第六节 变磁生电的发现者——法拉第
一、法拉第(1791-1867):
英国物理学家。
法拉第是一个穷铁匠的儿子,兄妹10人。小学没毕业就失学,当了装订工。但失学不失志,经常阅读书报。当了戴维助手。1821年受任为皇家研究所试验室主任。
1821年,开始电磁学的研究,总共工作四十年。
写出了《电学的实验研究》。
一生谢绝了许多奖赏。
“在物理学的全部历史中——最全能的实验物理学家却是一个仅受过初等教育的人。……他,就是法拉第。” ——萨莫斯(美)
二、法拉第的主要贡献
1.电磁感应的发现:
一贯追求科学真理,相信自然力的统一。
1831年8月29日,法拉第终于取得了突破性进展。变磁激发了电。
一个月后,法拉第向英国皇家学会报告,产生感应电流的情况可以分为5类。
1833年,楞茨发现楞茨定律,判断感应电流的方向。
(1867年,西门子创制了发电机)
2.力线的提出者
为了解释电磁现象,必须找到一种直观表示的方法。
法拉第从大量的实验中想象出描写电磁作用的力线,经数学家证明了其概念的正确,他为场的理论建立作出贡献。
汤姆逊说:“我想电场和磁场的许多性质,借助力线就可以最简单而富有暗示地表示出来。”
3.其他
法拉第对光的磁化、电流的化学现象和反磁性的发现等都有自己独到的见解。
三、法拉第的研究思路
1.对自然力的统一性可转化性坚信不移。
“我早已持有一种见解,它几乎达到深信不移的程度,而且我想这也是其他许多自然科学爱好者的见解,即物质之力所表现出来的各种形式具有普遍的起源。”
2.对电磁波的朦胧预见:“磁力从磁极出发的传播类似于起波纹的水面的振动。”
3.研究特色
法拉第通过力线和场,将电场和磁场的重要性质表现出来了。
麦克斯韦:“在数学家看到相互超具吸引力的中心的时候,法拉第则用他特有的思维的眼睛看到穿过全空间的力线。……”
4.法拉第思想方法的一些局限性:将一切归结于“力”等。
四、对法拉第的高度评价
一生最大的发现,是发现了法拉第。 ——戴维
我们把法拉第首先看作是科学家中最有成效最高尚的典型。
——麦克斯韦
铁匠的儿子法拉第,在青年时代的早期,作过装订工人的学徒,临死时是所有科学学会的会员,是那时物理学家公认的领袖。
——斯托列托夫
当法拉第在演示他的电磁感应现象时,一位贵妇曾问道:“您的电流计指针动一下有什么意义呢?”法拉第回答道:“夫人,当一个婴孩诞生的时候,您会想到他将会完成何等事业吗?”
法拉第如此至爱的这个“婴儿”,的确有着惊人之举。1867年西门子根据这一原理创造了发电机,从此人类有了“电”,它至今仍为我们带来光明和幸福。当我们在尽情享受电灯、电视、电影……这一切现代文明的时候,我们怎能不感谢这位铁匠的儿子呢?