Kim był Michael Faraday?

Michael Faraday przyszedł na świat w roku 1791, 22 września, w Newington, dzisiejszej części Londynu. Jego ojciec był kowalem w tej niewielkiej osadzie. Dlatego Faraday nauki pobierał tylko do 13 roku życia. Otrzymał więc tylko podstawowe wykształcenie. Potem rozpoczął pracę u introligatora jako posłaniec. W następnym roku awansował na ucznia introligatora. Przypadek sprawił, że podczas pracy wpadł mu w ręce artykuł dotyczący elektryczności znajdujący się w jednym z dzieł przeznaczonych do oprawy. Od tej pory młody Faraday żywo interesował się tym zjawiskiem. Przez cały okres pracy u introligatora starał się znaleźć dostęp do środowiska naukowego. Wstąpił nawet do Miejskiego Towarzystwa Filozoficznego, uczestniczył w wielu wykładach i eksperymentach naukowych. Niemniej jednak wyrwanie się ze środowiska robotniczego stanowiło dla młodego Faradaya dużą trudność. Przez pewien czas pracował jako pomocnik tymczasowy w Royal Institution. Szczęśliwy traf sprawił, że w 1813 roku zwolniła się w tymże instytucie posada asystenta. Zaproponowano to stanowisko Faraday'owi. Mimo nieprzychylnego nastawienia swojego pracodawcy Faraday nie zniechęcał się. Już w roku 1816 Faraday rozpoczął publikację swoich pierwszych artykułów naukowych. W 1824 roku został członkiem Towarzystwa Królewskiego, a rok później objął posadę dyrektora laboratorium w Royal Institution. Zmarł w swoim domu w Hampton Court w 1867 roku.

Michael Faraday był zwolennikiem teorii atomistycznej od momentu jej zaproponowania, wniósł do niej również swój wkład. Jednak to nie z tej przyczyny zna go cały naukowy świat. Uczony prowadził wieloletnie badania nad zjawiskami elektryczności i magnetyzmu. Wprowadził do terminologii takie pojęcia jak pole i linie sił.

Niewątpliwie jedno z fundamentalnych równań elektrodynamiki, prawo indukcji, również jest autorstwa Faradaya. I jest jedną z niewielu zależności, które można udowodnić za pomocą szeregu prostych doświadczeń.

Eksperymenty takie zostały przeprowadzone przez uczonego w 1831 roku. Polegały one na wykorzystaniu zwoju, wykonanego z materiału przewodzącego, do którego końców przyłączony był galwanometr. Badacz obserwował zachowanie się wskazówki przyrządu pomiarowego w trakcie zbliżania i oddalania od tego obwodu sztabki magnesowej.

W momencie zbliżania magnesu wychylenie wskazówki wskazuje na pojawienie się prądu w obwodzie. Natomiast, gdy sztabka zostaje zatrzymana w pobliżu zwoju prąd w obwodzie zanika. W momencie oddalania magnesu od zwoju wskazówka znowu się wychyla, tym razem w przeciwnym kierunku. Oznacza to, że w obwodzie znowu zaczyna płynąć prąd, ale tym razem ma kierunek przeciwny.

Kolejnym etapem w doświadczeniu było powtórzenie wszystkich powyższych czynności z biegunem południowym magnesu. Wskazania galwanometru ponownie wskazują na pojawienie się prądu w obwodzie, tylko o przeciwnych kierunkach.

Faraday wyciągnął wniosek, że w całym tym zjawisku chodzi o względny ruch obwodu i magnesu. Prąd pojawia się w obwodzie na skutek działania indukowanej siły elektromotorycznej. Sam został nazwany prądem indukowanym.

Kolejne doświadczenie mające zobrazować zjawisko indukcji przeprowadził Faraday z użyciem zestawu składającego się z dwóch zwojów, znajdujących się blisko siebie. W jednym ze zwojów jest bateria, będąca źródłem siły elektromotorycznej. Dodatkowo obwód ten przełącznik umożliwiający otwieranie i zamykanie przepływu prądu stałego. Do drugiego obwodu bez źródła siły elektromotorycznej podpięty jest galwanometr.

Faraday zaobserwował, że w momencie, gdy w pierwszym obwodzie, z baterią, płynie prąd stały wskazówka galwanometru nie wychyla się. Natomiast w momencie zamykania, otwierania przełącznika lub odłączenia baterii wskazania galwanometru potwierdzają pojawienie się w drugim obwodzie prądu indukowanego.

Na podstawie wyników tych eksperymentów sformułował prawo, które nosi nazwę prawa indukcji Faradaya. Mówi ono ,że siła elektromotoryczna, która jest indukowana w obwodzie, równa się szybkości zmian strumienia indukcji magnetycznej przechodzącego przez ten obwód.

Faraday odkrył również inne zjawisko nazwane elektrolizą i wprowadził nazewnictwo do jego opisu.

Uczony odkrył, że masa substancji wydzielonej w trakcie przepływu prądu przez roztwór elektrolitu ma związek z przepływającym ładunkiem. Zależność ta nazwana pierwszym prawem Faradaya mówi, że wydzielona na elektrodach masa jest wprost proporcjonalna do iloczynu natężenia przepływającego prądu, czasu przepływu i pewnego współczynnika elektrochemicznego. Drugie prawo Faradaya dotyczy właśnie wspomnianego współczynnika i mówi, że mówi, że równa się on stosunkowi masy danej substancji wydzielonej na elektrodach do iloczynu ładunku jonów i stałej Faradaya F.

Ponadto uczony odkrył i opisał zjawisko, które polega na skręcaniu płaszczyzny światła spolaryzowanego przez materiały, które są optycznie nieaktywne. To skręcanie można wywołać umieszczając taką substancję w silnym polu magnetycznym, którego linie są równoległe do kierunku promieni świetlnych. Do takich materiałów należy np. kwarc i woda. Stopień skręceni płaszczyzny zależy od tego jak silne jest pole magnetyczne oraz od długości drogi fal w ośrodku.

Michael Faraday przez współczesnych uczonych uważany jest za największego jak do tej pory naukowca - eksperymentatora.