MICHAEL FARADAY: TIỂU SỬ, THÍ NGHIỆM VÀ ĐÓNG GÓP - KHOA HỌC - 2026

Michael Faraday (Newington Butt, 22 tháng 9, 1791 - Hampton Court, 25 tháng 8, 1867) là một nhà vật lý và hóa học người Anh có những đóng góp chính trong lĩnh vực điện từ và điện hóa. Trong số những đóng góp của ông cho khoa học và do đó cho nhân loại, chúng ta có thể đánh dấu công trình của ông về cảm ứng điện từ, từ tính và điện phân.

Do điều kiện kinh tế của gia đình, Faraday ít được học hành chính quy nên từ năm mười bốn tuổi, ông đã phụ trách việc lấp đầy những khiếm khuyết này bằng cách đọc một lượng lớn sách trong thời gian học nghề đóng sách.

Một trong những cuốn sách mà ông đóng góp và ảnh hưởng nhiều nhất đến nhà khoa học là Sự cải thiện trí óc của Isaac Watts.

Faraday là một nhà thí nghiệm xuất sắc và đã truyền đạt những phát hiện của mình bằng ngôn ngữ dễ hiểu. Mặc dù khả năng toán học của ông không phải là tốt nhất, James Clerk Maxwell đã tóm tắt công việc của mình và của những người khác trong một nhóm phương trình.

Theo lời của Clerk Maxwell: "Việc sử dụng các đường sức cho thấy Faraday thực sự là một nhà toán học vĩ đại, người mà từ đó các nhà toán học tương lai có thể rút ra các phương pháp hữu ích và có giá trị."

Đơn vị công suất điện của Hệ đơn vị quốc tế (SI) được gọi là Farad (F) để vinh danh ông.

Là một nhà hóa học, Faraday đã phát hiện ra benzen, tiến hành nghiên cứu về clathrat clo, hệ thống số oxy hóa và tạo ra thứ được gọi là tiền thân của đầu đốt Bunsen. Ngoài ra, ông còn phổ biến các thuật ngữ: cực dương, cực âm, điện tử và ion.

Trong lĩnh vực vật lý, các nghiên cứu và thí nghiệm của ông tập trung vào điện và điện từ.

Nghiên cứu của ông về từ trường là cơ sở cho sự phát triển của khái niệm trường điện từ và phát minh của ông, được ông đặt tên là "Thiết bị quay điện từ", là tiền thân của động cơ điện hiện nay.

Tiểu sử

Michael Faraday sinh ngày 22 tháng 9 năm 1791 tại một khu phố có tên là Newington Butt, nằm ở phía nam London, nước Anh. Gia đình anh không giàu có nên việc học hành chính quy của anh không được rộng rãi.

Cha của Michael tên là James và ông là một người thực hành một học thuyết của Cơ đốc giáo. Về phần mình, mẹ cô tên là Margaret Hastwell và trước khi kết hôn với James, bà đã làm công việc giúp việc gia đình. Michael có 3 anh chị em, và là người áp chót trong số các con của cuộc hôn nhân.

Khi Michael mười bốn tuổi, anh làm việc cùng với George Riebau, người bán sách và đóng sách. Michael đã làm công việc này trong bảy năm, trong thời gian đó anh đã có thể tiếp cận gần hơn với việc đọc.

Lúc này anh bắt đầu bị các hiện tượng khoa học thu hút, đặc biệt là những hiện tượng liên quan đến điện.

Đào tạo chuyên sâu

Năm 20 tuổi, vào năm 1812, Michael bắt đầu tham dự các hội nghị khác nhau, hầu như luôn luôn được mời bởi William Dance, một nhạc sĩ người Anh đã thành lập Hiệp hội Giao hưởng Hoàng gia.

Một số diễn giả mà Michael được tiếp cận là John Tatum, một nhà triết học và khoa học người Anh, và Humphry Davy, một nhà hóa học người Anh.

Mối quan hệ với Humphry Davy

Michael Faraday là một người làm việc rất có phương pháp và viết những ghi chú khá cụ thể mà anh gửi cho Davy cùng với một bức thư xin việc.

Những ghi chú này đã tạo nên một cuốn sách khoảng 300 trang và Davy rất thích chúng. Sau đó, một tai nạn trong phòng thí nghiệm, một thời gian sau, thị lực của anh bị tổn hại nghiêm trọng.

Trong bối cảnh đó, Davy đã thuê Faraday làm trợ lý cho mình. Đồng thời - vào ngày 1 tháng 3 năm 1813 - Faraday trở thành trợ lý hóa học tại Viện Hoàng gia.

Chuyến đi đến Châu Âu

Từ năm 1813 đến năm 1815, Humphry Davy đã đi qua nhiều nước khác nhau ở Châu Âu. Người hầu mà anh ta có vào thời điểm đó quyết định không tham gia chuyến đi, vì vậy Faraday là người phải hoàn thành nhiệm vụ của người hầu, mặc dù vai trò của anh ta là phụ tá hóa học.

Người ta nói rằng xã hội Anh thời bấy giờ cực kỳ thiên về giai cấp, đó là lý do tại sao Faraday được coi là một người đàn ông có những đặc điểm thấp kém.

Ngay cả vợ của Davy cũng nhất quyết đối xử với Faraday như một người hầu, từ chối nhận anh trong xe ngựa của mình hoặc để anh ăn cùng.

Mặc dù chuyến đi này có ý nghĩa rất tồi tệ đối với Faraday do hậu quả của sự đối xử không thuận lợi mà anh nhận được, đồng thời nó cũng ngụ ý rằng anh có thể tiếp xúc trực tiếp với các lĩnh vực khoa học và học thuật quan trọng nhất ở châu Âu.

Tận tâm với điện

Ngay từ năm 1821, Michael Faraday đã dành toàn bộ tâm sức để nghiên cứu điện, từ tính và khả năng của cả hai nguyên tố.

Năm 1825, Davy bị ốm nặng, đó là lý do Faraday trở thành người thay thế ông trong phòng thí nghiệm. Đây là thời điểm ông đề xuất một số lý thuyết của mình.

Một trong những quan điểm phù hợp nhất là quan điểm cho rằng cả điện, từ tính và ánh sáng đều hoạt động như một bộ ba với đặc tính thống nhất.

Trong cùng năm đó, Faraday bắt đầu các bài giảng tại Học viện Hoàng gia, được gọi là Bài giảng Giáng sinh của Học viện Hoàng gia, đặc biệt nhắm đến trẻ em và đề cập đến những tiến bộ khoa học quan trọng nhất thời bấy giờ, cũng như các giai thoại và câu chuyện khác nhau từ lĩnh vực khoa học.

Mục đích của những buổi nói chuyện này là đưa khoa học đến gần hơn với những đứa trẻ không có cơ hội tham gia các nghiên cứu chính thức, như điều đã xảy ra với ông.

Kết hôn

Năm 1821 Faraday kết hôn với Sarah Barnard. Gia đình của họ đã tham dự cùng một nhà thờ và tại đó họ đã gặp nhau.

Faraday là một người rất sùng đạo trong suốt cuộc đời của mình và là một tín đồ của nhà thờ Sandemaniana, có nguồn gốc từ Nhà thờ Scotland. Anh tham gia tích cực vào nhà thờ của mình, kể từ khi anh trở thành phó tế và thậm chí là linh mục trong hai năm liên tiếp.

Không có đứa trẻ nào được sinh ra từ cuộc hôn nhân giữa Faraday và Barnard.

Nhiều năm phát minh

Những năm tiếp theo của Faraday đầy ắp những phát minh và thử nghiệm. Năm 1823, ông phát hiện ra quá trình hóa lỏng clo (chuyển từ trạng thái khí hoặc rắn sang trạng thái lỏng) và hai năm sau, năm 1825, ông phát hiện ra quá trình tương tự nhưng đối với benzen.

Năm 1831 Faraday phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ, từ đó người ta sinh ra cái gọi là Định luật Faraday hay Định luật cảm ứng điện từ. Một năm sau, năm 1832, ông nhận được sự bổ nhiệm danh dự của Tiến sĩ luật dân sự từ Đại học Oxford.

Bốn năm sau, Faraday khám phá ra một cơ chế hoạt động như một chiếc hộp bảo vệ khi bị điện giật. Chiếc hộp này được gọi là lồng Faraday và sau đó đã trở thành một trong những phát minh được sử dụng rộng rãi nhất, thậm chí cho đến tận ngày nay.

Năm 1845, ông phát hiện ra hiệu ứng phản ánh sự tương tác rõ ràng giữa ánh sáng và từ tính; hiệu ứng này được gọi là Hiệu ứng Faraday.

Nhận biết

Chế độ quân chủ của Anh đề nghị bổ nhiệm Faraday làm ngài, nhưng ngài đã từ chối nhiều lần, coi đó là điều trái với niềm tin tôn giáo của mình; Faraday liên kết cuộc hẹn này với việc tìm kiếm sự công nhận và sự phù phiếm.

Hiệp hội Hoàng gia cũng đề xuất rằng ông là chủ tịch của nó và Faraday đã từ chối lời đề nghị này, được đưa ra vào hai dịp khác nhau.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển bổ nhiệm ông làm thành viên nước ngoài vào năm 1838. Một năm sau Faraday bị suy nhược thần kinh; sau một thời gian ngắn, anh tiếp tục việc học của mình.

Năm 1844, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp kết hợp nó với các thành viên nước ngoài của nó, chỉ có 8 nhân vật.

Năm cuối

Năm 1848, Michael Faraday nhận được một ngôi nhà ân sủng và ưu ái, đó là những ngôi nhà thuộc về nhà nước Anh và được cung cấp miễn phí cho những cá nhân có liên quan của đất nước, với ý định cảm ơn họ vì những dịch vụ đã dành cho quốc gia.

Ngôi nhà này ở Middlesex, ở Hampton Court, và Faraday đã sống ở đó từ năm 1858. Chính ngôi nhà đó mà sau đó ông đã chết.

Trong những năm này, chính phủ Anh đã liên lạc với ông và đề nghị ông hỗ trợ họ trong quá trình chế tạo vũ khí hóa học trong khuôn khổ Chiến tranh Krym diễn ra từ năm 1853 đến năm 1856. Faraday từ chối. đề nghị này, vì nó được coi là trái đạo đức khi tham gia vào quá trình đó.

Tử vong

Michael Faraday mất ngày 25 tháng 8 năm 1867, hưởng thọ 75 tuổi. Một giai thoại gây tò mò về thời điểm này là ông đã được đề nghị chôn cất tại Tu viện Westminster nổi tiếng, một địa điểm mà ông đã từ chối.

Tuy nhiên, bên trong nhà thờ này, bạn có thể tìm thấy một tấm bảng tôn vinh Faraday và được đặt gần mộ của Isaac Newton. Thi thể của ông nằm trong khu vực bất đồng của Nghĩa trang Highgate.

Thí nghiệm

Cuộc đời của Michael Faraday đầy ắp những phát minh và thử nghiệm. Tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hai trong số những thí nghiệm quan trọng nhất mà ông đã thực hiện và mang tính siêu việt đối với nhân loại.

Định luật Faraday

Để chứng minh cái gọi là Định luật Faraday hay Định luật cảm ứng điện từ, Michael Faraday lấy một tấm bìa cứng dưới dạng một cái ống mà anh ta quấn dây cách điện; bằng cách này anh ta đã tạo thành một cuộn dây.

Sau đó, người đó lấy cuộn dây và nối với vôn kế để đo suất điện động cảm ứng đồng thời làm cho nam châm đi qua cuộn dây.

Kết quả của thí nghiệm này, Faraday xác định rằng một nam châm ở trạng thái nghỉ không có khả năng tạo ra sức điện động, mặc dù ở trạng thái nghỉ nó tạo ra một từ trường cao. Điều này được phản ánh trong thực tế là, qua cuộn dây, từ thông không thay đổi.

Khi nam châm đến gần cuộn dây, từ thông tăng nhanh cho đến khi nam châm ở bên trong cuộn dây một cách hiệu quả. Khi nam châm đã đi qua cuộn dây, từ thông này giảm xuống.

Lồng Faraday

Lồng Faraday là cấu trúc mà nhà khoa học này quản lý để bảo vệ các phần tử khỏi sự phóng điện.

Faraday thực hiện thí nghiệm này vào năm 1836, nhận ra rằng điện tích dư thừa của một vật dẫn ảnh hưởng đến những gì bên ngoài nó chứ không phải những gì được bao bọc bởi vật dẫn đó.

Để chứng minh điều này, Faraday đã lót các bức tường của một căn phòng bằng lá nhôm và tạo ra phóng điện cao thế thông qua một máy phát tĩnh điện bên ngoài căn phòng.

Nhờ xác minh bằng kính điện, Faraday đã có thể xác minh rằng, thực sự là không có bất kỳ loại điện tích nào bên trong căn phòng.

Nguyên tắc này ngày nay có thể được quan sát thấy trong dây cáp và máy quét, và có những vật thể khác, tự nó hoạt động như lồng Faraday, chẳng hạn như ô tô, thang máy hoặc thậm chí máy bay.

Đóng góp chính

Cấu tạo của thiết bị "quay điện từ"

Sau khi nhà vật lý và hóa học người Đan Mạch Hans Christian Ørsted phát hiện ra hiện tượng điện từ, Humphry Davy và William Hyde Wollaston đã cố gắng thiết kế một động cơ điện nhưng thất bại.

Faraday, sau khi tranh luận với hai nhà khoa học về điều này, đã tìm cách tạo ra hai thiết bị dẫn đến cái mà ông gọi là "quay điện từ".

Một trong những thiết bị này, hiện được gọi là "động cơ đồng cực", tạo ra chuyển động tròn liên tục, được tạo ra bởi lực từ trường tròn xung quanh một dây dẫn, kéo dài đến một bình chứa thủy ngân có nam châm bên trong. Bằng cách cung cấp dòng điện cho dây dẫn bằng pin hóa học, nó sẽ quay xung quanh nam châm.

Thí nghiệm này đã tạo cơ sở cho lý thuyết điện từ hiện đại. Đó là sự phấn khích của Faraday sau khám phá này rằng ông đã công bố kết quả mà không hỏi ý kiến ​​của Wollaston hoặc Davy, dẫn đến tranh cãi trong Hiệp hội Hoàng gia và việc Faraday giao cho các hoạt động khác ngoài điện từ.

Làm lạnh và hóa lỏng khí (1823)

Dựa trên lý thuyết của John Dalton, trong đó ông tuyên bố rằng tất cả các chất khí đều có thể chuyển sang trạng thái lỏng, Faraday đã chứng minh tính xác thực của lý thuyết này thông qua một thí nghiệm, ngoài việc giả định các cơ sở mà tủ lạnh và tủ đông hiện đại hoạt động. .

Bằng cách hóa lỏng hoặc hóa lỏng (tăng áp suất và giảm nhiệt độ của khí) clo và amoniac ở trạng thái khí, Faraday đã tìm cách đưa những chất này sang trạng thái lỏng, từng được coi là "trạng thái khí vĩnh viễn".

Ngoài ra, ông đã tìm cách đưa amoniac trở lại trạng thái khí của nó, nhận thấy rằng trong quá trình này, quá trình làm mát được tạo ra.

Khám phá này đã chứng minh rằng một máy bơm cơ học có thể biến đổi một chất khí ở nhiệt độ phòng thành chất lỏng, tạo ra sự làm mát bằng cách trở về trạng thái khí và được nén lại thành chất lỏng.

Khám phá benzen (1825)

Faraday đã phát hiện ra phân tử benzen bằng cách cô lập và xác định nó từ cặn dầu, có nguồn gốc từ việc sản xuất khí đốt, mà ông đặt cho cái tên là "Bicarburet của hydro".

Giả sử khám phá này là một thành tựu quan trọng của hóa học, do các ứng dụng thực tế của benzen.

Khám phá cảm ứng điện từ (1831)

Cảm ứng điện từ là khám phá tuyệt vời của Faraday, ông đã đạt được bằng cách kết nối hai dây dẫn điện xung quanh các đầu đối diện của một vòng sắt.

Faraday đã kết nối một điện từ với một điện kế và quan sát nó kết nối và ngắt kết nối kia khỏi pin.

Bằng cách ngắt kết nối và kết nối cuộn dây điện từ, anh ta có thể quan sát thấy rằng khi anh ta truyền dòng điện qua một điện từ này, một dòng điện khác tạm thời được tạo ra trong điện từ kia.

Nguyên nhân của hiện tượng cảm ứng này là do sự thay đổi từ thông xảy ra khi ngắt và kết nối pin.

Thí nghiệm này ngày nay được gọi là "cảm ứng lẫn nhau", xảy ra khi sự thay đổi của dòng điện trong một cuộn cảm này tạo ra điện áp trong cuộn cảm khác gần đó. Đây là cơ chế hoạt động của máy biến áp.

Định luật điện phân (1834)

Michael Faraday cũng là một trong những người chịu trách nhiệm chính trong việc tạo ra khoa học điện hóa, ngành khoa học chịu trách nhiệm tạo ra các loại pin hiện đang được sử dụng bởi các thiết bị di động.

Trong khi tiến hành nghiên cứu về bản chất của điện, Faraday đã xây dựng hai định luật điện phân của mình.

Điều đầu tiên nói rằng lượng chất lắng đọng trên mỗi điện cực của tế bào điện phân tỷ lệ thuận với lượng điện đi qua tế bào.

Định luật thứ hai của những định luật này nói rằng lượng của các nguyên tố khác nhau được lắng đọng bởi một lượng điện nhất định theo tỷ lệ trọng lượng hóa học tương đương của chúng.

Khám phá hiệu ứng Faraday (1845)

Còn được gọi là quay Faraday, hiệu ứng này là một hiện tượng quang-từ, là sự tương tác giữa ánh sáng và từ trường trong một môi trường.

Hiệu ứng Faraday gây ra chuyển động quay của một mặt phẳng phân cực, tỷ lệ tuyến tính với thành phần của từ trường theo hướng lan truyền.

Faraday tin chắc rằng ánh sáng là một hiện tượng điện từ và do đó nó phải chịu tác động của lực điện từ.

Vì vậy, sau một loạt các thử nghiệm không thành công, ông đã tiếp tục thử nghiệm một mảnh thủy tinh rắn có chứa dấu vết của chì, mà ông đã tạo ra trong những ngày làm thủy tinh của mình.

Bằng cách này, ông quan sát thấy rằng khi một tia sáng phân cực đi qua thủy tinh, theo hướng của lực từ, ánh sáng phân cực quay theo một góc tỷ lệ với cường độ của từ trường.

Sau đó, ông đã thử nghiệm điều này với các chất rắn, chất lỏng và chất khí khác nhau bằng cách sử dụng các nam châm điện mạnh hơn.

Khám phá từ tính nghịch từ (1845)

Faraday phát hiện ra rằng tất cả các vật liệu đều có lực đẩy yếu đối với từ trường, mà ông gọi là từ tính.

Tức là chúng tạo ra một từ trường cảm ứng ngược hướng với từ trường đặt bên ngoài, bị đẩy lùi bởi từ trường tác dụng.

Ông cũng phát hiện ra rằng vật liệu thuận từ hoạt động theo cách ngược lại, bị thu hút bởi từ trường bên ngoài.

Faraday đã chỉ ra rằng tính chất này (nghịch từ hoặc thuận từ) có trong tất cả các chất. Từ tính được tạo ra với nam châm cực mạnh có thể được sử dụng để tạo ra lực bay.

Người giới thiệu

1. Michael Faraday. (2017, ngày 9 tháng 6). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
2. Michael Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
3. Benzen. (2017, ngày 6 tháng 6) Được khôi phục từ en.wikipedia.org.
4. Khí hóa lỏng. (2017, ngày 7 tháng 5) Được khôi phục từ en.wikipedia.org.
5. Định luật Faraday về sự điện phân. (2017, ngày 4 tháng 6). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
6. Lồng Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
7. Thí nghiệm thùng nước đá của Faraday. (2017, ngày 3 tháng 5). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
8. Hiệu ứng Faraday. (2017, ngày 8 tháng 6). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
9. Hiệu ứng Faraday. (2017, ngày 10 tháng 5). Khôi phục từ en.wikipedia.org.
10. Michael Faraday là ai? Khám phá của ông trong lĩnh vực khoa học là gì? (2015, ngày 6 tháng 6). Được khôi phục từ quora.com
11. 10 đóng góp lớn của Michael Faraday cho khoa học. (2016, ngày 16 tháng 12). Được khôi phục từ learningnodo-newtonic.com.