法拉第的生平
編輯詞條法拉第 邁克爾·法拉第(Michael Faraday,1791-1867) 英國著名物理學家、化學家。
在化學、電化學、電磁學等領(lǐng)域都做出過杰出貢獻。
他家境貧寒,未受過系統(tǒng)的正規(guī)教育,但卻在眾多領(lǐng)域中作出驚人成就,堪稱刻苦勤奮、探索真理、不計個人名利的典范,對于青少年富有教育意義。
編輯本段【人物軼事】 1、刻苦認真自學成才 法拉第,1791年9月22日生于薩里郡紐因頓的一個鐵匠家庭。
13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。
他有強烈的求知欲,擠出一切休息時間貪婪地力圖把他裝訂的一切書籍內(nèi)容都從頭讀一遍。
讀后還臨摹插圖,工工整整地作讀書筆記;用一些簡單器皿照著書上進行實驗,仔細觀察和分析實驗結(jié)果,把自己的閣樓變成了小實驗室。
在這家書店呆了八年,他廢寢忘食、如饑似渴地學習。
他后來回憶這段生活時說:“我就是在工作之余,從這些書里開始找到我的哲學。
這些書中有兩種對我特別有幫助,一是《大英百科全書》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學對話》,它給了我這門課的科學基礎(chǔ)。
” 在哥哥贊助下,1810年2月至1811年9月聽他了十幾次自然哲學的通俗講演,每次聽后都重新謄抄筆記,并畫下儀器設備圖。
1812月至4月又連續(xù)聽了戴維4次講座,從此燃起了進行科學研究的愿望。
他曾致信皇家學院院長求助。
失敗后,他寫信給戴維:“不管干什么都行,只要是為科學服務”。
他還把他的裝幀精美的聽課筆記整理成《亨·戴維爵士講演錄》寄上。
他對講演內(nèi)容還作了補充,書法娟秀,插圖精美,顯示出法拉第一絲不茍和對科學的熱愛。
經(jīng)過戴維的推薦。
1813年3月,24歲的法拉第擔任了皇家學院助理實驗員。
后來戴維曾把他發(fā)現(xiàn)法拉第作為自己最重要的功績而引以為榮。
法拉第1813年隨同戴維赴歐洲大陸作科學考察旅行,1815年回國后繼續(xù)在皇家學院工作,長達50余年。
1816年發(fā)表第一篇科學論文。
他最初從事化學研究工作,也涉足合金鋼、重玻璃的研制。
在電磁學領(lǐng)域,傾注了大量心血,取得出色成績。
1824年被選為皇家學會會員,1825年接替戴維任皇家學院實驗室主任,1833年任皇家學院化學教授。
2、長期實踐大膽探索 他的工作異常勤奮,研究領(lǐng)域十分廣泛。
1818~1823年研制合金鋼期間,首創(chuàng)金相分析方法。
1823年從事氣體液化工作,標志著人類系統(tǒng)進行氣體液化工作的開始。
采用低溫加壓方法,液化了氯化氫、硫化氫、二氧化硫、氫等。
1824年起研制光學玻璃,這次研究導致在1845年利用自己研制出的一種重玻璃(硅酸硼鉛),發(fā)現(xiàn)磁致旋光效應。
1825年在把鯨油和鱔油制成的燃氣分餾中發(fā)現(xiàn)苯。
他最出色的工作是電磁感應的發(fā)現(xiàn)和場的概念的提出。
1821年在讀過奧斯特關(guān)于電流磁效應的論文后,為這一新的學科領(lǐng)域深深吸引。
他剛剛邁人這個領(lǐng)域,就取得重大成果——發(fā)現(xiàn)通電流的導線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn),從而躋身著名電學家的行列。
因受蘇格蘭傳統(tǒng)科學研究方法影響,通過奧斯特實驗,他認為電與磁是一對和諧的對稱現(xiàn)象。
既然電能生磁,他堅信磁亦能生電。
經(jīng)過10年探索,歷經(jīng)多次失敗后,1831年8月26日終于獲得成功。
這次實驗因為是用伏打電池在給一組線圈通電(或斷電)的瞬間,在另一組線圈獲得的感生電流,他稱之為“伏打電感應”。
爾后,同年10月17日完成了在磁體與閉合線圈相對運動時在閉合線圈中激發(fā)電流的實驗,他稱之為“磁電感應”。
經(jīng)過大量實驗后,他終于實現(xiàn)了“磁生電”的夙愿,宣告了電氣時代的到來。
作為19世紀偉大實驗物理學家的法拉第。
他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實驗研究,又格外重視理論思維的作用。
1832年3月12日他寫給皇家學會一封信,信封上寫有“現(xiàn)在應當收藏在皇家學會檔案館里的一些新觀點”。
那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。
為解釋電磁感應現(xiàn)象,他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念,同時對當時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強烈的懷疑:“一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個物體傳遞到另一法拉第個物體,這種說法對我來說,尤其荒謬。
凡是在哲學方面有思考能力的人,決不會陷人這種謬論之中”。
他開始向長期盤踞在物理學陣地的超距說宣戰(zhàn)。
與此同時,他還向另一種形而上學觀點——流體說進行挑戰(zhàn)。
1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實當時所知摩擦電、伏打電、電磁感應電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。
他力圖解釋電流的本質(zhì),導致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學這一新的學科領(lǐng)域。
他所創(chuàng)造的大量術(shù)語沿用至今。
電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對靜電過程的影響,提出了以近距“鄰接”作用為基礎(chǔ)的靜電感應理論。
不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。
在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了“電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想。
”于是,介質(zhì)成了“場”的場所,場這個概念正是來源于法拉第。
正如愛因斯坦所說,引入場的概念,是法拉第的最富有獨創(chuàng)性的思想,是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。
牛頓及其他學者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。
所以說法拉第是電磁場學說的創(chuàng)始人。
他的深邃的物理思想,強烈地吸引了年輕的麥克斯韋。
麥克斯韋認為,法拉第的電磁場理論比當時流行的超距作用電動力學更為合理,他正是抱著用嚴格的數(shù)學語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學領(lǐng)域的。
法拉第堅信:“物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個共同的起源”,這一思想指導著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。
1822年,他曾使光沿電流方向通過電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒有成功。
這種思想是如此強烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強磁場使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。
他曾分析研究電纜中電報信號遲滯的原因,研制照明燈與航標燈。
他的成就來源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學實驗研究》有3362節(jié)之多。
3、治學謹嚴剛正真誠 法拉第一生熱愛真理,熱愛人民,真誠質(zhì)樸,作風嚴謹,這樣的感人事跡很多。
他說:“一件事實,除非親眼目睹,我決不能認為自己已經(jīng)掌握。
”“我必須使我的研究具有真正的實驗性。
”在1855年給化學家申拜因的信中說:“我總是首先對自己采取嚴厲的批判態(tài)度,然后才給別人以這樣的機會。
”在一次市哲學會的講演中他指出:“自然哲學家應當是這樣一些人:他愿意傾聽每一種意見,卻下定決心要自己作判斷;他應當不被表面現(xiàn)象所迷惑,不對某一種假設有偏愛,不屬于任何學派,在學術(shù)上不盲從大師;他應當重事不重人,真理應當是他的首要目標。
如果有了這些品質(zhì),再加上勤勉,那么他確實可以有希望走進自然的圣殿。
”他是這樣說的,也確實是這樣做的。
他在艱難困苦中選擇科學為目標,就決心為追求真理而百折不回,義無反顧,不計名利,剛正不阿。
他熱愛人民,把紛至沓來的各種榮譽、獎狀、證書藏之高閣,卻經(jīng)常走訪貧苦教友的家庭,為窮人只有紙寫的墓碑而浩然興嘆。
他關(guān)心科學普及事業(yè),愿更多的青少年奔向科學的殿堂。
1826年他提議開設周五科普講座,直到1862年退休他共主持過100多次講座,并積極參與皇家學院每年“圣誕節(jié)講座”凡19年。
根據(jù)他的講稿匯編出版了《蠟燭的故事》一書,被譯為多種文字出版,是科普讀物的典范。
他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學院實驗室作實驗時錯把他當作守門的老頭。
1857年,皇家學會學術(shù)委員會一致決議聘請他擔任皇家學會會長。
對這一榮譽職務他再三拒絕。
他說:“我是一個普通人。
如果我接受皇家學會希望加在我身上的榮譽,那么我就不能保證自己的誠實和正直,連一年也保證不了。
”同樣的理由,他謝絕了皇家學院的院長職務。
當英王室準備授予他爵士稱號時,他多次婉言謝絕說:“法拉第出身平民,不想變成貴族”。
他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋:“在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來,算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來,又算得什么
其所以說雷雨和落日,是因為這些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。
在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂,當然沒有價值了”。
“一方面可以得到十五萬鎊的財產(chǎn),一方面是完全沒有報酬的學問,要在這兩者之間去選擇一種。
他卻選定了第二種,遂窮困以終。
”這就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學徒的鄭重選擇。
1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國際單位,以紀念這位物理學大師。
編輯本段【人物名言】 1、希望你們年青的一代,也能象蠟燭為人照明那樣,有一分熱,發(fā)一分光,忠誠而踏實地為人類偉大的事法拉第業(yè)貢獻自己的力量。
2、像蠟燭為人照明那樣,有一分熱,發(fā)一分光,忠誠而踏實地為人類偉大事業(yè)貢獻自己的力量。
3、一旦科學插上幻想的翅膀,它就能贏得勝利。
4、我不能說我不珍視這些榮譽,并且我承認它很有價值,不過我卻從來不曾為追求這些榮譽而工作。
5、拼命去爭取成功,但不要期望一定會成功。
6、科學家不應是個人的崇拜者,而應當是事物的崇拜者。
真理的探求應是他唯一的目標。
7.愛情既是友誼的代名詞,又是我們?yōu)楣餐氖聵I(yè)而奮斗的可靠保證,愛情是人生的良伴,你和心愛的女子同床共眠是因為共同的理想把兩顆心緊緊系在一起。
8.只有無知,沒有不滿。
發(fā)電機誰發(fā)明的
歐姆——歐姆定律赫茲,麥克斯韋——電磁學湯姆生,盧瑟?!蛹半娮訉W焦耳——焦耳定律帕斯卡——測定了毫米汞柱法拉第——電磁感應奧斯特——電流的磁效應托里拆利——大氣壓安培——安培定則阿基米德——杠桿定律、浮力這些人都在課本里出現(xiàn)過但不知道考綱作不作要求
通電的線圈讀后感
我寫了一篇,你看看,能不能用?電與磁是有聯(lián)系的丹麥物理學家奧斯特經(jīng)過長期的實驗研究,于1820年4月首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應.即電流周圍存在磁場,電“生”磁.1.通電導體跟磁體一樣,周圍也存在著磁場.2.導體中的電流方向改變,磁場方向也改變.英國物理學家法拉第經(jīng)過長達10年的探索,通過實驗得出:逼和電路中一部分導體,在磁場里做切割磁感線運動時,導體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象.產(chǎn)生的電流叫感應電流.1.切割磁感線的速度越快,感應電流越大.2.磁場越強,感應電流越大.3.垂直切割時感應電流最大.所以總的來說,電與磁的關(guān)系:當導體內(nèi)有電流通過時,導體的周圍便產(chǎn)生磁場(磁體周圍具有磁力作用的空間),即電生磁.當導體切割磁力線或穿過線圈的磁力線發(fā)生變化時,導體或線圈內(nèi)便會產(chǎn)生感應電動勢或感生電流,即“磁生電”.電與磁實際上是一個事物的兩個方面.許多主要電氣設備,如變壓器、發(fā)電機、電動機等都是根據(jù)電磁感應原理制成的
物理小故事
阿基米德(Archimedes,約公元前287~212)是古希臘物理學家、數(shù)學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。
除了偉大的牛頓和偉大的愛因斯坦,再沒有一個人象阿基米德那樣為人類的進步做出過這樣大的貢獻。
即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感。
他是“理論天才與實驗天才合于一人的理想化身”,文藝復興時期的達芬奇和伽利略等人都拿他來做自己的楷模。
從洗澡的故事說起 關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。
相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢
既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
后來,國王請阿基米德來檢驗。
最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。
一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。
他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。
他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡
尤里卡
”。
(Fureka,意思是“我知道了”)。
他經(jīng)過了進一步的實驗以后來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。
這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等于他所排出液體的重量。
一直到現(xiàn)代,人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。
“假如給我一個支點,我就能推動地球” 阿基米德不僅是個理論家,也是個實踐家,他一生熱衷于將其科學發(fā)現(xiàn)應用于實踐,從而把二者結(jié)合起來。
在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠桿來抬起重物,不過人們不知道它的道理。
阿基米德潛心研究了這個現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)了杠桿原理。
阿基米德曾說過:“假如給我一個支點,我就能推動地球。
” 當時的赫農(nóng)王為埃及國王制造了一條船,體積大,相當重,因為不能挪動,擱淺在海岸上很多天。
阿基米德設計了一套復雜的杠桿滑輪系統(tǒng)安裝在船上,將繩索的一端交到赫農(nóng)王手上。
赫農(nóng)王輕輕拉動繩索,奇跡出現(xiàn)了,大船緩緩地挪動起來,最終下到海里。
國王驚訝之余,十分佩服阿基米德,并派人貼出告示“今后,無論阿基米德說什么,都要相信他。
”.牛頓 他年幼時,曾一面牽牛上山,一面看書,到家后才發(fā)覺手里只有一根繩;看書時定時煮雞蛋結(jié)果將表和雞蛋一齊煮在鍋里;有一次,他請朋友到家中吃飯,自己卻在實驗室廢寢忘食地工作,再三催促仍不出來,當朋友把一只雞吃完,留下一堆骨頭在盤中走了以后,牛頓才想起這事,可他看到盤中的骨頭后又恍然大悟地說:“我還以為沒有吃飯,原來我早已吃過了”。
牛頓不僅對于力學,在其它方面也有很大貢獻。
在數(shù)學方面,他發(fā)現(xiàn)了二項式定理,創(chuàng)立了微積分學;在光學方面,進行了太陽光的色散實驗,證明了白光是由單色光復合而成的研究了顏色的理論,還發(fā)明了反射望遠鏡。
2.阿爾伯特.愛因斯坦 因斯坦小時候,老師讓同學們做工藝品,大家做的都很好,只有愛因斯坦拿出的是個很丑陋的小板凳。
老師和同學們嘲笑他,說世界上還有比這更丑陋的板凳嗎
愛因斯坦說有,他真拿出兩個更丑陋的。
他說雖然前一個板凳很丑陋,但是比后來兩個要好的多。
愛因斯坦除在光電效應、相對論等方面作出舉世皆知的杰出貢獻外,他關(guān)于布朗運動的研究成果,由于對大量無序因子的規(guī)律性把握,成為當今最熱門的金融數(shù)學的基礎(chǔ);他提出的激光受激輻射的概念,在幾十年后的今天得到了廣泛的應用;他與玻爾進行的論戰(zhàn)中提出的EPR佯謬,至今仍是理論物理學和科學哲學界不斷探討的話題…… 3. 阿基米德 關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。
相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢
既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
后來,國王請阿基米德來檢驗。
最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。
一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。
他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。
他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡
尤里卡
”。
(Fureka,意思是“我知道了”)。
他經(jīng)過了進一步的實驗以后來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。
這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
他是物理學家、數(shù)學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。
4.錢學森 在錢學森提出回過后,美國人大為生氣,并對他嚴加看守,甚至施加刑罰. 美國人曾經(jīng)給錢學森一個莫須有的罪名,使他一人前往荒無人煙的小島,用各種各樣的刑罰折磨他,據(jù)說半年就少了50斤.可是錢學森回國的決心從未動搖,美國人放出話,只要錢學森愿意留在美國,不回中國,就馬上給予他最優(yōu)良的設施,比原來更好,更美的生活,給他更大的榮譽.錢學森沒有放棄.依然意決回國. 錢學森(1911.12.11--)應用力學、航天技術(shù)和系統(tǒng)工程科學家。
生于上海市,原籍浙江省杭州市。
1934年畢業(yè)于上海交通大學。
1936年在美國麻省理工學院獲碩士學位。
1938年獲加州理工大學博士學位。
1955年回國。
曾任中國力學學會、中國自動化學會、中國系統(tǒng)工程學會、中國宇航學會理事長、名譽理事長等職。
現(xiàn)任國防科學技術(shù)工業(yè)委員會研究員。
早年在應用力學和火箭、導彈技術(shù)的許多領(lǐng)域都做過開創(chuàng)性的工作。
獨立研究以及和馮.卡門合作研究提出的許多理論,為應用力學、航空工程和火箭導彈技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
回國后長期擔任火箭、導彈和衛(wèi)星研制的技術(shù)領(lǐng)導職務,為創(chuàng)建和發(fā)展我國的導彈、航天事業(yè)作出了杰出貢獻。
在工程控制論、系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學、思維科學和人體科學以及馬克思主義哲學等許多理論領(lǐng)域都進行過創(chuàng)造性研究,作出了重大貢獻。
1956年獲中國科學院自然科學獎一等獎,1985年獲國家科技進步獎特等獎,1991年被國務院、中央軍委授予“國家杰出貢獻科學家”榮譽稱號和一級英模獎章。
中國科學院院士。
1994年當選為中國工程院院士。
5.麥克斯韋 麥克斯韋從小就有很強的求知欲和想象力,愛思考,好提問。
據(jù)說還在他兩歲多的時 候,有一次爸爸領(lǐng)他上街,看見一輛馬車停在路旁,他就問:“爸爸,那馬車為什么不走 呢
”父親說:“它在休息。
”麥克斯韋又問:“它為什么要休息呢
”父親隨口說了一 句:“大概是累了吧
”“不,”麥克斯韋認真地說,“它是肚子疼
”還有一次,姨媽 給麥克斯韋帶來一籃蘋果,他一個勁地問:“這蘋果為什么是紅的
”姨不知道怎么回答 ,就叫他去玩吹肥皂泡。
誰知他吹肥皂泡的時候,看到肥皂泡上五彩繽紛的顏色,提的問 題反而更多了。
上中學的時候,他還提過象“死甲蟲為什么不導電”,“活貓和活狗摩擦 會生電嗎”等問題。
父親很早就教麥克斯韋學幾何和代數(shù)。
上中學以后,課本上的數(shù)學知 識麥克斯韋差不多都會了,因此父親經(jīng)常給他開“小灶”,讓他帶一些難題到學校里去做 。
每當同學們歡蹦亂跳地玩的時候,麥克斯韋卻進入了數(shù)學的樂園,他常常一個人躲在教 室的角落里,或者獨自坐在樹蔭下,入迷地思考和演算著數(shù)學難題。
麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學、統(tǒng)計物理學、光學、力學、彈性理論方面的研究。
尤其是他建立的電磁場理論,將電學、磁學、光學統(tǒng)一起來,是19世紀物理學發(fā)展的最光輝的成果,是科學史上最偉大的綜合之一 6.法拉第 法拉第1791年9月22日生于薩里郡紐因頓的一個鐵匠家庭。
13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。
他有強烈的求知欲,擠出一切休息時間貪婪地力圖把他裝訂的一切書籍內(nèi)容都從頭讀一遍。
讀后還臨摹插圖,工工整整地作讀書筆記;用一些簡單器皿照著書上進行實驗,仔細觀察和分析實驗結(jié)果,把自己的閣樓變成了小實驗室。
在這家書店呆了八年,他廢寢忘食、如饑似渴地學習。
他后來回憶這段生活時說:“我就是在工作之余,從這些書里開始找到我的哲學。
這些書中有兩種對我特別有幫助,一是《大英百科全書》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學對話》,它給了我這門課的科學基礎(chǔ)。
” 法拉第主要從事電學、磁學、磁光學、電化學方面的研究,并在這些領(lǐng)域取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應之后,法拉第于1821年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設想,并開始了艱苦的探索。
1821年9月他發(fā)現(xiàn)通電的導線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導體的運動,第一次實現(xiàn)了電磁運動向機械運動的轉(zhuǎn)換,從而建立了電動機的實驗室模型。
接著經(jīng)過無數(shù)次實驗的失敗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律。
這一劃時代的偉大發(fā)現(xiàn),使人類掌握了電磁運動相互轉(zhuǎn)變以及機械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法,成為現(xiàn)代發(fā)電機、電動機、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。
7. 伽利略 有一次,他站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動也不動。
他在干什么呢
原來,他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來回搖擺的燈。
他發(fā)現(xiàn),這燈的擺動雖然是越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時間卻是一樣的。
于是,伽利略做了一個適當長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均勻度。
從這里,他找到了擺的規(guī)律。
鐘就是根據(jù)他發(fā)現(xiàn)的這個規(guī)律制造出來的 、主要貢獻 1、對力學的貢獻 1.1科學描述了運動 經(jīng)院哲學家主要關(guān)注的是“終極原因”,所以主要借助于質(zhì)料、形式、目的、自然位置等模糊概念對運動作因果的和定性的描述,而且把運動分為自然運動和強迫運動,伽利略認為這種描述和分類方法,實際上是把運動的研究引入絕境. 他不相信自然運動和強迫運動的區(qū)別,他認為應該依據(jù)運動的基本特征量———速度對運動進行分類,由此提出了勻速運動和變速運動的分類方法. 伽利略對運動基本概念,包括重心、速度、加速度 等都作了詳盡研究并給出了嚴格的數(shù)學表達式。
尤其是 加速度概念的提出,在力學史上是一個里程碑。
有了加 速度的概念,力學中的動力學部分才能建立在科學基礎(chǔ) 之上,而在伽利略之前,只有靜力學部分有定量的描述。
伽利略曾非正式地提出過慣性定律(見牛頓運動定 律)和外力作用下物體的運動規(guī)律,這為牛頓正式提出 運動第一、第二定律奠定了基礎(chǔ)。
在經(jīng)典力學的創(chuàng)立上, 伽利略可說是牛頓的先驅(qū)。
1.2 建立落體定律 通過伽利略得出結(jié)論,這個規(guī)律在自由下落的極限情況下也一定成立. 上面得到的結(jié)果可以用另一數(shù)學形式來表達,即在一定的時間內(nèi)圓球所走過的總距離與這段時間的平方成正比,或用伽利略自 1.3 確定慣性定律 慣性定律:勻速運動和靜止因為不是強加的,所以永恒. 正是這種永恒運動維持著地球以及整個宇宙的井然秩序.伽利略還明確指出,物體的速度無須外力維持,但外力可以改變物體運動的速度,即產(chǎn)生加速度,這使得人們得以從亞里士多德的謬論“力是維持物體運動的原因”中解脫出來,從而把動力學的研究引上了正確的方向. 1.4研究拋體運動 在對拋物體的研究中,伽利略用幾何方法證明了一個平拋物體可以分解為水平方向和垂直下落兩種運動。
他證明了在拋物體初速度相同的條件下,拋射角為45度時,射程最遠。
1.5提出相對性原理 伽利略在《對話》中進而寫道:“運動作為運動而言,并作為運動在起作用,只是對沒有這種運動的物體才存在,在所有具有相等運動的物體中間,運動是不起作用的,而且看上去就仿佛不存在似的.”伽利略是在論證地球上的人不能覺察地球的運動時講這段話的,所以講的“運動”自然是勻速運動,而勻速運動的體系就是慣性定律能夠成立的體系,所以也就是慣性體系,伽利略的這段話精辟地闡述了相對性原理:在慣性系中所做的一切力學實驗都不能證明體系本身的運動. 1.6首創(chuàng)科學的研究方法 伽利略關(guān)于運動理論的研究工作,采用了一個對近代科學的發(fā)展很有效的程序,即對現(xiàn)象的一般觀察→提出工作假設→運用數(shù)學和邏輯的手段得出特殊推論 →通過物理實驗對推論進行檢驗→對假設進行修正和推廣,等等. 2、對天文學的貢獻 伽利略在傳播和捍衛(wèi)哥白尼天文學中的決定性作用。
1543年,波蘭天文學家哥白尼出版了他不朽的著作《天體運動論》,建立了太陽中心學說,這一學說的建立是科學史具有劃時代意義的事件,標志著近代科學的開端。
但這一學說在當時并未引起廣泛的注意。
經(jīng)過布魯諾特別是伽利略的傳播后,情況有了很大的不同。
1609年,伽利略用他自己制造的、放大率的呵0倍的天文望遠鏡觀察天天,看到了太陽上有黑子、月球表面有高低不平的現(xiàn)象,木星有四顆衛(wèi)星,金星有盈虧等等。
這些成果直接和間接地證明了哥白尼學說的正確性。
3、科學實驗方法的貢獻 所謂科學實驗,就是人們根據(jù)研究的目的,利用科學儀器設備人為地控制、模擬、創(chuàng)造或純化某種自然現(xiàn)象 過程,排除干擾、突出主要因素,在有利的條件下去研究自然規(guī)律的一種科學活動.在伽利略的科學生涯中,不僅強調(diào)觀察和實驗的重要性,而且同時強調(diào)理性與經(jīng)驗的同等重要,是在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,通過理性的數(shù)學建構(gòu)來達到對客觀自然界的認識.伽利略通過其畢生的努力,創(chuàng)立了科學實驗方法. 由于伽利略卓有成效的工作和精辟的科學思想,把科學實驗方法發(fā)展到了一個完 全新的高度,使物理學走上了真正科學的道路,也為近代自然科學系統(tǒng)地、全面地發(fā)展,開辟了廣闊的前景.伽利略把理論和實驗緊密而和諧地結(jié)合在一起,構(gòu)成了一套完整的科學研究方法,有力地推動了近代科學的發(fā)展.正是這種新方法———邏輯推理與科學實驗相結(jié)合———使物理學擺脫了依靠形而上的思辨、自覺、猜測和定性的議論的狀況,走上了堅實的科學的道路,盡管伽利略沒有把實驗作為理論的唯一支點,但實驗還是改變了科學的性質(zhì)和方向.正是在這個意義上,伽利略被稱為科學實驗方法的創(chuàng)始人和近代科學的奠基人.愛因斯坦和英費爾德在 《物理學的進化》一書中曾作了這樣的評論:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的數(shù)學的推理方法是人類思想史上最偉大成就之一,而且標志著物理學的真正開端.”這個評價,至今對于我們?nèi)杂猩羁痰慕桃? 4、對哲學的貢獻 他一生堅持與唯心論和教會的經(jīng)院哲學作 斗爭,主張用具體的實驗來認識自然規(guī)律,認為經(jīng)驗是理 論知識的源泉。
他不承認世界上有絕對真理和掌握真理 的絕對權(quán)威,反對盲目迷信。
他承認物質(zhì)的客觀性、多 樣性和宇宙的無限性,這些觀點對發(fā)展唯物主義的哲學 具有重要的意義。
但由于歷史的局限性,他強調(diào)只有可 歸納為數(shù)量特征的物質(zhì)屬性才是客觀存在的. 8.焦耳 英國著名科學家焦耳從小就很喜愛物理學,他常常自己動手做一些關(guān)于電、熱之類的實驗。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。
聰明好學的焦耳就是在玩耍的時候,也沒有忘記做他的物理實驗。
他找了一匹瘸腿的馬,由他哥哥牽著,自己悄悄躲在后面,用伏達電池將電流通到馬身上,想試 一試動物在受到電流刺激后的反應。
結(jié)果,他想看到的反應出現(xiàn)了,馬收到電擊后狂跳起來,差一點把哥哥踢傷。
盡管已經(jīng)出現(xiàn)了危險,但這絲毫沒有影響到愛做實驗的小焦耳的情緒。
他和咯咯又劃著船來到群山環(huán)繞的湖上,焦耳想在這里試一試回聲有多大。
他們在火槍里塞滿了火藥,然后扣動扳機。
誰知“砰”的一聲,從槍口里噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險些把哥哥嚇得掉進湖里。
這時,天空濃云密布,電閃雷鳴,剛想上岸躲雨的焦耳發(fā)現(xiàn),每次閃電過后好一會兒才能聽見轟隆的雷聲,這是怎么回事
焦耳顧不得躲雨,拉著哥哥爬上一個山頭,用懷表認真記錄下去每次閃電到雷鳴之間相隔的時間。
開學后焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實驗都告訴了老師,并向老師請教。
老師望著勤學好問的焦耳笑了,耐心地為他講解:“光和聲的傳播速度是不一樣的,光速快而聲速慢,所以人們總是想見閃電再聽到雷聲,而實際上閃電雷鳴是同時發(fā)生的。
” 焦耳聽了恍然大悟。
從此,他對學習科學知識更加入迷。
通過不斷地學習和認真地觀察計算,他終于發(fā)現(xiàn)了熱功當量和能量守恒定律,成為一名出色的科學家 焦耳一生都在從事實驗研究工作,在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方面均作出了卓越的貢獻。
他是靠自學成為物理學家的。
愛因斯坦的資料
愛因斯坦,20世紀最偉大的物理學家,科學革命的旗手。
1879年3月14日生于德國烏爾姆一個猶太人家庭。
父親和叔父開的電氣小工廠和家庭的自由派思想,使他童年就受到科學和哲學的啟蒙加上音樂熏陶.他從小腦中就充滿許多奇思還想,例如4歲時就奇怪為什么羅盤針總是轉(zhuǎn)向南方
它周圍有什么東西推動它
小學時排猶浪潮、軍國主義教育方式和宗教禮儀等使他厭惡權(quán)威,他說:“我這個教徒在12歲時突然終結(jié)了,通過閱讀科普書籍,我很快領(lǐng)悟到圣經(jīng)里的許多故事不是真的.我認為青年被政府用謊言故意地欺騙了”.12歲時他一口氣讀完本,并練習用自己的方法證明定理.他特別喜歡讀中如等書.13歲時讀了康德的,使他的思考轉(zhuǎn)向宇宙、哲學和自然現(xiàn)象中的邏輯.他的數(shù)學物理很出色,但其余學業(yè)成績不佳.15歲時,即他中學畢業(yè)前一年本已準備“因神經(jīng)系統(tǒng)狀況不佳”休學,學校卻以其自由主義思想令其退學.他在輾轉(zhuǎn)意大利和瑞士的高校人學考試中曾因無中學文會和外語、生物課成績不佳而落榜.1895年在阿。
勞人大學預科班,過了一年愉快的學習生活.他隨時將思考記人身邊的小本,例如“追光問題”:觀察者隨光前進時,會不會看見電磁波形成停止的駐波
1896年,他進人瑞士蘇黎世工科大學師范系(實即數(shù)理系).他喜歡在物理實驗室觀察實際現(xiàn)象.讀科學原著和思考現(xiàn)代物理學中的重大問題.1900年畢業(yè)后失業(yè)兩年才到瑞士專利局任三級鑒定員,這里的七年是他輝煌的科學創(chuàng)造時期.1902~1905年,他和兩個青年朋友每晚閱讀和討論哲學與自然科學著作,戲稱為“奧林比亞科學院”.1908年兼任伯爾尼大學編外講師.1909年離開專利局任副教授.1911年任布拉格德國大學教授.1912年任母校教授.1914年任柏林大學教授和威廉皇帝物理研究所所長.法西斯政權(quán)建立后。
愛因斯坦受到迫害,被迫離開德國.1933年移居美國任高級研究院教授,直至1945年退休.在美期間,1940年取得美國國籍. 愛因斯坦是人類歷史中最具創(chuàng)造性才智的人物之一.他一生中開創(chuàng)了物理學的四個領(lǐng)域:狹義相對論、廣義相對論、宇宙學和統(tǒng)一場論.他是量子理論的主要創(chuàng)建者之一.他在分子運動論和量子統(tǒng)計理論等方面也作出重大貢獻. 1905年,愛因斯坦利用在專利局的業(yè)余時間寫了6篇論文.其中4月、5月、12月的3篇是關(guān)于液體中懸浮粒子布朗運動的理論.他設想通過觀測由分子運動的漲落現(xiàn)象所產(chǎn)生的懸浮粒子的無規(guī)則運動,來測定分子的實際大小,試圖解決科學界和哲學界長期爭論不休的原子是否存在的問題.3年后由法國物理學家佩蘭的精密實驗證實.3月的論文《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個推測性的觀點、把普朗克的量子概念應用到光的傳播,認為光是由光量子組成的,它們既具有波動性又有粒子性,從而圓滿地解釋了(10年后由密立根實驗證實).因此,愛因斯坦獲得了1921年度.6月的論體論運動物體的電動力學。
中,完整地提出了狹義相對性理論.由于這三個不同領(lǐng)域中取得的歷史性成就,才使他在1908年有緣進人學術(shù)機構(gòu)工作.狹義相對論建立以后,愛因斯坦并不滿足,力圖把相對性原理推廣到非慣性系.他從慣性質(zhì)量
司引力質(zhì)量相等這一事實出發(fā),經(jīng)過10年艱苦探索,于1915~1916年創(chuàng)立了廣義相對論.隨后,愛因斯坦用廣義相對論的結(jié)果來研究整個宇宙的時空結(jié)構(gòu).1917年發(fā)表論文《根據(jù)廣義相對論對宇宙學所作的考查》,他以科學論據(jù)推論宇宙在空間上是有限無界的,這是宇宙觀的一次革命.1924年與印度物理學家玻色提出草原子氣體的量子統(tǒng)計理論,即玻色一愛因斯坦統(tǒng)計.1925年至1955年間,愛因斯坦幾乎全力以赴地去探索統(tǒng)一場論.他力圖把廣義相對論再加以推廣,使它不僅包括引力場,也包括電磁場,即尋求一種統(tǒng)一場理論.遺憾的是他始終沒有成功.然而,從70年代開始,統(tǒng)一場論的思想以新的形式重新顯示出生命力,為物理學未來的發(fā)展指出了方向. 愛因斯坦的科學成就與他的哲學思想密切相關(guān),他堅持了一個自然科學家必然具有的自然科學唯物論的傳統(tǒng),吸收了斯賓諾莎等的唯理論思想以及休漠和馬赫的經(jīng)驗論的批判精神,經(jīng)過畢生對真理的追求和科學實踐,形成了自己獨特的科學思想和科學研究方法.堅信B然界的統(tǒng)一性和合理性,相信人的理性思維能力,求得對自然界的統(tǒng)一性和規(guī)像姓的理解,是他生活的最高目標.統(tǒng)一性思想、簡單性思想、相對性思想、對稱性思想作為科學活動的指導思想始終貫穿和廣泛應用于他的科學探索之中.他也是一位純熟地運用思實證、想象與邏輯、直覺與數(shù)學等科學方法的大師. 愛因斯坦在科學思想上的貢獻,在歷史上也許只有牛頓和達爾文可以媲美.愛因斯坦同時還以極大的熱忱關(guān)心社會進步,關(guān)心人類命運.他一貫為反對侵略戰(zhàn)爭,反對軍國主義和法西斯主義,反對民族壓迫和種族歧視,進行了不屈不撓的斗爭.1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時,愛因斯坦在一份僅有4人贊同的反戰(zhàn)宣言上簽了名,后又積極參加地下反戰(zhàn)組織的活動.戰(zhàn)爭結(jié)束后,他致力于恢復各國人民相互諒解的活動,為此到法、英、荷等地奔走吶喊.在匈牙利物理學家西拉德促動下,愛因斯坦于1939年建議羅斯福搶在德國之前研制原子彈.第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前夕,當他獲悉美國的原子彈轟炸人口稠密的日本城市時,大為震驚,義憤填腐.對于自己曾給羅斯福寫信一事感到無比懊悔.戰(zhàn)后,他為開展反對核戰(zhàn)爭的和平運動和反對美國國內(nèi)法西斯恐怖,進村了不懈的斗爭.他對水深火熱、饑寒交迫的舊中國勞動人民寄予深切同情.“九一八”事變后,他一再向各國呼吁采用聯(lián)合的經(jīng)濟制裁制止日本對華侵略.1936年沈鈞儒等“七君子”因抗日被捕,他熱情參與營救和聲援.像愛因斯沮這樣在自然科學創(chuàng)造上有劃時代貢獻,在對待社會政治問題上又如此嚴肅、熱情,是很難能可貴的. 綜觀愛因斯坦的一生,可以說他不僅是一個偉大的科學家,又是一個富有哲學探索精神的杰出的思想家,同時也是一個有強烈正義感和社會責任感的世界公民.他的一生崇尚理性。
相信人類進步一努為使科學造福于人類,把真、善、美融為一體。
他認為“人只有獻身于社會,才能找出那實標上是短暫而有風險的生命的意義.一個人的真正價值首先取決于他在什么程度上和在什么意義上自我解放出來.遼這正是愛因斯坦一生的真實寫照和完美體現(xiàn). 1955年4月18日愛因斯坦逝世于普林斯頓.遵照他的遺囑,不舉行任何活動.不立紀念碑,骨灰撒在永遠對人保密的地方,為的是不使任何地方成為圣地.