法拉第在物理学上的主要贡献

3.7法拉第发现电磁感应1820年起，电磁热席卷欧洲，研究结果大量发表，众说纷纭，真伪难辨。

1821年英国哲学学报（Annal of Philosophy）杂志编辑约法拉第写一篇关于电磁问题的述评，这件事导致法拉第开始了电磁学的研究。

法拉第当时正在英国皇家研究所做化学研究工作。

他原来是文具店学徒工，从小热爱科学，奋发自学。

由于化学家戴维的帮助，进到皇家研究所的实验室当了戴维的助手，1821年受任为皇家研究所实验室主任。

法拉第在整理电磁学文献时，为了判断各种学说的真伪，亲自做了许多实验，其中包括奥斯特和安培的实验。

在实验过程中他发现了一个新现象：如果在载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转：反之，如果在磁极周围有载流导线，这导线也会绕磁极旋转，如图3－9。

这就是电磁旋转现象。

与此同时，法拉第对安培的“分子电流”理论提出不同看法。

他设计了一个表演。

取一支玻璃管，在上面缠以绝缘导线，做成螺线管，水平地半浸于水中。

然后在水面上漂浮一只长磁针。

按照安培的观点，载流螺线管对应于长条磁铁，螺线管的一端相当于南极，另一端相当北极。

磁针如果是南极指着螺线管的北极，应该会吸向螺线管的北极并停于北极的一端。

法拉第指出，这与实验结果不符。

他做的实验是磁针的南极继续穿过螺线管，直至磁针的南极接近螺线管的南极。

法拉第论证说，如果磁针是单极的，它就会沿磁力线无休止地运动下去，就象电磁旋转器那样。

法拉第认为，和载流螺线管对应的不是实心磁体，而应是圆筒形磁铁。

安培则反驳说，圆筒形磁铁和螺线管并不一样。

按照他的分子电流假设，圆筒形磁铁中的电流是一小圈一小圈，而线圈中的电流是沿着大圈的（如图3－10）。

为了证明圆筒形磁铁中的电流是互相抵消的，他当众作了一个表演：把绝缘导线绕许多圈，做成线圈，在线圈内部放一个用薄铜片做成的圆环，取一磁棒置于圆环近旁，如果铜环里有宏观电流，磁棒就会驱使铜环偏转。

否则，只可能有分子电流。

安培的实验表明铜环里只有分子电流。

法拉第在物理学上的主要贡献法拉第在物理学方面的主要贡献是对电磁学进行了比较系统的实验研究，发现了电磁感应现象，总结出电磁感应定律；发明了电磁学史上第一台电动机和发电机；发现了电解定律；提出电场、磁场第重要概念。

他是十九世纪电磁域中最伟大的实验家。

(1)制作了历史上第一台电动机. 1821年9月3日，法拉第重做了奥斯特的实验，他用小针放在放在载流铜导线周围的不同位置，发现小磁针有沿着环绕以导线为轴的圆周旋转的倾向。

根据这一现象，法拉第设计制作了一种“电磁旋转器”，让载有电流的导线在一个马蹄形磁铁的磁场中转动，这就是科学史上最早的一台电动机(2)发现了电磁感应现象.法拉第在1831年11月24日，向英国伦敦皇家学会报告了他的重大发现，归纳出产生感应电流的五种情况：一、变化着的电流；二、变化着的磁；三、运动的稳恒电流；四、运动的磁铁；五、在磁场中运动的导线。

法拉第在报告中，把他所观察的现象正式定名叫“电磁感应”。

(3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律.1851年在《论磁力线》一书中正式提出电磁感应定律：“形成电流的力和所切割的磁力线根数成正比”。

(4)制成第一台圆盘发电机.在发现电磁感应现象以后，法拉第设计了圆盘发电机实验把一个铜盘放在一个大的马蹄形磁铁的两极中间，铜盘的轴和边缘各引出一根导线，同电流计相连，构成闭合回路。

当铜盘旋转的时候，电流计指示出回路中有电流产生。

这就是发电机的雏形。

(5)提出了电场和磁场的概念.法拉第的又一个重要成果，是提出了场的概念和力线的图象。

他反对电、磁之间超距作用的说法，设想带电体、磁体或电流周围空间存在一种从电或磁激发出来的物质，它们无所不在，是一种象以太那样的连续介质，起到传递电力、磁力的媒介作用。

他把这些物质称做电场、磁场。

法拉第还凭借着惊人的想象力，和流体力学中的流场类比，提出电场和磁场是由力的线和力的管子组成的，正是这些力线、力管，把不同的电荷、磁体或电流连接在一起。

法拉第的奉献法拉第（Michael Faraday，1791—1867）是一名具有深刻物理思想的伟大的实验物理学家。

在电磁学领域，法拉第对电磁关系进行了普遍深切的实验研究，对电磁作用提出了近距作用的物理解释，做出了许多卓越的奉献，其中最重要的是对电磁感应现象的发觉、研究和解释。

法拉第是电磁场理论的开创者和奠基者，他的工作为麦克斯韦成立电磁场理论奠定了基础。

法拉第的成功，主如果因为他有非凡的才干，丰硕的想象力，加上足智多谋的实验才能和工作热情，他还具有一些健全的哲学思想。

他的深刻的几何学上和空间上的洞察力、和擅长持久的试探能力，正好补偿了他的数学上的不足。

但由于他丰硕和敏捷的想象力，使他难于和他人进行学术交往，因此他没有直接的学生和合作者，他的工作方式，专门是他试探问题的方式，都妨碍他成立自己的学派。

1、法拉第的初期经历迈克尔·法拉第（Farady Mochool，1791～1867）于1791年9月22日生于伦敦周围小村落的一个铁匠家庭，家里没有特别的文化，也很是贫困。

法拉第小时受的教育是很差的，13岁时就到一家装订和出售书籍、兼营文具生意的铺子里当了学徒。

法拉第在做学徒期间，他专心阅读他所能取得的一切书籍。

招聘他的老板待人专门好，他不但没有责备法拉第，反而为他创造了一些条件，而且鼓励他自学。

慢慢地迈克尔·法拉第不但成了最优秀的袋订工，同时同伴们发觉，他有惊人的记忆力，广博的知识基础。

1810年，19岁的法拉第经人介绍参加了“市哲学学会”，常常听取涉及电学、力学、光学、化学、天文学、实验等许多内容的讲座，取得了普遍的启蒙知识。

最先使他对科学产生兴趣，而且使他崇尚科学的是《大英百科全书》中电学家梯特勒撰写的“电子”条款。

梯特勒文笔流畅，语言优美，他撰写的条款着重介绍了18世纪以来电学的进展，专门是电学实验和测试，不乏作者的独到观点，给法拉第留下了难忘的印象。

1812年10月，法拉第被推荐给戴维（H．Davy）做听写员，记录整理戴维的讲演。

物理学家及其贡献
1. 伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）- 发现了地球和其他行星围绕太阳旋转的真相，证明了牛顿万有引力定律的先行性。

2. 伊萨克·牛顿（Isaac Newton）- 发现了牛顿力学，并提出了万有引力定律，为现代物理学奠定了基础。

3. 阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）- 发现了相对论和广义相对论，证明了时间和空间是相对的，开创了现代物理学的新时代。

4. 玛丽·居里（Marie Curie）- 发现了镭元素，并在放射性方面取得了杰出的成就，荣获了两次诺贝尔奖。

5. 约翰·迪尔瑪格（John Dalton）- 发现了原子的存在，提出了原子理论，并创造了气体分子动论。

6. 亨利·法拉第（Michael Faraday）- 发现了电磁感应和电解学，为电磁学奠定了基础。

7. 安德里·阿朗尼乌（Andrei Sakharov）- 提出了热核武器的原理，同时又积极反对核武器，并成为苏联的人权和平活动家。

8. 理查德·费曼（Richard Feynman）- 提出了量子电动力学的理论，并为量子计算和纳米技术做出了贡献。

9. 赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）- 发现了守恒定律，包括能量守恒、动量守恒和角动量守恒等。

10. 路易斯·德布罗意（Louis de Broglie）- 提出波粒二象性理论，为现代量子力学提供了重要的支持。