Труды Фарадея

Никогда со времен Галилея свет не видел 
стольких поразительных и разнообразных
 
открытий, вышедших из одной головы,
 
и едва ли скоро увидит другого Фарадея.
 
А.Г. Столетов.


      Труды Фарадея

В 1821 году 30-летний блестящий физик-экспериментатор Майкл Фарадей впервые в мире осуществил «магнитное вращение»: заставил проволоку с током вращаться вокруг магнита. Это был первый в мире электродвигатель. Фарадей не останавливается на достигнутом и ставит обратную задачу: «превратить магнетизм в электричество». Спустя 10 лет упорного труда, в 1831 году Фарадей выполняет поставленную задачу – открывает явление электромагнитной индукции.
Вот как об этом писал сам Фарадей: «Я взял цилиндрический магнитный брусок и ввёл один его конец в просвет спирали из медной проволоки, соединённой с гальванометром. Потом я быстрым движением втолкнул магнит внутрь спирали на всю его длину, и стрелка гальванометра качнулась. Затем я так же быстро вытащил магнит из спирали, и стрелка опять качнулась, но в противоположную сторону. Эти качания стрелки повторялись всякий раз, когда магнит вдвигался или вынимался. Это значит, что электричество возникает только при движении магнита, а не в силу свойств, присущих ему в покое».
С ноября 1831 г. 40-летний Фарадей, являясь признанным учёным, начал систематически печатать свои «Экспериментальные исследования по электричеству», составившие 30 серий более чем из 3000 параграфов.
Первая и вторая серии посвящены уже упомянутой нами электромагнитной индукции. Фарадей пришёл к идее электромагнитных волн, считая её исключительно важной. Свои наблюдения над «индукционной волной электричества» он зафиксировал в письме от 12 марта 1832 г. и в запечатанном виде передал для хранения в архив Королевского общества. Письмо было обнаружено через 106 лет в 1938 г. Поразительны своей проницательностью основные мысли письма: на распространение магнитного взаимодействия требуется время, а процесс его распространения похож на колебания. Эти мысли Фарадея перекликаются с идеями электромагнитной теории, разработанной позднее Д.Максвеллом.
В третьей серии (1833 г.) Фарадей доказывает тождественность различных видов электричества: обыкновенного, гальванического, животного, индукционного. «Отдельные виды электричества тождественны по своей природе, каков бы ни был их источник». Следующие серии посвящены химическому действию тока и явлению электролиза. Из этих законов следовала важная мысль – об атомарности (дискретности) электричества, об элементарном заряде.
В десятой серии Фарадей описывает явление самоиндукции, проводит аналогию между самоиндукцией и инерцией в механике, указывает на то, что индуктивность проводника зависит от его формы и особенно возрастает, если проводник свернуть в спираль.
В одиннадцатой серии, исследуя диэлектрики, Фарадей вновь возвращается к мысли о существенной роли среды в электрических взаимодействиях.
От опытов с диэлектриками Фарадей переходит к изучению электрического тока в газах. Сделав очень многое в этой области, он считал, что «результаты, связанные с различными явлениями положительного и отрицательного разряда, повлияют на теорию электричества сильнее, чем мы теперь думаем». Сказано пророчески: ведь изучение электрического тока в газах привело к открытию рентгеновских лучей, к современной физике атома, к лазерам.
В двадцатой серии Фарадей описывает явления намагничивания различных веществ, диа- и парамагнетизм. К 1851 г. он уже чётко формулирует идею магнитного поля, разрабатывает методику его экспериментального исследования с помощью проволочной катушки и гальванометра, вводит метод его изображения с помощью силовых линий. Для Фарадея поле – это то, что излучается, распространяется с конечной скоростью в пространстве, взаимодействует с веществом. Так новая форма материи – поле – входила в физику благодаря работам Фарадея.
Последняя опубликованная серия «Экспериментальных исследований по электричеству» посвящена законам намагничивания и вышла в свет в 1855 г. В этих сериях публикаций отражена двадцатичетырёхлетняя работа неутомимого Фарадея; в них жизнь, мысли и воззрения ученого. Это великолепный памятник научного творчества Фарадея!

Кузьмичева Алла Николаевна (Орловская область, с. Калинино)

 

Страница обновлена: 27.09.2016