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  saltday611 2016-11-14 00:00:00

  電學方面 他在電學方面的貢獻Z為顯著。紀錄中法拉第Z早的實驗?zāi)耸抢闷咂氡闶?、七片鋅片以及六片浸過鹽水的濕紙做成伏特電池。他并使用這個電池分解硫酸鎂。1821年，在丹麥化學家韓·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)計一部電動機，但沒有成功。法拉第在與他們討論過這個問題后，繼續(xù)工作并建造了兩個裝置以產(chǎn)生他稱為“電磁轉(zhuǎn)動”的現(xiàn)象：由線圈外環(huán)狀磁場造成的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動。他把導線接上化學電池，使其導電，再將導線放入內(nèi)有磁鐵的汞池之中，則導線將繞著磁鐵旋轉(zhuǎn)。這個裝置現(xiàn)稱為單極電動機。這些實驗與發(fā)明成為了現(xiàn)代電磁科技的基石。但此時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)表了此項研究成果。此舉招來諸多爭議，也迫使他離開電磁學研究數(shù)年之久。 　　 在這個階段，有些證據(jù)指出戴維可能有意阻礙法拉第在科學界的發(fā)展。如在1825年，戴維指派法拉第進行光學玻璃實驗，此實驗歷時六年，但沒有顯著的進展。直到1829年，戴維去世，法拉第停止了這個無意義的工作并開始其他有意義的實驗。在1831年，他開始一連串重大的實驗，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見了此結(jié)果，此發(fā)現(xiàn)仍可稱為法拉第Z大的貢獻之一。這個重要的發(fā)現(xiàn)來自于，當他將兩條獨立的電線環(huán)繞在一個大鐵環(huán)，固定在椅子上，并在其中一條導線通以電流時，另外一條導線竟也產(chǎn)生電流。他因此進行了另外一項實驗，并發(fā)現(xiàn)若移動一塊磁鐵通過導線線圈，則線圈中將有電流產(chǎn)生。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在移動線圈通過靜止的磁鐵上方時。 　　 他的展示向世人建立起“磁場的改變產(chǎn)生電場”的觀念。此關(guān)系由法拉第電磁感應(yīng)定律建立起數(shù)學模型，并成為四條麥克斯韋方程組之一。這個方程組之后則歸納入場論之中。法拉第并依照此定理，發(fā)明了早期的發(fā)電機，此為現(xiàn)代發(fā)電機的始祖。1839年他成功了一連串的實驗帶領(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。他由這些實驗，做出與當時主流想法相悖的結(jié)論，即雖然來源不同，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。在他生涯的晚年，他提出電磁力不僅存在于導體中，更延伸入導體附近的空間。這個想法被他的同儕排斥，法拉第也終究沒有活著看到這個想法被世人所接受。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。這個概念幫助世人能夠?qū)⒊橄蟮碾姶艌鼍呦蠡?，對于電力機械裝置在十九世紀的發(fā)展有重大的影響。而這些裝置在之后的十九世紀中主宰了整個工程與工業(yè)界。1845年他發(fā)現(xiàn)了被他命名為抗磁性(diamagnetism)現(xiàn)在則稱為法拉第效應(yīng)的現(xiàn)象：一個線性極化的光線在經(jīng)過一物體介質(zhì)時，外加一磁場并與光線的前進方向?qū)R，則此磁場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‘力線’－及‘磁化光線’中取得成功?！?　　 在對靜電的研究中，法拉第發(fā)現(xiàn)在帶電導體上的電荷僅依附于導體表面，且這些表面上的電荷對于導體內(nèi)部沒有任何影響。造成這樣的原因在于在導體表面的電荷彼此受到對方的靜電力作用而重新分布至一穩(wěn)定狀態(tài)，使得每個電荷對內(nèi)部造成的靜電力互相抵銷。這個效應(yīng)稱為遮蔽效應(yīng)，并被應(yīng)用于法拉利籠上。雖然法拉第是一位非常出色的實驗學家，他的數(shù)學能力與之相形就顯得相當薄弱，只能計算簡單的代數(shù)，甚至難以應(yīng)付三角學。不過法拉第懂得使用條理清晰且簡單的語言表達他科學上的想法。他的實驗成果后來被詹姆斯·克拉克·麥克斯韋使用，并建立起了現(xiàn)在電磁理論的基礎(chǔ)方程式。 化學方面 法拉第Z早的化學成果來自于擔任戴維助手的時期。他花了很多心血研究氯氣，并發(fā)現(xiàn)了兩種碳化氯。法拉第也是diyi個學者實驗（雖然較為粗略）觀察氣體擴散，此現(xiàn)象Z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，為了光學實驗，他制造出多種新型的玻璃。其中一塊樣品后來在歷史上占有一席之地，因為在一次當法拉第將此玻璃放入磁場中時，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。 　　 他也盡心于創(chuàng)造出一些化學的常用方法，用結(jié)果、研究目標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，在科學實驗室廣為采用，作為熱能的來源。法拉第在多個化學領(lǐng)域中都有所成果，發(fā)現(xiàn)了諸如苯等化學物質(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，這個物質(zhì)Z早在1810年由戴維發(fā)現(xiàn)。法拉第也發(fā)現(xiàn)了電解定律，以及推廣許多專業(yè)用語，如陽極、陰極、電極及離子等，這些詞語大多由威廉·休艾爾發(fā)明。由于這些成就，很多現(xiàn)代的化學家視法拉第為有史以來Z出色的實驗科學家之一。 　　 是法拉第把磁力線和電力線的重要概念引入物理學，通過強調(diào)不是磁鐵本身而是它們之間的“場”，為當代物理學中的許多進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，其偏振作用 就會發(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。

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