幾位著名物理學(xué)家專題介紹近代科學(xué)之父

——伽利略專題

伽利萊·伽利略（GalileoGalilei1564—1642）

人物生平1564年2月15日生于比薩。1581年11月入比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)。1585年5月從比薩大學(xué)畢業(yè)，未獲得學(xué)位。1589年11月，26歲的伽利略受聘于比薩大學(xué)，成為一位數(shù)學(xué)教師。1592年到帕杜亞大學(xué)任教。1616年開始，伽利略開始受到羅馬宗教裁判所長(zhǎng)達(dá)二十多年的殘酷迫害。1633年，69歲高齡的伽利略被押送到羅馬接受審判。1642年1月8日卒于比薩。

之一：論證了哥白尼的日心說的正確性

主要貢獻(xiàn)

結(jié)論：在船中所做的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)，都不能判斷出船是靜止還是勻速前進(jìn)著。

地心說：如果地球在運(yùn)動(dòng)，那么地面上的一切自由落體的下落路線將不會(huì)是豎直的，而應(yīng)該向地球運(yùn)動(dòng)方向的相反方向偏離，因?yàn)楫?dāng)物體下落的那一瞬間地球離開了原來的位置。

伽利略：把你和一些朋友關(guān)在一條大船甲板下的主艙里，再讓你們帶著幾只蒼蠅、蝴蝶和其它小飛蟲，艙內(nèi)放一只大水碗，其中放幾條魚，然后，掛上一個(gè)水瓶，讓水一滴一滴地滴到下面的一個(gè)寬口罐里。當(dāng)船勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物體的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)改變嗎？亞里士多德認(rèn)為：物體運(yùn)動(dòng)的快慢有兩個(gè)原因（1）運(yùn)動(dòng)所通過的介質(zhì)不同（如通過水或土或空氣）（2）運(yùn)動(dòng)物體自身輕或重的程度不同之二：他發(fā)現(xiàn)物體下落的速度與時(shí)間成正比以及拋射物體的拋物線規(guī)律伽利略：進(jìn)行了比薩斜塔實(shí)驗(yàn)并進(jìn)一步研究了自由落體運(yùn)動(dòng)和拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。之三：他發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性據(jù)說有一天黃昏，他看見一個(gè)司事（教堂里的雜役）在點(diǎn)燃一盞吊燈上的蠟燭時(shí)，使這盞吊燈擺動(dòng)起來。懷有巨大好奇心和探索精神的伽利略，立即注意觀察這盞吊燈的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)照自己脈搏的跳動(dòng)測(cè)量吊燈搖動(dòng)一個(gè)來回所需要的時(shí)間，他發(fā)現(xiàn)，盡管吊燈擺動(dòng)的幅度在不斷減少，但是每擺動(dòng)一個(gè)周期所需要的時(shí)間大致相等。為了證實(shí)這一結(jié)果，他立即反復(fù)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)測(cè)量證明，擺動(dòng)確實(shí)具有等時(shí)性，他還發(fā)現(xiàn)擺的長(zhǎng)度與擺動(dòng)周期之間有正比關(guān)系。利用這一發(fā)現(xiàn)，伽利略制造了一架脈搏儀，用以測(cè)量病人的脈搏。

主要著作1615年《關(guān)于用圣經(jīng)解釋科學(xué)事物問題》1631年《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書信》1632年《關(guān)于托勒密與哥白尼兩個(gè)世界體系的對(duì)話》1638年《關(guān)于力學(xué)和位置運(yùn)動(dòng)的兩種新科學(xué)的對(duì)話與數(shù)學(xué)證明》幾位著名物理學(xué)家專題介紹經(jīng)典物理學(xué)的締造者

——牛頓專題艾薩克·牛頓（IsaacNewton1643-1727)1642年12月出生在林肯郡1661年他考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)1665年獲得學(xué)士學(xué)位1672年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員1689年擔(dān)任造幣廠廠長(zhǎng)和下院議員1703年擔(dān)任了皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)職務(wù)1727年3月20日逝世于倫敦

人物生平物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家一生中的幾個(gè)重要貢獻(xiàn)：萬有引力定律、經(jīng)典力學(xué)、微積分和光學(xué)。之一：1665年發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理

主要貢獻(xiàn)(a+b)n=

二十二歲的牛頓發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理，這對(duì)于微積分的充分發(fā)展是必不可少的一步。二項(xiàng)式定理在組合理論、開高次方、高階等差數(shù)列求和，以及差分法中有廣泛的應(yīng)用。二項(xiàng)式級(jí)數(shù)展開式是研究級(jí)數(shù)論、函數(shù)論、數(shù)學(xué)分析、方程理論的有力工具。

之二：

微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學(xué)成就

他超越前人的功績(jī)?cè)谟?，他將古希臘以來求解無限小問題的各種特殊技巧統(tǒng)一為兩類普遍的算法－－微分和積分，并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系，如：面積計(jì)算可以看作求切線的逆過程。VS牛頓萊布尼茨之三：

構(gòu)筑力學(xué)大廈、奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)

慣性定律牛頓第二定律作用力與反作用力定律萬有引力定律物質(zhì)不滅定律能量守恒定律動(dòng)量守恒定律

進(jìn)行了著名的色散試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成的設(shè)計(jì)和制造了反射望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)并解釋了“牛頓環(huán)”的光學(xué)干涉現(xiàn)象牛頓還提出了光的“微粒說”，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運(yùn)動(dòng)路徑。之四：

光學(xué)上的巨大成就

主要著作1684《關(guān)于運(yùn)動(dòng)》(論文)1685年春完成了巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》初稿1671年《光的顏色的新理論》論文1704年，牛頓的《光學(xué)》一書問世。同年，又出版了《三次曲線枚舉》、《利用無空級(jí)數(shù)求曲線的面積和長(zhǎng)度》、《流數(shù)學(xué)（微積分）》等數(shù)學(xué)著作1711年，牛頓發(fā)表了《使用級(jí)數(shù)、流數(shù)等等的分析》

個(gè)人評(píng)價(jià)偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家經(jīng)典力學(xué)體系的奠基人。一個(gè)形而上學(xué)的機(jī)械唯物主義者將大量時(shí)間花費(fèi)在了和同時(shí)代的著名科學(xué)家如胡克、萊布尼茲等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)先權(quán)的爭(zhēng)論上晚年沉迷于神學(xué)和煉金術(shù)晚年的牛頓隨著科學(xué)聲譽(yù)的提高，牛頓的政治地位也得到了提升。1689年，他被當(dāng)選為國(guó)會(huì)中的大學(xué)代表。作為國(guó)會(huì)議員，牛頓逐漸開始疏遠(yuǎn)給他帶來巨大成就的科學(xué)。他不時(shí)表示出對(duì)以他為代表的領(lǐng)域的厭惡。同時(shí)，他的大量的時(shí)間花費(fèi)在了和同時(shí)代的著名科學(xué)家如胡克、萊布尼茲等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)先權(quán)的爭(zhēng)論上。晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活，1705年他被安妮女王封為貴族。此時(shí)的牛頓非常富有，被普遍認(rèn)為是生存著的最偉大的科學(xué)家。他擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，在他任職的二十四年時(shí)間里，他以鐵拳統(tǒng)治著學(xué)會(huì)。沒有他的同意，任何人都不能被選舉。晚年的牛頓開始致力于對(duì)神學(xué)的研究，他否定哲學(xué)的指導(dǎo)作用，虔誠(chéng)地相信上帝，埋頭于寫以神學(xué)為題材的著作。當(dāng)他遇到難以解釋的天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，竟提出了“神的第一推動(dòng)力”的謬論。他說“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。

1727年3月20日，牛頓逝世。同其他很多杰出的英國(guó)人一樣，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著：讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。懷表成了雞蛋牛頓從事科學(xué)研究時(shí)非常專心，時(shí)常忘卻生活中的小事。有一次，給牛頓做飯的老太太有事要出去，就把雞蛋放在桌子上說：“先生！我出去買東西，請(qǐng)您自己煮個(gè)雞蛋吃吧，水已經(jīng)在燒了！”正在聚精會(huì)神地計(jì)算的牛頓，頭也不抬地“嗯”了一聲。老保姆回來以后問牛頓煮了雞蛋沒有，牛頓頭也沒抬地說：“煮了！”老太太掀開鍋蓋一看，驚呆了：鍋里居然煮了一塊懷表，雞蛋卻還在原地放著。原來牛頓忙于計(jì)算，胡亂把懷表扔到了鍋里。

名人軼事

終身未娶的原因

牛頓一生中有過兩次戀愛。牛頓23歲正在劍橋大學(xué)求學(xué)時(shí)，由于劍橋發(fā)生了瘟疫，學(xué)校放假。牛頓回到鄉(xiāng)下，住在舅父家里。在那里，他一次愛上了美麗、聰明、好學(xué)、富有思想的表妹。表妹也很喜歡這個(gè)學(xué)識(shí)淵博、卓見非凡的大學(xué)生。他們常常一起散步。牛頓喜歡即興發(fā)表長(zhǎng)篇講話，他的講話內(nèi)容又多是他正在學(xué)習(xí)和研究的問題。表妹雖聽不懂，但她還是耐心地聽，似乎覺得很有趣。牛頓在心里想：“這樣一個(gè)可愛的女子，對(duì)于我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯(cuò)。當(dāng)然，她的腦筋一定也很好，是個(gè)不平凡的女子。如果能得到她的幫助，解決我的許多困難問題，與我共同工作，那該多好啊！”

但是牛頓生性靦腆，并未及時(shí)向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學(xué)后，又聚集會(huì)神地沉浸到科學(xué)研究中去了。他早已忘記了遠(yuǎn)方的鄉(xiāng)村還有一位美麗的少女在等著他。他對(duì)個(gè)人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對(duì)她冷淡，便擇夫另嫁了。牛頓因醉心于科學(xué)研究而耽誤了一次愛情的大好時(shí)機(jī)。

牛頓實(shí)在太忙了，他連做夢(mèng)想是宇宙、世界。他往往領(lǐng)帶不結(jié)，鞋帶不系好，馬褲也不扣好，就走進(jìn)大學(xué)餐廳。盡管如此，牛頓畢竟是個(gè)年輕人，還有一顆浪漫的心。有一次，“青春迫不及待的激情”，催使他向一位年輕姑娘求婚。他輕輕地握著她的手，含情脈脈地看著這位美人。正在這緊要關(guān)頭，他的心思忽地溜到另一個(gè)世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項(xiàng)式定理。他象做夢(mèng)似的，下意識(shí)地抓住情人的一個(gè)手指，把它當(dāng)成是通煙斗的通條，硬往煙斗里塞。姑娘痛得大叫一聲，他才清醒過來。面對(duì)吃驚的姑娘，他連忙象只綿羊似的柔聲道歉：“啊，親愛的，饒恕我吧！我知道，我是不行了?？磥恚沂窃摯蛞惠呑庸夤?！”

姑娘饒恕了牛頓，卻無法理解他，愛情又成了泡影?？茖W(xué)上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個(gè)熱情都集中到了科學(xué)事業(yè)上。此后那種“青春的熱情”再也沒有涌現(xiàn)《多彩的旋律》.

吹肥皂泡的瘋老頭

牛頓搬進(jìn)一幢新樓以后，開始研究光線在薄面上是怎樣反射的。他每天都在讀書、思考。早上起床穿衣服，突然想到了研究中的問題，他就像被定身法定住了一樣，呆住了，然后開始實(shí)驗(yàn)或工作，所以他時(shí)常穿錯(cuò)了襪子或者在夏天穿上秋天的衣服?！疤?yáng)光是最好的光源，肥皂泡是最理想的薄面，太陽(yáng)光照到上面，它為什么會(huì)變得五顏六色呢？”牛頓的腦子里翻江倒海了。他提著一桶肥皂水走到院子里，吹起了肥皂泡。你看，他那兩只眼睛直盯著飄來飄去的肥皂泡，一個(gè)泡破了，接著又吹一個(gè)，從太陽(yáng)一出來他就吹，一吹就是幾個(gè)小時(shí)。鄰居家的小孩子從樓窗上伸出頭來，沖他叫：“瘋老頭！你一只腳沒穿襪子！”鄰居家的老太太搖著頭：“老小，老小，老了倒成了孩子！”后來人們知道了這瘋老頭就是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的研究員，他吹肥皂泡是在研究學(xué)問，不禁對(duì)他肅然起敬了。實(shí)驗(yàn)室的酒肉

牛頓最喜歡的地方就是實(shí)驗(yàn)室。他很少在兩三點(diǎn)鐘以前睡覺，有時(shí)整天整夜守在實(shí)驗(yàn)室里。為他做飯的保姆只好把飯菜放在外間屋的桌子上。有一次，牛頓的一位朋友來看他，在實(shí)驗(yàn)室外面等了他好久，肚子餓了就獨(dú)自把桌上的烤雞吃了，不辭而別。過了好長(zhǎng)時(shí)間，牛頓的實(shí)驗(yàn)告一段落，他才覺出肚子咕咕在叫，趕快跑出來吃雞。他看到盤子里啃剩下的雞骨頭，居然對(duì)助手說：“哈哈，我還以為我還沒吃飯哩，原來已經(jīng)吃過了呀！”還有一回，一個(gè)好朋友請(qǐng)牛頓吃飯，一邊吃飯一邊議論科學(xué)問題。飯吃到一半的時(shí)候，牛頓站起來說：“對(duì)了，還有好酒呢，我去取來咱們一起喝?！闭f完就向?qū)嶒?yàn)室跑去，一去就不回來了。朋友追過去一看，牛頓又?jǐn)[弄上他的實(shí)驗(yàn)了。原來牛頓在取酒的路上忽然想出了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方法，居然將取酒的事忘得一干二凈了。第20課20世紀(jì)科學(xué)巨匠愛因斯坦課標(biāo)要求：了解愛因斯坦的成長(zhǎng)歷程及主要成就，認(rèn)識(shí)其對(duì)社會(huì)發(fā)展所作的貢獻(xiàn)。青田中學(xué)葉新紅探索·發(fā)現(xiàn)

——20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦愛因斯坦大學(xué)入學(xué)考試成績(jī)單早期工作瑞士專利局技術(shù)員

第一個(gè)妻子和他的第二個(gè)妻子我們衣食住行的每個(gè)細(xì)節(jié)都閃現(xiàn)著愛因斯坦的影子。

愛因斯坦給我們帶來了什么樣的科學(xué)？電腦顯示器

在短促的瞬間，電子顯像在顯示屏上———這正好符合愛因斯坦的狹義相對(duì)論。發(fā)明電腦顯示器的工程師必須使顯示器符合“相對(duì)論效應(yīng)”，否則控制電子飛馳的磁鐵就會(huì)在顯示屏上產(chǎn)生模糊圖像，使你無法工作，當(dāng)然，精彩的電腦游戲也玩不起來了。

全球定位系統(tǒng)

萬一彩票中了大獎(jiǎng)，得意忘形的你不幸成為尋人啟事中主角，那也沒有關(guān)系，你身上攜帶的GPS（全球定位系統(tǒng)）能幫助你與搜索人員取得聯(lián)系。全球定位系統(tǒng)之所以能將物體的位置精確到米，正是根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論對(duì)地球衛(wèi)星發(fā)生的信號(hào)進(jìn)行了修正。精準(zhǔn)的激光

當(dāng)你到超市購(gòu)物，你手里的每一件商品條形碼也得益于愛因斯坦的激光理論，只有激光才能準(zhǔn)確讀出條形碼中的編碼。

數(shù)碼相機(jī)

假期你和家人輕松郊游。當(dāng)你打開數(shù)碼相機(jī)，準(zhǔn)備攝下家人溫馨的笑容時(shí)，要先感謝愛因斯坦。從鏡頭飛進(jìn)來的光子會(huì)把半導(dǎo)體里的電子擠走，這同樣利用了寶貴的光電效應(yīng)。

控制X射線的能量

你長(zhǎng)了一個(gè)腫瘤，幸虧是良性的，但因長(zhǎng)在胸腺上，手術(shù)后需要放射治療。醫(yī)生在為你實(shí)施放射治療前，需要估計(jì)X射線可能對(duì)你細(xì)胞造成的傷害，根據(jù)就是愛因斯坦的E=mc2（即能量=質(zhì)量乘光速平方）

據(jù)此理論人們?cè)斐鲈訌?、氫彈的同時(shí)，也治好了你的胸腺瘤。太陽(yáng)能電池

假如你想用太陽(yáng)能光電池為自己的居室提供能量。這些光電池能夠把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)成電能，愛因斯坦在90年前發(fā)表的一篇論文里就首次正確地分析過這一轉(zhuǎn)換原理。

他發(fā)現(xiàn)光子具有能量。某些光子攜帶的能量足以克服將電子集中于某種金屬的“粘性”，這就是著名的光電效應(yīng)。

成就內(nèi)容影響?yīng)M義相對(duì)論廣義相對(duì)論光量子假說相對(duì)性光速不變?cè)淼刃г韽V義相對(duì)性近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命促進(jìn)了人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)及觀測(cè)研究和理論探討解釋了光電效應(yīng)推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展光具有波粒兩象性愛因斯坦的科學(xué)貢獻(xiàn)愛因斯坦的大腦有何不同?愛因斯坦的主治醫(yī)生托馬斯·哈維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來。最新結(jié)論是：哈維曾首次接受美國(guó)《國(guó)家地理頻道》專訪，徹底曝光整個(gè)事件的絕對(duì)內(nèi)幕。如今91歲高齡的哈維稱，為了方便研究，他竟將愛因斯坦大腦切成了240塊！首先是愛因斯坦大腦左右半球的頂下葉區(qū)域異常發(fā)達(dá)，比普通人的平均厚度多出一厘米，這造成愛因斯坦大腦寬度超過普通人15%左右。愛因斯坦大腦的另一顯著特征是其缺少常人大腦中的一種皺溝。這使神經(jīng)元彼此間更容易建立起聯(lián)系，因而使思維更為活躍。科學(xué)趣聞：幾位著名物理學(xué)家專題介紹電磁學(xué)領(lǐng)域的平民巨人

——法拉第專題邁克爾·法拉第

（MichaelFaraday1791-1867)邁克爾·法拉第

（MichaelFaraday1791-1867)

生平簡(jiǎn)介

法拉第(MichaelFaraday,1791～1867年)，英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家。

1791年9月22日生于倫敦。父親是鐵匠，母親識(shí)字不多，法拉第從小生長(zhǎng)在貧苦的家庭中，不可能受到較多的教育。

1805年到書店當(dāng)圖書裝訂工，這使他有機(jī)會(huì)接觸到各類書籍。每當(dāng)他接觸到有趣的書籍時(shí)就貪婪地讀起來，尤其是百科全書和有關(guān)電的書本，簡(jiǎn)直使他著了迷。繁重的體力勞動(dòng)，無知和貧窮，都沒有能阻擋法拉第向科學(xué)進(jìn)軍。

有一次，法拉第去聽著名科學(xué)家戴維的講座，他認(rèn)真地記筆記，并把它裝成精美的書冊(cè)。然后把這本筆記本和一封毛遂自薦的信于1812年圣誕節(jié)前夕，一起寄給戴維。在戴維的介紹下，法拉第終于進(jìn)入皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室并當(dāng)了他的助手。

法拉第在實(shí)驗(yàn)室工作半年后，隨戴維去歐洲旅行。對(duì)法拉第來說，這次旅行相當(dāng)于上了“社會(huì)大學(xué)”，他結(jié)識(shí)了許多科學(xué)家，如蓋·呂薩克、安培等，還學(xué)到許多科學(xué)知識(shí)，大開眼界。法拉第回國(guó)后，發(fā)揮出驚人的才干，不斷取得成果。

1821年他任皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)。1824年被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1825年接替戴維任實(shí)驗(yàn)室主任。1846年法拉第榮獲倫福德獎(jiǎng)?wù)潞突始覄渍隆?/p>

1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這在物理學(xué)上起了重大的作用。1834年他研究電流通過溶液時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)變化，提出了法拉第電解定律。

法拉第不計(jì)較名譽(yù)地位，更不計(jì)較錢財(cái)。他拒絕了制造商的高價(jià)聘請(qǐng)，謝絕了大家提名他為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)和維多利亞女皇準(zhǔn)備授與他的爵位，終身在皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室工作，甘愿當(dāng)個(gè)平民邁克爾·法拉第。

1867年8月25日法拉第與世長(zhǎng)辭。

科學(xué)成就法拉第在物理學(xué)方面的主要貢獻(xiàn)是對(duì)電磁學(xué)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出電磁感應(yīng)定律；發(fā)明了電磁學(xué)史上第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)；發(fā)現(xiàn)了電解定律；提出電場(chǎng)、磁場(chǎng)第重要概念。他是十九世紀(jì)電磁域中最偉大的實(shí)驗(yàn)家。他寫成的巨著《電學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究》，收集了3362個(gè)條目，詳細(xì)記述了他做過的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出帶有規(guī)律性的成果，是一部珍貴的科學(xué)文獻(xiàn)。

他研究的課題，按照編年順序排列有：鐵合金（1818－1824）、氯和氮的化合物（1820）、電磁轉(zhuǎn)動(dòng)（1821）、氣體液化（1823、1845）、光學(xué)玻璃（1825－1831）、苯的發(fā)現(xiàn)（1825）、電磁感應(yīng)（1831）、不同來源電的同一性（1832）、電化學(xué)分解（1832年起）、靜電學(xué)、電介質(zhì)（1835年起）、氣體放電（1835年起）、光、電、磁的聯(lián)系（1845年起）、抗磁性（1845年起）、射線振動(dòng)思想（1846）、重力和電（1849年起），時(shí)間和磁性、膠體粒子對(duì)光的散射（1857）等。以上列出的課題只是其犖犖大端，由此可以看出，在1830年以前，法拉第基本上是一位很有成就的分析化學(xué)家；從1831年起，他才把主要精力轉(zhuǎn)到電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方面，而且正是在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)取得他一生中最偉大的發(fā)現(xiàn)。在科技書刊中，人們經(jīng)?？梢砸姷揭苑ɡ诿母鞣N發(fā)現(xiàn)，例如法拉第電磁感應(yīng)定律、法拉第電解定律、法拉第放電、法拉第圓筒、法拉第籠、法拉第暗區(qū)、法拉第效應(yīng)、法拉第旋轉(zhuǎn)、法拉第常數(shù)、法拉第－廷德爾效應(yīng)、法拉第－麥克斯韋電動(dòng)力學(xué)、法拉電容單位…等等，這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未囊括以法拉第命名的全部發(fā)現(xiàn)。由此可證明法拉第留在科學(xué)史上的豐功偉績(jī)。(1)制作了歷史上第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)

1821年9月3日，法拉第重做了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，他用小針放在放在載流銅導(dǎo)線周圍的不同位置，發(fā)現(xiàn)小磁針有沿著環(huán)繞以導(dǎo)線為軸的圓周旋轉(zhuǎn)的傾向。根據(jù)這一現(xiàn)象，法拉第設(shè)計(jì)制作了一種“電磁旋轉(zhuǎn)器”，讓載有電流的導(dǎo)線在一個(gè)馬蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是科學(xué)史上最早的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。

(2)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1831年8月，法拉第用一個(gè)1/8英寸厚、外徑6英寸的軟鐵圓環(huán)，繞有兩股約緣線圈A和B，B的兩端用一條導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路，導(dǎo)線下面平行放置一根磁針。A和一組電池組、一個(gè)開關(guān)連接成另一個(gè)閉合回路。法拉第發(fā)現(xiàn)，在合上開關(guān)有電流通過線圈A的瞬間，磁針偏轉(zhuǎn)；斷開開關(guān)切斷電流的瞬間，磁針也偏轉(zhuǎn)。但是法拉第并不滿足，立即提出了兩個(gè)十分深刻的問題。第一，上述實(shí)驗(yàn)中是否一定要用軟鐵磁環(huán)，沒有行不行？第二，線圈A是否可以不要，改用磁棒代替？10月17日法拉第做了一個(gè)現(xiàn)在人們熟知的，他用一個(gè)接有電流計(jì)、線圈的閉合回路，把一根永久磁棒迅速插入線圈或迅速拔出，都可以發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。法拉第在11月24日，向英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)報(bào)告了他的重大發(fā)現(xiàn)，歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況：一、變化著的電流；二、變化著的磁；三、運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流；四、運(yùn)動(dòng)的磁鐵；五、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線。法拉第在報(bào)告中，把他所觀察的現(xiàn)象正式定名叫“電磁感應(yīng)”。

(3)在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律

1851年在《論磁力線》一書中正式提出電磁感應(yīng)定律：“形成電流的力和所切割的磁力線根數(shù)成正比”。

(4)制成第一臺(tái)圓盤發(fā)電機(jī)

在發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象以后，法拉第設(shè)計(jì)了圓盤發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)把一個(gè)銅盤放在一個(gè)大的馬蹄形磁鐵的兩極中間，銅盤的軸和邊緣各引出一根導(dǎo)線，同電流計(jì)相連，構(gòu)成閉合回路。當(dāng)銅盤旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，電流計(jì)指示出回路中有電流產(chǎn)生。這就是發(fā)電機(jī)的雛形。

(5)提出了電場(chǎng)和磁場(chǎng)的概念

法拉第的又一個(gè)重要成果，是提出了場(chǎng)的概念和力線的圖象。他反對(duì)電、磁之間超距作用的說法，設(shè)想帶電體、磁體或電流周圍空間存在一種從電或磁激發(fā)出來的物質(zhì)，它們無所不在，是一種象以太那樣的連續(xù)介質(zhì)，起到傳遞電力、磁力的媒介作用。他把這些物質(zhì)稱做電場(chǎng)、磁場(chǎng)。法拉第還憑借著驚人的想象力，和流體力學(xué)中的流場(chǎng)類比，提出電場(chǎng)和磁場(chǎng)是由力的線和力的管子組成的，正是這些力線、力管，把不同的電荷、磁體或電流連接在一起。1852年，他用鐵粉顯示出磁棒周圍磁力線的形狀。

(6)暗示了電磁波存在的可能性，并預(yù)言了光可能是一種電磁振動(dòng)的傳播

1832年，法拉第還用極深邃的物理洞察力對(duì)光和電的關(guān)系作出了研究。他給英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)寫了一封密封信，信上寫著：“現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)的檔案館里的一些新的觀點(diǎn)?！边@封信在檔案館里躺了一百多年，直到1938年才為后人重新發(fā)現(xiàn)，啟了封。法拉第在信中預(yù)言了磁感應(yīng)和電感應(yīng)的傳播，暗示了電磁波存在的可能性，還預(yù)言了光可能是一種電磁振動(dòng)的傳播。他還發(fā)現(xiàn)了光的偏振面在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的旋光效應(yīng)。

2．在化學(xué)方面的貢獻(xiàn)

(1)法拉第發(fā)現(xiàn)了電解第一和第二定律，開創(chuàng)了電化學(xué)領(lǐng)域，并且引入了陽(yáng)極、陰極、陰離子，陽(yáng)離子等現(xiàn)在仍在普遍使用的術(shù)語。

(2)他研究了氯，發(fā)現(xiàn)兩種新的氯化碳，通過實(shí)驗(yàn)研究了氣體擴(kuò)散和幾種氣體的液化，還研究了合金鋼的性能，等等。

趣聞?shì)W事

1．當(dāng)年提攜恩情重，后來排擠反為仇。

1812年12月的一天，英國(guó)青年化學(xué)家戴維爵士正在家里養(yǎng)病，一清早仆人把一大堆郵件整整齊齊放到沙發(fā)旁邊的茶幾上。戴維隨手取出一只最大的信封，拆開來一看，是一本厚厚的書，有368頁(yè)。硬封面上燙了金字：“戴維爵士講演錄”。奇怪，那個(gè)出版商連招呼都不打一聲，借了我的名字出書？再翻開內(nèi)頁(yè)，原來這300多頁(yè)書竟是用漂亮的字體手工抄寫的，而且?guī)Ц搅瞬簧倬赖牟鍒D。這下戴維如附墜入五里霧中，莫名妙了。翻著，書中落下一張信箋，原來是封短信，大意是：“我是一個(gè)剛剛滿師的訂書學(xué)徒，很熱愛化學(xué)，有幸聽過您4次講演，整理了這本筆記，現(xiàn)送上。如能蒙您提攜，改變我目前的處境，將不勝感激云云，最后的簽名是邁克爾·法拉第。戴維將信看了兩遍，想自己也是苦出生，小時(shí)候挺淘氣，多虧了倫福德伯爵的提攜才有了今天，想到這里，不由動(dòng)了惻隱之心，竟提起大鵝毛筆寫了一封回信：1823年3月法拉第液化氯氣成功了?；始覍W(xué)會(huì)的會(huì)員們十分贊賞法拉第的才華，有29人（其中有沃拉斯特）聯(lián)名報(bào)他當(dāng)會(huì)員。戴維聽說此事大發(fā)雷霆，氣沖沖地要法拉第去劃掉自己的名字，還說服學(xué)會(huì)的教授們撤銷對(duì)泊拉第作為會(huì)員候選人的提名。1824年1月在皇家學(xué)會(huì)就法拉第的會(huì)員資格進(jìn)行無記名投標(biāo)，其中有一張反對(duì)票，就是戴維投的。正是：當(dāng)年提攜恩情重，今天排擠反為仇。

法拉第一生中一直對(duì)自己的恩師懷著敬重和感激之情，晚年，法拉第還經(jīng)常指著墻上戴維的畫像顫抖地說：“這是一位偉大的人呀！”2．從無意中的覺察到偉大的發(fā)現(xiàn)

在法拉第的思想中，確信物理學(xué)所涉及的自然界的各種力是互相緊密地聯(lián)系著的。他分析了電流的磁效應(yīng)以后認(rèn)為，既然電可以產(chǎn)生磁，反過來磁也應(yīng)該能產(chǎn)生電。他在1822年的一篇日記中就寫了這樣的話：“把磁轉(zhuǎn)化成電?！狈ɡ诔@個(gè)目標(biāo)，堅(jiān)定不移地堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)、研究近十年，經(jīng)歷五次重大失敗，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

1831年8月，法拉第做了一個(gè)新裝置。他在直徑6英寸的鐵環(huán)的半邊，用銅絲繞成線圈，接上電流計(jì)；在鐵環(huán)的另一半也紅了一組線圈，接到由100個(gè)伏打電池連成的電池組上。合閘，法拉第覺得電流計(jì)的指針晃動(dòng)了一下，他定神細(xì)看，指針仍指在零點(diǎn)，法拉第查看了桌上的儀器：A段的線圈仍連著電池組，B段的線圈仍連著電流計(jì)?！叭绻羔樥娴膭?dòng)過了，它應(yīng)該不斷地來回?cái)[動(dòng)，或者偏向一邊?。】涩F(xiàn)在指針為什么又指在零點(diǎn)不動(dòng)呢？”法拉第想不出個(gè)所以然，只得手拆線了。這時(shí)電流計(jì)上的指針又動(dòng)了。這一回他看清楚了。這次指針是向與剛才相反的方向偏轉(zhuǎn)，接著又回到了零點(diǎn)，法拉第反復(fù)地合上、拉開電閘，見到指針不住地來回?cái)[動(dòng)。為什么指針總是這樣來回?cái)[動(dòng)呢？法拉第百思不得其解。他給朋友查理·菲利浦斯的信中說：“我目前正忙于電磁研究，而且我想，我已經(jīng)抓到了一點(diǎn)苗頭，但是一時(shí)還講不出什么道理。可是我在全力以赴之后，最后從水里抓到的，可能不是一條魚，而是根稻草?！?/p>

發(fā)現(xiàn)了由磁生電的現(xiàn)象之后，法拉第又經(jīng)過二個(gè)月的奮戰(zhàn)，他找到了一種更為簡(jiǎn)單的辦法，用一根第形磁鐵和一個(gè)閉合線圈，也可以獲得這種大小、方向不斷變化的電流。

法拉第就在不斷重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，領(lǐng)悟到磁并不能產(chǎn)生電，只有運(yùn)動(dòng)的磁才能生電??！許多年來，那么多有才華的科學(xué)家孜孜不倦、苦心探索的問題，答案竟是如此簡(jiǎn)單。他們之所以在電磁的大門外徘徊不前，原來是“靜電”和“靜磁”的框架束縛了他們的頭腦。這說怪也不怪，大凡人們?cè)谒伎紗栴}的時(shí)候，總喜歡按習(xí)慣的方法和現(xiàn)有的思想體系來進(jìn)行邏輯推理，這叫做思維定勢(shì)。到了這一步創(chuàng)造能力已被窒息，再要前進(jìn)就困難了。這時(shí)需要有膽識(shí)過人的科學(xué)家，敢于打破常規(guī)，另辟蹊徑，才能出奇制勝。法拉第的成功也正在于這一點(diǎn)，另外他的運(yùn)氣也挺不錯(cuò)，這也很重要，俗話說：“謀事在人，成事在天”！3．“嬰兒”的誕生預(yù)示著電氣化時(shí)代的到來

再說法拉第發(fā)現(xiàn)了“動(dòng)磁生電”現(xiàn)象之后，很快總結(jié)它的規(guī)律。這一規(guī)律啟發(fā)了法拉第去研制一種發(fā)電機(jī)：使導(dǎo)體有規(guī)律地切割磁力線，從而產(chǎn)生一股持續(xù)的電流來。經(jīng)過幾天的琢磨，10月28日法拉第在他的日記本上畫出了他構(gòu)想的發(fā)電機(jī)草圖。

一天法拉第在皇家學(xué)會(huì)表演他的發(fā)電機(jī)時(shí)，一位貴婦人冷冷地說：“這玩意兒有什么用呢？”法拉第機(jī)智地回答：“夫人，你不應(yīng)當(dāng)去問一個(gè)剛出生的嬰兒會(huì)有什么出息，誰也不能預(yù)料嬰兒長(zhǎng)大成人之后會(huì)怎么樣？”4．不愛金錢愛科學(xué)

法拉第從小就善于思考，經(jīng)常提出一些有意義的問題。有一天，他到一家訂戶送報(bào)，突然對(duì)花園的欄桿出了神，心想：如果我的頭伸進(jìn)欄桿里，而身子還在欄桿外，那么我究竟應(yīng)該算在欄桿的哪一邊呢？法拉第好提問題，以至別人這樣來形容他：他的頭“老是往前伸著，好象隨時(shí)準(zhǔn)備向別人提問題似的?！?/p>

法拉第在書店學(xué)徒時(shí)，他不但博覽群書，而且用它們作指導(dǎo)，在宿舍里做了許多實(shí)驗(yàn)。他的工錢除了吃飯以外，幾乎全部花在買實(shí)驗(yàn)用品上。后來法拉第聽了戴維的講演，更下定了“獻(xiàn)身于科學(xué)”的決心。據(jù)說法拉第為了進(jìn)皇家學(xué)院室工作，戴維曾經(jīng)同他進(jìn)行過如下的談話，戴維一邊指著自己手上、臉上的傷疤，一邊對(duì)法拉第說：“牛頓說過：‘科學(xué)是個(gè)很厲害的女主人，對(duì)于為她獻(xiàn)身的人，只給予很少的報(bào)酬。'她不僅吝嗇，有時(shí)候還很兇狠呢。你看，我為她效勞十幾年，她給我的就是這樣的獎(jiǎng)賞。”法拉經(jīng)堅(jiān)定地說：“我不怕這個(gè)！”戴維又說：“這里工資很低，或許還不如你當(dāng)訂書匠掙的錢多呢！”法拉第回答說：“錢多少我不在乎，只要有飯吃就行。”戴維追問一句：“你將來不會(huì)后悔吧？”法拉第頻頻點(diǎn)頭說：“我決不后悔！”就這樣，法拉第正式踏進(jìn)了科學(xué)的殿堂。

法拉第在科學(xué)的征途上走過了半個(gè)多世紀(jì)，他始終如一地實(shí)踐了自己“獻(xiàn)身于科學(xué)”的諾言。由于法拉第在電學(xué)和化學(xué)研究上出了名，有一段時(shí)間，法院曾經(jīng)聘請(qǐng)他做專家作證的工作。在不到一年時(shí)間里，法拉第獲得了五千鎊的報(bào)酬。這時(shí)候，一位朋友勸法拉第辭去皇家學(xué)會(huì)的研究工作，告訴他“如果繼續(xù)干下去，每年可以穩(wěn)賺二萬五千鎊”。當(dāng)時(shí)皇家學(xué)會(huì)每年給法拉第的報(bào)酬只有五百鎊。愛科學(xué)不愛金錢的法拉第經(jīng)過鄭重考慮，為了專心進(jìn)行科學(xué)研究，毅然辭去了專家作證的工作。

法拉第經(jīng)常不分晝夜地在實(shí)驗(yàn)室里工作，為了利用每一分鐘時(shí)間，凡