Michael Faraday

Michael Faraday
Michael Faraday, retrato por C1841-1842 Thomas Phillips
Nacido	(09/22/1791) 22 de septiembre 1791 El sur de Londres, Inglaterra -
Murió	25 de agosto 1867 (25/08/1867) (75 años) Hampton Court, Londres , Inglaterra
Residencia	Inglaterra
Nacionalidad	Británico
Campos	El físico y Químico
Instituciones	Royal Institution
Doctoral consejero	Humphry Davy
Conocido por	Inducción electromagnética, Electroquímica, Efecto Faraday
Premios notables	Medalla Real (1846)
Notas Faraday no asistió a una universidad, pero Humphry Davy se puede considerar su consejero académico en la luz de su colaboración científica durante muchos años.

Michael Faraday, FRS ( 22 de septiembre de 1791 - 25 de agosto de 1867 ) fue un Inglés químico y físico (o filósofo de la naturaleza, en el terminología de la época) que han contribuido a los campos de electromagnetismo y electroquímica.

Faraday estudió el magnética campo alrededor de una conductor que lleva un DC corriente eléctrica, y estableció la base para el concepto de campo magnético en la física. El descubrió inducción electromagnética, diamagnetismo y la electrólisis . Se estableció que el magnetismo podría afectar rayos de luz y que no había una relación subyacente entre los dos fenómenos. Su invenciones de dispositivos rotatorios electromagnéticos formaron la base de la tecnología de motor eléctrico, y fue en gran parte debido a sus esfuerzos que la electricidad se convirtió en viable para su uso en tecnología.

Como químico, Faraday descubrió el benceno , investigó el clatrato hidrato de cloro, inventó una forma temprana de la mechero Bunsen y el sistema de números de oxidación, y la terminología popularizada como ánodo, cátodo, electrodo, y de iones .

Aunque Faraday recibió poca educación formal y sabía poco de altas matemáticas , tales como cálculo, fue uno de los más influyentes científicos de la historia. Algunos historiadores de la ciencia se refieren a él como el mejor experimentalista en la historia de la ciencia. La Unidad SI de capacitancia , la faradio, lleva su nombre, como es el Constante de Faraday, la carga en una mol de electrones (alrededor de 96.485 culombios). Ley de Faraday establece que un campo magnético variable en el tiempo crea un proporcional fuerza electromotriz.

Faraday fue el primero y más importante profesor Fullerian de Química de la Royal Institution de Gran Bretaña, un cargo para el que fue nombrado por la vida.

Primeros años de vida

Michael Faraday de una fotografía por John Watkins, British Library

Michael Faraday nació en Newington Butts, parte de El sur de Londres, Inglaterra . Su familia no estaba bien apagado. Su padre, James, era un miembro de la Sandemanian secta del cristianismo. James Faraday había llegado a Londres ca 1790 de Outhgill en Westmorland, donde había sido el pueblo herrero. El joven Michael Faraday, uno de los cuatro hijos, tener sólo la más básica de educación de la escuela, tenía que educar en gran medida a sí mismo. A los catorce años se convirtió en aprendiz de un encuadernador local y librero George Riebau y, durante sus siete años de aprendizaje, leyó muchos libros, incluyendo Isaac Watts 'La Mejora de la mente, y que implementan con entusiasmo los principios y las sugerencias contenidas en el mismo. Él desarrolló un interés en la ciencia y en concreto en la electricidad. En particular, que se inspiró en el libro Conversaciones en Química por Jane Marcet.

A la edad de veinte años, en 1812, al final de su aprendizaje, Faraday asistió a conferencias a cargo del eminente Inglés químico y físico Humphry Davy de la Royal Institution y Real Sociedad, y John Tatum, fundador de la Ciudad Philosophical Society. Muchas entradas para estas conferencias fueron dadas a Faraday por William Dance (uno de los fundadores de la Real Sociedad Filarmónica). Después, Faraday envió Davy un libro de trescientas páginas basado en las notas tomadas durante las conferencias. La respuesta de Davy fue inmediata, amable y favorable. Cuando Davy dañó su vista en un accidente con tricloruro de nitrógeno, decidió emplear a Faraday como secretaria. Cuando John Payne, uno de los ayudantes de la Real Institución, fue despedido, Sir Humphry Davy se le pidió que encontrar un reemplazo. Nombró a Faraday como ayudante Química en la Royal Institution en Marzo 1.

En la sociedad basada en la clase de Inglés de la época, Faraday no era considerado un caballero. Cuando Davy fue en una larga gira al continente en 1813-5, su ayuda de cámara no quería ir. Faraday iba como asistente científico de Davy, y se le pidió actuar como ayuda de cámara de Davy hasta que un reemplazo se podría encontrar en París. Faraday se vio obligado a desempeñar el papel de ayudante de cámara, así como asistente durante todo el viaje. La esposa de Davy, Jane Apreece , se negó a tratar Faraday como un igual (haciéndole viajar fuera el entrenador, comer con los criados, etc.) y en general hizo Faraday tan miserable que contemplaba regresar a Inglaterra solo y renunciar a la ciencia por completo. El viaje lo hizo, sin embargo, le da acceso a la élite científica europea y una serie de ideas estimulantes.

Su patrocinador y mentor fue John 'Mad Jack Fuller, quien creó el Cátedra Fullerian de Química en la Royal Institution.

Faraday era un devoto cristiano y miembro de la pequeña Denominación Sandemanian, una rama de la Iglesia de Escocia. Más tarde sirvió dos términos como anciano en la iglesia del grupo.

Faraday se casó con Sarah Barnard (1800-1879) en 2 de junio de 1821 , a pesar de que nunca tendrían hijos. Se conocieron a través de asistir a la iglesia Sandemanian.

Fue elegido miembro de la Royal Society en 1824, es nombrado director del laboratorio en 1825; y en 1833 fue nombrado profesor Fullerian de la química en la institución por la vida, sin la obligación de dar conferencias.

Los logros científicos

Química

La página de título de La historia química de una vela (1861)

Trabajo químico más antiguo de Faraday fue como asistente de Davy. Él hizo un estudio especial de cloro , y descubrió dos nuevos cloruros de carbono . También hizo los primeros experimentos en bruto en la difusión de los gases, un fenómeno señaló en primer lugar por John Dalton , la importancia física de que fue más completamente sacada a la luz por Thomas Graham y Joseph Loschmidt. Tuvo éxito en la licuefacción de varios gases; investigó las aleaciones de acero , y produjo varios nuevos tipos de vidrio destinados a fines ópticos. Una muestra de uno de estos vidrios pesados se convirtió después históricamente importante como la sustancia en la que Faraday detecta la rotación del plano de polarización de la luz cuando el vidrio se colocó en un campo magnético, y también como la sustancia que fue repelida por primera vez por los polos del imán. También se empeñó, con cierto éxito, para hacer que los métodos generales de la química, a diferencia de sus resultados, el objeto de estudio especial y de exposición popular.

Inventó una forma temprana de lo que iba a convertirse en el Mechero Bunsen, que se usa casi universalmente en los laboratorios de ciencias como una fuente conveniente de calor.

Faraday trabajó extensamente en el campo de la química , el descubrimiento de sustancias químicas tales como el benceno (que él llamó bicarburet de hidrógeno), la invención del sistema de números de oxidación, y los gases de licuefacción como el cloro. En 1820 Faraday informó sobre las primeras síntesis de compuestos a base de carbono y cloro, C ₂ Cl ₆ y C ₂ Cl _4, y publicó sus resultados el año siguiente. Faraday también determinó la composición del cloro Hidrato de gas, que había sido descubierto por Humphry Davy en 1810.

Faraday también descubrió las leyes de la electrólisis y popularizado términos como ánodo, cátodo, electrodo, y de iones , en gran medida términos creados por William Whewell.

Faraday fue el primero en informar de lo que más tarde llegó a ser llamado metálico nanopartículas. En 1847 se descubrió que las propiedades ópticas de oro coloides diferían de los del metal a granel correspondiente. Esta fue probablemente la primera observación informado de los efectos de tamaño cuántico, y podría ser considerado como el nacimiento de nanociencia.

Electricidad

Mayor obra de Faraday fue probablemente con la electricidad y el magnetismo. El primer experimento que grabó fue la construcción de una pila voltaica con siete piezas medios peniques, apilados junto con siete discos de chapa de zinc, y seis piezas de papel humedecido con agua salada. Con esta pila se descompone el sulfato de magnesia (primera carta a Abbott, 12 de julio de 1812 ).

Michael Faraday que sostiene una barra de vidrio del tipo que utilizó en 1845 para mostrar que el magnetismo puede afectar a la luz. Detalle de un grabado de Henry Adlard, basado en una fotografía antes por Maull y Polyblank ca. 1857.

En 1821 , poco después del físico danés y químico, Hans Christian Oersted descubrió el fenómeno del electromagnetismo , Davy y científico británico William Hyde Wollaston intentó pero no logró diseñar un motor eléctrico. Faraday, después de haber discutido el problema con los dos hombres, pasó a construir dos dispositivos para producir lo que él llamó rotación electromagnética: un movimiento circular continuo de la fuerza magnética circular alrededor de un alambre y un cable que se extiende en una piscina de mercurio con un imán colocado dentro giraría alrededor del imán si se suministra con corriente de una batería química. Este último dispositivo es conocido como una motor homopolar. Estos experimentos e inventos forman la base de la tecnología electromagnética moderna. Faraday publicó sus resultados sin reconocer su deuda con Wollaston y Davy, y la controversia resultante causó Faraday a retirarse de la investigación electromagnética durante varios años. En esta etapa, también hay evidencia que sugiera que Davy pudo haber estado tratando de frenar el ascenso de Faraday como científico (o filósofo natural, como era conocido en ese entonces). En 1825, por ejemplo, Davy lo puso en experimentos de vidrio óptico, que progresaron durante seis años sin grandes resultados. No fue sino hasta la muerte de Davy, en 1829, que dejó de Faraday estas tareas inútiles y se trasladó a los esfuerzos que eran más la pena. Dos años después, en 1831 , empezó su gran serie de experimentos en los que descubrió inducción electromagnética. Joseph Henry probablemente descubrió autoinducción unos meses antes, y ambos pueden haber sido anticipado por el trabajo de Francesco Zantedeschi en Italia en 1829 y 1830.

Avance de Faraday llegó cuando él envolvió dos bobinas con aislamiento de alambre alrededor de un anillo de hierro macizo, atornilladas a una silla, y encontró que al pasar una corriente a través de una bobina, una corriente momentánea fue inducida en la otra bobina. Este fenómeno se conoce como inducción mutua . El aparato de anillo bobina de hierro todavía está en exhibición en la Royal Institution. En experimentos posteriores se encontró que si se movía un imán a través de un bucle de alambre, una corriente eléctrica fluye en el alambre. La corriente también fluyó si el bucle se mueve sobre un imán estacionario. Sus manifestaciones establecido que un campo magnético variable produce un campo eléctrico. Esta relación fue matemáticamente modelado por La ley de Faraday, que posteriormente se convirtió en una de las cuatro ecuaciones de Maxwell . Estos a su vez se han convertido en la generalización conocida hoy como la teoría del campo.

Faraday en la edad adulta

Faraday utilizó más adelante el principio para construir el eléctrica dínamo, el antepasado de los generadores de energía modernos.

En 1839 se completó una serie de experimentos dirigidos a investigar la naturaleza fundamental de la electricidad. Faraday utiliza " estática ", baterías, y " electricidad animal "para producir los fenómenos de atracción electrostática, electrólisis , magnetismo , etc. Concluyó que, contrariamente a la opinión científica de la época, las divisiones entre los diversos "tipos" de electricidad eran ilusorias. Faraday propuso en cambio que sólo un único " existe la electricidad ", y los valores cambiantes de la cantidad y la intensidad (voltaje y carga) produciría los diferentes grupos de fenómenos.

Cerca del final de su carrera Faraday propuso que las fuerzas electromagnéticas extendidos en el espacio vacío alrededor del conductor. Esta idea fue rechazada por sus colegas científicos, y Faraday no vivió para ver esta idea finalmente aceptado. Concepto de líneas de flujo que emanan de los órganos y los imanes cargadas de Faraday proporcionado una manera de visualizar los campos eléctricos y magnéticos. Ese modelo mental es fundamental para el desarrollo exitoso de los dispositivos electromecánicos que dominaron la ingeniería y la industria para el resto del siglo 19.

En 1845, descubrió el fenómeno que llamó diamagnetismo, y lo que ahora se llama el Efecto Faraday: El plano de polarización de la luz polarizada linealmente propagado a través de un medio material se puede girar mediante la aplicación de un campo magnético externo alineados en la dirección de propagación. Él escribió en su cuaderno de notas, "por fin he logrado iluminar una curva magnética o la línea de la fuerza y en magnetizar un rayo de luz". Este establece que la fuerza magnética y la luz estaban relacionados.

En su trabajo sobre la electricidad estática, Faraday demostró que la carga sólo residía en el exterior de un conductor cargado, y la carga exterior tenido ninguna influencia en nada cerrado dentro de un conductor. Esto es porque las cargas exteriores redistribuyen de tal manera que los campos interiores debido a ellos cancelan. Este efecto de protección se utiliza en lo que hoy se conoce como Jaula de Faraday.

Faraday fue un excelente experimentalista que transmitió sus ideas en un lenguaje claro y sencillo. Sin embargo, sus habilidades matemáticas no se extienden hasta la trigonometría o cualquier pero el álgebra más simple. Fue James Clerk Maxwell quien tomó el trabajo de Faraday, y otros, y se consolidó con un conjunto de ecuaciones que se encuentran en la base de todas las teorías modernas de los fenómenos electromagnéticos. En usos de Faraday de las líneas de fuerza, James Clerk Maxwell escribió que muestran Faraday "que ha sido en realidad un matemático de un orden muy alto -. Uno de quien los matemáticos del futuro pueden derivar métodos valiosos y fértiles"

Servicio público

Michael Faraday cumple Padre Támesis, desde Punch ( 21 de julio de 1855 )

Más allá de su investigación científica en áreas como la química, la electricidad y el magnetismo en la Royal Institution, Faraday realizó numerosos, ya menudo requieren mucho tiempo, los proyectos de servicio de la empresa privada y el gobierno británico. Este trabajo incluyó investigaciones de explosiones en minas , siendo un testigo experto en los tribunales, y la preparación de vidrio óptico de alta calidad.

Como científico respetado en una nación con fuertes intereses marítimos, Faraday gastó grandes cantidades de tiempo en proyectos como la construcción y operación de casas de la luz y la protección de los fondos de los buques de la corrosión .

Faraday también era activo en lo que ahora se llama la ciencia del medio ambiente , o la ingeniería. Investigó la contaminación industrial en Swansea y fue consultado acerca de la contaminación del aire en el Casa de la Moneda Real. En julio de 1855, Faraday escribió una carta a The Times sobre el tema de la condición de falta del río Támesis , que se tradujo en una caricatura a menudo reimpreso en Punch. (Ver también La Gran Peste.)

Faraday ayudó con la planificación y juzgar de exposiciones para la Gran Exposición de 1851 en Londres. También aconsejó a la Galería Nacional en la limpieza y protección de su colección de arte, y que se presentan en la Galería Comisión Nacional del sitio en 1857.

La educación es otra área de servicio para Faraday. Él dio una conferencia sobre el tema en 1854 en la Royal Institution, y en 1862 se presentó ante una Comisión de Escuelas Públicas para dar sus puntos de vista sobre la educación en Gran Bretaña. Faraday también pesó, negativamente, en la fascinación del público con mesas giratorias, mesmerismo, y sesiones de espiritismo, castigando tanto el público como el sistema educativo de la nación.

Vida posterior

Faraday en la vejez

En junio de 1832, la Universidad de Oxford concedió Faraday Doctor en Derecho Civil (honorario). Durante su vida, Faraday rechazó una caballería y dos veces se negó a convertirse en El presidente de la Royal Society.

En 1848, como resultado de la intervención de la Prince Consort, Michael Faraday fue galardonado con una la gracia y el favor en casa Hampton Court, Surrey libres de todo gasto o mantenimiento. Esta fue la Casa del Maestro Masón, más tarde llamado Faraday House, y ahora No.37 Hampton Court Road. En 1858 Faraday se retiró a vivir allí.

Faraday murió en su casa en Hampton Court el 25 de agosto de 1867 . Él rechazó el entierro en la Abadía de Westminster , pero él tiene una placa conmemorativa allí, cerca de Isaac Newton tumba 's. Faraday fue enterrado en la parcela Sandemanian en Cementerio de Highgate.

Escritos por Faraday

La firma de Michael Faraday

Libros de Faraday, con la excepción de manipulación química, eran colecciones de artículos científicos o transcripciones de conferencias. Desde su muerte, el diario de Faraday se ha publicado, al igual que varios grandes volúmenes de sus cartas y el diario de Faraday de sus viajes con Davy en 1813-1815.

• Manipulación de Productos Químicos, Siendo Instrucciones a los estudiantes de Química, John Murray, 1ª ed. 1827, 2ª ed. 1830, 3ª ed. 1842
• Investigaciones experimentales en Electricidad, vols. yo. y ii., Richard y John Edward Taylor, vols. yo. y ii .. 1844 y 1847; vol. iii, 1844.; vol. iii. Richard Taylor y William Francis, 1855
• Investigaciones Experimentales en Química y Física, Taylor y Francis, 1859
• Un Curso de Seis Lecciones de historia química de una vela, editado por W. Crookes, Griffin, Bohn & Co., 1861 PDF / DjVu de Internet Archive
• En las diversas fuerzas de la naturaleza, editado por W. Crookes, Chatto y Windus, 1873
• El diario de Faraday editado por T. Martin se publicó en ocho volúmenes, 1932 - 1936
• Curiosidad Perfectamente satisfyed: Los viajes de Faraday en Europa 1813-1815, editado por B. Bowers y L. Symons, Institución de Ingenieros Eléctricos, 1991
• La Correspondencia de Michael Faraday, editado por Fajl James, INSPEC, Inc., volumen 1, 1991; volumen 2, 1993; volumen 3, 1996; volumen 4, 1999
• Curso de seis conferencias sobre las diversas fuerzas de la materia, y sus relaciones entre sí Londres; Glasgow: R. Griffin, 1860.
• La licuefacción de gases de Edimburgo: WF Clay, 1896.
• Las cartas de Faraday y Schoenbein 1836-1862. Con notas, comentarios y referencias a las letras contemporáneas Londres: Williams & Norgate 1899.

Citas

Wikiquote tiene una colección de citas relacionadas con: Michael Faraday

• "Nada es demasiado maravilloso para ser cierto si es consistente con las leyes de la naturaleza, y en cosas como éstas, el experimento es la mejor prueba de esta coherencia."
• "Trabajar. Finalizar. Publicar." - Su conocida asesoramiento a los jóvenes William Crookes
• "Lo importante es saber cómo tomar todas las cosas en silencio."
• En cuanto a la otra vida, "Especulaciones? Yo no tienen ninguno. Estoy descansando en certezas. Yo sé a quién he creído, y estoy seguro de que es capaz de guardar lo que me he comprometido para aquel día."
• "Al día siguiente, sábado (el día 22) Voy a terminar mi año número 70. Casi no puedo pensar en mí tan viejo."
• Por encima de las puertas de la Sala Pfahler de la Ciencia en Ursinus College en Collegeville, Pennsylvania, hay una inscripción en piedra de una cita atribuida a Michael Faraday, que dice ", pero aún tratan, para que sepa lo que es posible ..."
• "Un señor días, usted puede gravar la misma. " La respuesta de Faraday a William Gladstone , entonces ministro británico de Finanzas, cuando se le preguntó sobre el valor práctico de la electricidad.
• "Si quieres hacer que su vista ... para ser reconocido por los hombres de ciencia;.. Que haría un gran servicio a la ciencia Si usted incluso conseguir que digan sí o no a sus conclusiones que ayudaría a despejar el progreso futuro I creen algunos dudan porque no les gusta que sus pensamientos perturbados ".