法拉第的成才故事
法拉第生于1791年,是英国物理学家,化学家。
1791年9月22日,法拉第出生在英国伦敦城郊的一个铁匠的家里。
他有一个哥哥和一个姐姐。法拉第5岁那年,全家搬迁到伦敦,住进曼彻斯特广场附近一条小巷内的破旧板房里。不久,法拉第又有了一个小妹妹。一家六口全靠父亲开的那个小铁匠铺来维持生计。沉重的负担压垮了父亲,他病倒了,只得把铺子典当给别人,全家靠救济过活。法拉第13岁时就被迫离开了学校,到里波先生的铺子里当学徒。他的工作就是送报,风里来雨里去,穿街走巷,满伦敦城奔跑。
一年以后,法拉第告别父母,搬进了里波先生的铺子,正式学手艺。他很快学会了书籍装订技术,而且装订得又快又好。法拉第酷爱读书,每天收工以后,他连干活的围裙和袖套都顾不上脱,就坐在工作台前聚精会神地看起书来。
《大英百科全书》里讲的电现象和《化学漫谈》里的实验叫法拉第着了魔。他决心把书上的实验都作一遍。他跑到药房去捡被扔掉的小瓶子,花上半个便士买最便宜的药品,就是用这些东西,他在那个小阁楼里装备起了自己人生中的第一个"实验室"。
晚上,法拉第钻进小阁楼,点燃一枝蜡烛,照书上的方法,用小瓶子做电机,用大瓶子做贮电瓶。"啪",果真打出了火花!亲手制造了一次"雷电",这使他高兴得跳起来,叫着,笑着,忘记了自己是在什么地方,也忘记了此时已是深夜。一次偶然的机会,法拉第得到了几张英国皇家学院演讲会的入场券。当了六年学徒工的法拉第听着戴维教授的精彩讲演,飞快地记着笔记,眼睛盯着大讲台上的仪器,不停地写着、画着。
后来,法拉第把讲演记录整理装订成厚厚的一本寄给了戴维教授,并附上一封信,表达了准备献身科学的强烈愿望。戴维教授收到信后,被那娟秀的字体、精美的插图及信里洋溢着的挚诚的热情深深地感动了。
1813年3月,由戴维教授推荐,皇家学院理事会聘请法拉第为实验室助手。同年10月,法拉第随戴维踏上了游历欧洲的旅途。作为助手,法拉第参与了戴维的许多次实验:首次证实碘是一种单质;组成金刚石的是碳;研究沼气的化学成分……法拉第随戴维会见过许多著名的学者:物理学家安培、伏特,化学家德拉里弗……1815年4月,他们结束了旅行,回到了皇家学院。
1820年,丹麦物理学家奥斯特搞清了电流对磁的作用,并公布了实验结果。不久,安培用实验证明了两根通电导线之间也存在着相互作用力。戴维和法拉第读到了这些报道并成功地验证了这些结果。
电对磁有作用,那么磁对电有没有作用呢?沃拉斯顿教授设计了一个实验,与戴维一起研究。当时,法拉第在别的城市办事,回来后才得知实验没有成功。但这个失败的实验犹如一颗火星,燃起了法拉第对电的兴趣。他把所有关于电和磁的研究报告都找来仔细地研究了一遍,并把别人的试验都重新作了一遍。然后,他开始自己动手设计新实验,并仔细分析了沃拉斯顿实验不成功的原因。他设计了新的实验装置:玻璃缸内倒入水银,中央立一根露出一极的磁棒,让穿有粗铜丝的软木浮在水银上,铜丝的另一端通过细导线接到磁棒的另一极。当他小心翼翼地接通电源后,软木微微晃了两下,缓缓地启动了,通电的导线绕着磁极转动了!这套粗糙的仪器,就是世界上第一台"电动机"。
1821年的圣诞节,法拉第又作了一个电磁转动实验:让通电导线在地磁场里转动。当沃拉斯顿看到法拉第的实验时,老博士对这位年轻人敏捷的思维、大胆的设想深表钦佩。随后,法拉第又发明了低温加压使气体液化的方法,发现了苯,制成了不锈钢……合金钢、光学玻璃制造技术的研究成果,使法拉第的名气越来越大,这些技术工作每年都能给他带来比皇家学院薪金高10倍的收入。
法拉第把其中的大部分划归学院,其余部分则用于帮助亲友或捐赠慈善机构,而自己却始终过着简朴的生活。
从1824年到1828年期间,法拉第作了四次不同的尝试,想找到一种把磁变成电的方法,但都失败了。
终于,在1831年8月的一天,法拉第在一个圆铁环上绕上两组彼此绝缘的线圈,然后给第一组线圈接上电源,给第二组线圈接上一个电流计。法拉第发现,当电源接通和断开的瞬间,电流计的指针会摆动,也就说明有电流通过第二组线圈。这虽是一个简单的实验,现在的中学生都懂得它的原理,可这恰恰是19世纪最伟大的实验之一———电磁感应现象。现在广泛使用的变压器,就是根据它的原理制造出来的。但法拉第并没有因此感到满足,他要找到能产生恒定电流的方法。
法拉第改进装置又作了几次实验,终于发现,磁性变化越激烈,产生的感应电流就越强。他把一根磁铁插入线圈中,连接在线圈中的电流计指针摆起来了。接着,他用圆铜片代替线圈,铜片中央装个轴,夹在马蹄形磁铁两极间旋转。铜片嗖嗖地转着,电流源源不断地产生。世界上第一台"发电机"就这样诞生了。
牛顿力学原理是当时科学的"圣经"。牛顿说,空间里没有粒子存在的地方是一无所有的真空。法拉第却感到,空间并不是真空,到处都存在着"力线":电荷周围的"电力线",磁体周围的"磁力线"……他把充满力线的空间叫做"场"。法拉第用实验证实了不同形态的电的同一性,他又相继发明了测量电压的电压计,以及对静电屏蔽的研究……巨大的成功使他赢得全世界的称颂,荣誉接踵而至。
1862年,法拉第写下了他的最后一则实验日记。1865年,他辞去了皇家学院的职务。在最后的日子里,他为没有给妻子留下多少财产而深感不安。1867年8月25日,法拉第坐在椅子上安静地睡着了,从此再也没有醒来。这位伟大的物理学家和化学家就这样安静地结束了他辉煌的一生。