Научные заслуги М. Фарадей; его представления о материи и силовых линиях

Тольяттинский Государственный Университет

кафедра «Общая и теоретическая физика»

Доклад по КСЕ на тему: Научные заслуги М. Фарадей; его преставления о материи и силовых линиях.

Выполнил студент: Угарова Ж. В. ,гр. ЭКБ-201

Тольятти, 2012г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Научные заслуги М. Фарадей; его представления о материи и силовых линиях…………………………………………………………………………....4

Заключение…………………………………………………………………….

Список литературы…………………………………………………………….

Введение

Если действительно, для того, чтобы гений реализовал свой творческий потенциал, он должен родиться в нужное время и в нужном месте, то судьба Майкла Фарадея полностью это подтверждает. В год его рождения был опубликован трактат Гальвани, когда Фарадею исполнилось 8 лет, был создан Лондонский Королевский институт по распространению научных знаний. Годом позже в Лондонское Королевское общество - высший научный центр Великобритании - пришло сообщение об изобретении Вольта, когда Фарадею было 11 лет, его учитель Гемфри Деви доказал факт разложения воды с помощью вольтова столба и стал, таким образом, одним из основателей новой науки - электрохимии.

  Талантливый экспериментатор, наделённый научной интуицией, Фарадей поставил ряд опытов, в которых были открыты фундаментальные физические законы и явления.

Фарадей высказал новые, оправдавшиеся в дальнейшем идеи о природе тока и магнетизма, о механизме проводимости в различных средах и др. Он доказал тождество различных видов электричества: полученного от трения, «животного», «магнитного» и др. Стремясь установить количественные соотношения между различными видами электричества, Фарадей начал исследования по электролизу, открыл его законы (1833-34) и ввёл сохранившуюся доныне терминологию в этой области. Законы электролиза явились веским доводом в пользу дискретности вещества и электричества. В 1840, ещё до открытия закона сохранения энергии, Фарадей высказал мысль о единстве «сил» природы (различных видов энергии) и их взаимном превращении. Он ввёл представления о силовых линиях, которые считал физически существующими. 

Задачи данного доклада:

1.      Рассмотреть научные заслуги М. Фарадей

2.      Проанализировать его представления о материи и силовых линиях.

Научные заслуги М. Фарадей; его представления о материи и силовых линиях.

Майкл родился 22 сентября 1791 года в Ньюнгтон-Баттсе (ныне Большой Лондон). Его отец был небогатым кузнецом из лондонского предместья. Кузнецом был и старший брат Роберт, всячески поощрявший тягу Майкла к знаниям и на первых порах поддерживавший его материально.

В 1824 Фарадей был избран членом Королевского общества, несмотря на активное противодействие Дэви, отношения с которым стали у Фарадея к тому времени довольно сложными, хотя Дэви любил повторять, что из всех его открытий самым значительным было «открытие Фарадея». Последний также воздавал должное Дэви, называя его «великим человеком». Спустя год после избрания в Королевское общество Фарадея назначают директором лаборатории Королевского института, а в 1827 он получает в этом институте профессорскую кафедру.

Английский ученый Майкл Фарадей в 1831 году открыл оригинальный способ получения электричества. Он обнаружил, что если передвигать магнит внутри катушки в проводе катушки появится электрический ток. Движение магнита вызывает движение электронов в проводнике. Мощные генераторы современных электростанций работают на этом принципе.

В литературе принято делить научное творчество Фарадея на три периода.

Первый, начинается с момента опубликования Фарадеем его первой научной работы и кончается 1830-м годом, т. е. простирается вплоть до открытия электромагнитной индукции.

Второй, это — период знаменитых «Опытных исследований по электричеству», т. е. время с 1830-го по 1840-й год, когда, вследствие расстройства здоровья Фарадея, его научное творчество приостанавливается на четыре года.

И, наконец, третий период начинается с 1844 года, когда Фарадей, оправившись от недуга, снова приступил к работе.

Самым знаменательным событием первого периода было, несомненно, открытие явления электромагнитного вращения. Но за первые пятнадцать лет своей научной деятельности Фарадей обогатил науку и рядом других важных открытий и многочисленных исследований.

Важнейшие достижения, связанные с именем Фарадея, относятся ко 2-му периоду его деятельности – эпохе его «Опытных исследований по электричеству», с момента открытия Фарадеем явления электромагнитной индукции, основы основ современной электротехники.

В процессе длительных размышлений о сущности электрических и магнитных явлений М. Фарадей пришел к мысли о необходимости замены корпускулярных представлений о материи континуальными, непрерывными. Он сделал вывод, что электромагнитное поле сплошь непрерывно, заряды в нем являются точечными силовыми центрами. Тем самым отпал вопрос о построении механической модели эфира, несовпадении механических представлений об эфире с реальными опытными данными о свойствах света, электричества и магнетизма. Основная трудность в объяснении света при помощи понятия эфира состояла в следующем: если эфир - сплошная среда, то он не должен препятствовать движению в нем тел и, следовательно, должен быть подобен очень легкому газу.

Фарадей вводит понятие о силовых линиях. Пока речь идет об электродинамических процессах в веществе, Фарадей рассматривает силовые линии как формальные линии действия силы, а не реальные образования. Понятие силовых линий позволяет ему более определенно сформулировать закон электромагнитной индукции: «Количество электричества, вовлеченное в движение прямо пропорционально количеству пересеченных линий», т. е. ЭДС индукции возникает лишь тогда, когда проводник пересекает силовые линии.

Итак, пусть Фарадей не сформулировал четко понятие поля, но суть всех его воззрений сводится к тому, что все взаимодействия осуществляются посредством особой материальной среды, передающей законченное время процесс взаимодействия зарядов и токов. А это и значит, что Фарадей по сути дела, ввел в физику идею поля, превратив заряды и токи из плавных действующих лиц на арене электромагнитного взаимодействия во вспомогательные и передав главные роли среде, считая что «материя присутствует везде, и нет промежуточного пространства, не занятого ею».

«Опытные  исследования  по  электричеству»  история  науки  признает

величайшим Вкладом в учение  об  электричестве.  Все  занимавшиеся  историей физики,  считают  что  труды  Майкла  Фарадея  заложили  основы  современных представлений об электричестве, одной из  основной  области  естествознания, изучавшейся им около полувека.

Заключение

       Даже далеко не полный перечень того, что внес в науку Фарадей, дает представление об исключительном значении его трудов. В этом перечне, однако, отсутствует то главное, что составляет громадную научную заслугу Фарадея: он первым создал полевую концепцию в учении об электричестве и магнетизме. Если до него господствовало представление о прямом и мгновенном взаимодействии зарядов и токов через пустое пространство, то Фарадей последовательно развивал идею о том, что активным материальным переносчиком этого взаимодействия является электромагнитное поле.

Следовательно, основные новые моменты модели, унаследованные от Фарадея, - система-поле (представляющее собой заполняющую пространство среду из силовых линий), состояния которого определяются значениями напряженностей электрической и магнитной составляющих - новых измеримых величин. Важнейшим шагом на этом пути было определение процедуры измерения характеристик поля посредством пробного заряда и пробного витка с током.

Список литературы

1.      Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов.-М.:Аспект Пресс, 2007. –256 с.

2.      Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник.-М. Высшая школа. 2007. - 334 с.

3.      Торосян В.Г. Концепции современного естествознания. М.:Высшая школа, 2009.- 208 с.

4.      http://bourabai.kz/maxwell/index.htm

8