1831)

Az elektromágneses indukció Faraday nagyszerű felfedezése volt, amelyet két vezetékes mágnesszelepnek a vasgyűrű ellentétes végein keresztüli összekapcsolásával valósított meg.

Faraday az egyik mágnesszelepet összekapcsolta a galvanométerrel, és figyelték, ahogy a másik csatlakozik és leválasztja az akkumulátort.

A mágnesszelep leválasztásával és csatlakoztatásával megfigyelte, hogy amikor az áram áthalad az egyik mágnesszelepen, egy másik ideiglenesen indukálódik a másikban.

Az indukció oka a mágneses fluxus megváltozása, amely az akkumulátor leválasztásakor és csatlakoztatásakor történt.

Ezt a kísérletet ma "kölcsönös indukciónak" nevezzük, amely akkor fordul elő, amikor az egyik induktoros áram változása feszültséget indukál egy másik közeli induktorban. Ez az a mechanizmus, amellyel a transzformátorok működnek.

Az elektrolízis törvényei (1834)

Michael Faraday volt az egyik fő felelős az elektrokémia tudományának megteremtéséért, amely a mobil eszközök által jelenleg használt akkumulátorok készítéséért felelős tudomány.

Miközben kutatást folytatott az elektromosság természetéről, Faraday megfogalmazta két elektrolízis-törvényét.

Ezek közül az első állítja, hogy az elektrolitikus cella minden egyes elektródáján lerakódott anyag mennyisége közvetlenül arányos a cellán áthaladó villamosenergia mennyiségével.

E törvények második része kimondja, hogy a különféle elemek mennyisége egy adott villamosenergia-mennyiség mellett az egyenértékű kémiai tömeg arányában van.

A Faraday-effektus felfedezése (1845)

Faraday forgásként is ismert, ez a hatás egy mágneses-optikai jelenség, amely a fény és a közeg mágneses tere közötti kölcsönhatás.

A Faraday-effektus egy olyan polarizációs sík forgását okozza, amely lineárisan arányos a mágneses mező komponensével a terjedési irányban.

Faraday szilárdan úgy vélte, hogy a fény elektromágneses jelenség, ezért az elektromágneses erőknek hatással kell lenniük.

Tehát egy sor sikertelen próba után elkezdett kipróbálni egy ólomnyomokat tartalmazó szilárd üvegdarabot, amelyet az üvegkészítés napjaiban készített.

Ilyen módon megfigyelte, hogy amikor a polarizált fénynyaláb áthaladt az üvegen, egy mágneses erő irányában, a polarizált fény a mágneses erő erősségével arányos szögben forog.

Ezután különféle szilárd anyagokkal, folyadékokkal és gázokkal kipróbálta erősebb elektromágnesek megszerzésével.

A diamagnetizmus felfedezése (1845)

Faraday felfedezte, hogy minden anyag gyenge visszatükröződik a mágneses mezők felé, amit diamagnetizmusnak nevez.

Vagyis létrehoznak egy indukált mágneses teret a külsőleg alkalmazott mágneses mezővel ellentétes irányban, amelyet az alkalmazott mágneses mező visszaszorít.

Azt is felfedezte, hogy a paramágneses anyagok ellentétes módon viselkednek, és egy alkalmazott külső mágneses mező vonzza őket.

Faraday megmutatta, hogy ez a tulajdonság (diamagnetikus vagy paramagnetikus) minden anyagban megtalálható. Az extra erős mágnesek által kiváltott diamagnetizmus felhasználható lebegés előállítására.

Irodalom

1. Michael Faraday. (2017, június 9.). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
2. Michael Faraday. (2017, június 8.). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
3. Benzol. (2017, június 6.) Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
4. Gáz cseppfolyósítása. (2017. május 7.) Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
5. Faraday elektrolízis-törvényei. (2017, június 4). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
6. Faraday ketrec. (2017, június 8.). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
7. Faraday jégfogó kísérlete. (2017, május 3). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
8. Faraday hatása. (2017, június 8.). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
9. Faraday hatása. (2017, május 10.). Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
10. Ki Michael Faraday? Mi volt a felfedezése a tudomány területén? (2015, június 6). Helyreállítva a quora.com webhelyről
11. Michael Faraday 10 fő hozzájárulása a tudományhoz. (2016, december 16). Helyreállítva a learningodo-newtonic.com webhelyről.