Fisikawan Faraday: biografi, penemuan

Fisikawan Inggris Michael Faraday, yang tumbuh dalam keluarga miskin, menjadi salah satu ilmuwan terbesar dalam sejarah umat manusia. Prestasinya yang luar biasa dilakukan pada saat sains adalah banyak orang yang lahir di keluarga-keluarga istimewa. Untuk menghormatinya, sebuah unit kapasitas listrik bernama Farad.

Faraday (fisikawan): biografi singkat

Michael Faraday lahir pada tanggal 22 September 1791 di ibu kota Inggris Raya, London. Dia adalah anak ketiga di keluarga James dan Margaret Faradeyev. Ayahnya adalah seorang pandai besi yang kesehatannya buruk. Sebelum menikah, ibunya bekerja sebagai pelayan. Keluarga itu hidup dengan buruk.

Sampai usia 13 tahun, Michael menghadiri sebuah sekolah lokal tempat ia menerima pendidikan dasar. Untuk membantu keluarga, ia mulai bekerja sebagai pembawa pesan di toko buku. Semangat anak itu mengesankan atasannya. Setahun kemudian, dia dipromosikan menjadi siswa bookbinder.

Mengikat dan sains

Michael Faraday ingin belajar lebih banyak tentang dunia; Dia tidak terbatas pada restorasi buku. Setelah rajin mengerjakan pekerjaan sehari-hari, dia menghabiskan seluruh waktu luangnya untuk membaca buku yang dia terjalin.

Secara bertahap, ia menemukan bahwa ia terbawa oleh sains. Terutama dia menyukai dua buku:

• Ensiklopedi Inggris adalah sumber pengetahuan tentang listrik dan banyak lagi.
• "Percakapan tentang Kimia" - 600 halaman tentang kimia dalam presentasi kepengarangan Jane Mars yang mudah diakses.

Dia begitu terpesona sehingga dia mulai menghabiskan sebagian dari pendapatannya yang minim untuk bahan kimia dan peralatan untuk mengkonfirmasi kebenaran dari apa yang dia baca.

Memperluas pengetahuan ilmiahnya, ia mendengar bahwa ilmuwan terkenal John Tatum akan memberikan serangkaian ceramah umum tentang filsafat alam (fisika). Untuk menghadiri kuliah, perlu membayar biaya satu shilling - terlalu banyak untuk Michael Faraday. Kakak laki-lakinya, seorang pandai besi, terkesan dengan devosi persaudaraannya terhadap sains, memberinya jumlah yang diperlukan.

Kenalan dengan Humphry Davy

Faraday melangkah maju menuju sains saat William Dance, seorang klien toko buku, bertanya kepada Michael apakah dia ingin mendapatkan tiket ceramah di Royal Institute.

Dosen, Sir Humphry Davy, adalah salah satu ilmuwan paling terkenal di dunia. Faraday melompat pada kesempatan tersebut dan menghadiri empat ceramah tentang salah satu masalah kimia terbaru - penentuan keasaman. Dia melihat eksperimen yang dilakukan Davy dalam ceramah.

Itu adalah dunia di mana dia ingin hidup. Faraday mencatat, dan kemudian membuat begitu banyak tambahan pada catatan bahwa dia menghasilkan manuskrip 300 halaman, yang dia interlaced dan mengirim Davy sebagai tanda terima kasih.

Saat ini di halaman belakang toko buku Michael mulai melakukan eksperimen yang lebih kompleks untuk membuat baterai listrik dari koin tembaga dan cakram seng, dipisahkan oleh kertas garam lembab. Ia menggunakannya untuk menguraikan bahan kimia, misalnya magnesium sulfat. Di bidang kimia ini, Humphry Davy adalah pelopor.

Pada bulan Oktober 1812, pemagangan Faraday selesai, dan dia mulai bekerja sebagai juru buku dengan majikan lain, yang menurutnya tidak menyenangkan.

Tidak akan ada kebahagiaan, tapi kemalangan membantu

Dan ada acara bahagia untuk Faraday. Sebagai akibat dari percobaan yang tidak berhasil, Humphry Davy terluka: ini untuk sementara mempengaruhi kemampuannya untuk menulis. Michael berhasil merekam selama beberapa hari untuk Davy, terkesan dengan buku yang dia kirim kepadanya.

Ketika masa kerja singkat sebagai asisten berakhir, Faraday mengirim catatan kepada ilmuwan yang meminta dia untuk mempekerjakannya sebagai asistennya. Segera setelah itu, salah satu pekerja laboratorium Davy dipecat karena melanggar disiplin, dan Humphrey bertanya kepada Michael apakah dia ingin mengambil kursi kosong.

Apakah dia ingin bekerja di Royal Institute dengan salah satu ilmuwan paling terkenal di dunia? Itu adalah pertanyaan retoris.

Karir di Royal Institute

Faraday menjalankan tugasnya pada tanggal 1 Maret 1813, pada usia 21 tahun.

Dia dibayar dengan baik dan dialokasikan untuk ruang tamu di loteng Royal Institute. Michael sangat senang, dan hubungannya dengan institusi ini tidak lagi terganggu selama 54 tahun, dimana ia berhasil menjadi profesor kimia.

Pekerjaan Faraday terdiri dari persiapan peralatan untuk eksperimen dan ceramah di Royal Institute. Awalnya, ia berhadapan dengan nitrogen triklorida, sebuah bahan peledak yang melukai Davy. Michael juga, dalam ledakan berikutnya sebentar pingsan, dan saat Humphrey terluka lagi, percobaan dengan senyawa ini dihentikan.

Setelah 7 bulan bekerja di Royal Institute, Davy membawa Faraday bersamanya dalam tur ke Eropa, yang berlangsung selama 18 bulan. Selama masa ini, Michael berhasil menemui ilmuwan hebat, seperti Andre-Marie Amper di Paris dan Alessandro Volta di Milan. Dalam arti, tur menggantikannya dengan pendidikan universitas - Faraday belajar banyak selama masa ini.

Sebagian besar tur, bagaimanapun, tidak membahagiakan, karena selain karya ilmiah dan kesekretariatan, ia harus melayani Davy dan istrinya. Istri ilmuwan menganggap Faraday sama dengan dirinya sendiri karena asal-usulnya.

Sekembalinya ke London, semuanya jatuh ke tempatnya. Royal Institute memperbarui kontrak Michael dan meningkatkan remonya. Davy bahkan mulai menyebutkan bantuannya dalam karya ilmiah.

Pada tahun 1816, pada usia 24, Faraday membaca ceramah pertamanya tentang sifat materi. Dia lulus di City Philosophical Society. Kemudian di Jurnal Ilmiah Triwis ia menerbitkan artikel ilmiah pertamanya tentang analisis kalsium hidroksida.

Pada tahun 1821, pada usia 29, Faraday dipromosikan ke jabatan kepala ekonomi dan laboratorium Royal Institute. Di tahun yang sama ia menikahi Sarah Barnard. Michael dan istrinya tinggal di institut ini selama hampir 46 tahun berikutnya, tidak lagi di loteng, tapi di kamar yang nyaman yang pernah diduduki Humphry Davy.

Pada tahun 1824, biografi Faraday (fisika) ditandai oleh pemilihannya sebagai anggota Royal Society. Ini adalah pengakuan bahwa ia telah menjadi ilmuwan terkemuka.

Pada tahun 1825 fisikawan Faraday menjadi direktur laboratorium.

Pada tahun 1833, ia menjadi Fuller Professor Kimia di Royal Institute of Great Britain. Faraday memegang jabatan ini sampai akhir hayatnya.

Pada tahun 1848 dan 1858 ia diundang untuk memimpin Royal Society, namun ia menolak.

Prestasi ilmiah

Untuk menggambarkan penemuan Faraday dalam fisika, akan dibutuhkan lebih dari satu buku. Bukan kebetulan Albert Einstein di kantornya menyimpan foto hanya tiga ilmuwan: Isaac Newton, James Maxwell dan Michael Faraday.

Anehnya, meski bahkan selama kehidupan ilmuwan mereka mulai menggunakan kata "fisikawan", dia sendiri tidak menyukainya, dan dia selalu menyebut dirinya seorang filsuf. Faraday adalah seorang pria yang pergi ke penemuan melalui eksperimen, dan dia dikenal karena tidak pernah melepaskan gagasan yang berasal dari intuisi ilmiah.

Jika dia yakin bahwa gagasan itu layak dilakukan, dia melanjutkan eksperimennya, meski mengalami banyak kegagalan, sampai dia mencapai yang diharapkan atau sampai dia yakin bahwa sifat ibu telah membuktikan bahwa dia salah, yang sangat jarang terjadi.

Jadi, apa yang ditemukan Faraday dalam fisika? Inilah beberapa pencapaiannya yang paling menonjol.

1821: penemuan rotasi elektromagnetik

Ini menjadi pertanda dari apa yang akhirnya menyebabkan terciptanya motor listrik. Penemuan ini didasarkan pada teori Oersted tentang sifat magnetik dari sebuah kawat yang melaluinya arus listrik mengalir.

1823: pencairan dan pendinginan gas

Pada tahun 1802, John Dalton menyatakan bahwa semua gas dapat dicairkan pada suhu rendah atau tekanan tinggi. Ahli fisika Faraday membuktikan hal ini melalui pengalaman. Dia pertama kali mengubah klorin dan amonia menjadi cairan.

Amonia cair bahkan lebih menarik lagi karena, seperti Michael Faraday, fisika proses penguapan menyebabkan pendinginan. Prinsip pendinginan oleh penguapan buatan ditunjukkan secara publik oleh William Cullen di Edinburgh pada tahun 1756. Ilmuwan tersebut, menggunakan pompa, menurunkan tekanan di termos dengan eter, sehingga menghasilkan penguapan yang cepat. Hal ini menyebabkan pendinginan, dan es terbentuk di bagian luar bohlam dari kelembaban udara.

Pentingnya penemuan Faraday adalah bahwa pompa mekanis bisa mengubah gas menjadi cair pada suhu kamar. Kemudian cairan diuapkan, didinginkan di sekelilingnya, gas yang dihasilkan dapat dikumpulkan dan dikompres oleh pompa ke dalam cairan lagi, mengulangi siklusnya. Beginilah cara kulkas dan freezer modern bekerja.

Pada tahun 1862, di World London Exhibition, Ferdinand Carre mendemonstrasikan mesin es komersial pertama di dunia. Di dalam mobil, amonia digunakan sebagai cairan pendinginan, dan menghasilkan es pada tingkat 200 kg per jam.

1825: Penemuan benzena

Secara historis, benzene telah menjadi salah satu zat terpenting dalam kimia, keduanya praktis, yaitu digunakan dalam penciptaan bahan baru, dan teoritis - untuk memahami ikatan kimia. Ilmuwan tersebut menemukan benzena dalam residu minyak yang berminyak untuk penerangan di London.

1831: Hukum Faraday, rumus, fisika induksi elektromagnetik

Ini adalah penemuan yang sangat penting bagi masa depan sains dan teknologi. Hukum Faraday (fisika) menyatakan bahwa medan magnet bolak-balik menyebabkan arus listrik di sirkuit, dan gaya gerak listrik yang dihasilkan berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik. Salah satu catatan yang mungkin adalah | E | = | dΦ / dt |, di mana E adalah ggl, dan Φ adalah fluks magnetik.

Misalnya, menggerakkan magnet tapal kuda sepanjang kawat menghasilkan arus listrik, karena pergerakan magnet menyebabkan medan magnet bolak-balik. Sebelum itu, satu-satunya sumber arus adalah baterai. Michael Faraday, yang penemuannya dalam fisika telah menunjukkan bahwa gerakan tersebut dapat diubah menjadi listrik, atau, secara lebih ilmiah, energi kinetik dapat diubah menjadi listrik, sehingga diketahui bahwa sebagian besar energi di rumah kita saat ini diproduksi tepat pada keadaan ini. Prinsip

Rotasi (energi kinetik) diubah menjadi listrik dengan induksi elektromagnetik. Suatu rotasi, pada gilirannya, dihasilkan oleh aksi pada turbin dari uap bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh energi batubara, gas atau atom, atau dengan tekanan air di pembangkit listrik tenaga air, atau oleh tekanan udara di pembangkit tenaga angin.

1834: Hukum elektrolisis

Faraday fisikawan membuat kontribusi utama bagi terciptanya ilmu baru elektrokimia. Ini menjelaskan apa yang terjadi pada antarmuka antara elektroda dan zat terionisasi. Berkat elektrokimia, kami menggunakan baterai lithium-ion dan baterai yang memasok peralatan mobile modern. Hukum Faraday penting untuk pemahaman kita tentang reaksi elektroda.

1836: Penemuan ruang terlindung

Fisikawan Faraday menemukan bahwa ketika konduktor listrik diisi, seluruh muatan berlebih terakumulasi di sisi luarnya. Ini berarti bahwa di dalam ruangan atau sel terbuat dari logam, biaya tambahan tidak muncul. Misalnya, seseorang berpakaian Faraday, yaitu dengan lapisan logam, tidak terkena listrik eksternal. Selain melindungi manusia, kandang Faraday bisa digunakan untuk melakukan eksperimen elektrik atau elektrik yang sensitif terhadap gangguan eksternal. Kamera terlindung juga bisa menciptakan zona mati untuk komunikasi bergerak.

1845: penemuan efek Faraday - efek magneto-optik

Percobaan penting lainnya dalam sejarah sains adalah eksperimen yang pertama kali membuktikan hubungan antara elektromagnetisme dan cahaya, yang pada tahun 1864 sepenuhnya dijelaskan oleh persamaan James Clerk Maxwell. Fisikawan Faraday menetapkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik: "Bila kutub magnet yang berlawanan berada di sisi yang sama, ia memberi efek pada sinar terpolarisasi, yang karenanya membuktikan hubungan antara gaya magnet dan cahaya ...

1845: Penemuan diamagnetisme sebagai milik semua materi

Kebanyakan orang mengenal feromagnetisme dengan contoh magnet biasa. Faraday (ahli fisika) menemukan bahwa semua zat bersifat diamagnetik, kebanyakan lemah, tapi yang kuat juga terjadi. Diamagnetisme adalah kebalikan dari arah medan magnet yang diaplikasikan. Misalnya, jika Anda menempatkan Kutub Utara dengan zat yang sangat diamagnetik, ia akan menolaknya. Diamagnetisme pada material, yang diinduksi oleh magnet modern yang sangat kuat, dapat digunakan untuk mencapai levitasi. Bahkan makhluk hidup, seperti katak, bersifat diamagnetik dan bisa melambung di medan magnet yang kuat.

Akhir

Michael Faraday, yang penemuannya dalam fisika menyebabkan sebuah revolusi sains, meninggal 25 Agustus 1867 di London pada usia 75 tahun. Istrinya Sarah tinggal lebih lama. Pasangan itu tidak memiliki anak. Sepanjang hidupnya dia adalah seorang Kristen yang taat dan tergabung dalam sekte Protestan Protestan kecil.

Bahkan selama hidupnya, Faraday ditawari pemakaman di Westminster Abbey, bersama dengan raja dan ratu Inggris dan ilmuwan, seperti Isaac Newton. Dia menolak demi upacara yang lebih sederhana. Makamnya, tempat Sarah juga dikuburkan, dapat ditemukan di Makam Highgate di London.