مايكل فاراداي

مايكل فاراداي
Michael Faraday
Michael Faraday (1791-1867)
Michael Faraday (1791-1867)
ولدَ في (1791-09-22)22 سبتمبر 1791
جنوب لندن، إنگلترة
توفي في 25 أغسطس 1867(1867-08-25) (عن عمر 75 عاماً)
هامپتون كورت، لندن، إنگلترة
مكان الإقامة إنگلترة
القومية بريطاني
مجال البحث الفيزياء والكيمياء
المؤسسات المؤسسة الملكية Royal Institution
خريج المؤسسة الملكية
المشرفون الأكاديميون همفري داڤي
وليام توماس براند[1]
طلاب مشاهير وليام هنري پريس
صمويل ألكسندر سادلر
اشتهر بسبب قانون فاراداي للحث
الكيمياء الكهربائية
تأثير فاراداي
Faraday cage
ثابت فاراداي
Faraday cup
قوانين فاراداي للتحلل المائي
Faraday paradox
Faraday rotator
Faraday-efficiency effect
موجة فاراداي
Faraday Wheel
Lines of force
الجوائز الوسام الملكي (1846)
الديانة Sandemanian
التوقيع
مايكل فارادايMichael Faraday's signature

مايكل فـَرَداي (1791 - 1867) أحد أبرز علماء الكيمياء والفيزياء الإنجليز، اكتشف مبدأ الحث (التأثير) الكهرومغنطيسي في عام 1831. وجد فارادي أن تحريك مغنطيس في ملف من سلك النحاس يُحدث انسياب تيار كهربائي في السلك و أخرج النتيجة العلمية في قانون أسماه قانون فرداي. ويقوم المولد الكهربائي و المحرك الكهربائي و كذلك المحول الكهربائي على ذلك المبدأ. وقد اكتشف جوزيف هنري، وهو عالم فيزياء أمريكي، مبدأ الحث قبل فارادي، إلا أنه أخفق في نشر نتائج أبحاثه. وبفضل جهوده في مجال الكيمياء الكهربائية

تمكن فارادي من اكتشاف علاقة رياضية بين الكهرباء والتكافؤ (القوة الترابطية) لعنصر كيميائي.

يشير قانون فارادي إلى هذه العلاقة، إذ أعطت أول مؤشر لوجود الإلكترونات. وتوصل فارادي إلى أفكار أصبحت أساسًا للنظرية المجالية التي توصل إليها العلماء فيما بعد حيث كان يرى أن قوى المغنطيسية والكهرباء والجاذبية يمكن تمريرها من جسم لآخر عبر خطوط قوة أو شد في المنطقة بين الجسمين.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

السيرة الذاتية

ولد فارادي في نيوونگتون بإنگلترا؛ وهي ضاحية من ضواحي لندن حالياً، كان والده يعمل حداداً ولم يحصل إلا على الحد الأدنى من التعليم فأجاد القراءة والكتابة. وعندما التحق بعمل عند مجلّد كتب في لندن جعل يقرأ الكتب التي تعالج موضوعات علمية، وأخذ يجري تجارب حول الموضوعات التي يطالعها. وفي عام 1812 أتيحت له فرصة الاستماع إلى محاضرات كان يلقيها الكيميائـي البريطانـي السير همفري ديفي Sir Humphry Davy وأهدى إليه ما دوَّنه من محاضرات وأرفقه بطلب للعمل معه. قام السير ديفي إثر ذلك بتوظيف فارادي بصفة مساعد له في مخبر الكيمياء العائد للمعهد الملكي، وفي عام 1813 اصطحبه معه في جولة حول أوربا.

وفي عام 1824 انتُخب فارادي عضواً في الجمعية الملكية، وفي العام التالي تولَّى مركز مدير مخبر الكيمياء الذي بدأ العمل فيه مع السير ديفي. وما إن حل عام 1833 حتى خَلفَ ديفي في منصبه وأضحى أستاذ الكيمياء في المعهد الملكي. حاز فارادي ميداليات عديدة نتيجة اكتشافاته العلمية ومنها ميداليات رمفورد للجمعية الملكية، ومع ذلك فقد بقي متواضعاً إذ رفض تولِّي منصب رئاسة الجمعية الملكية كما رفض أن يمنح لقب فارس.


الإنجازات العلمية

الكيمياء

Michael Faraday in his laboratory. c1850s by artist هارييت جين مور who documented Faraday's life in watercolours.

كانت أولى مساهمات فارادي في الكيمياء حين كان يعمل مع ديفي، فلدى دراسته لغاز الكلور تمكَّن عام 1823 من تمييعه، وفي العام التالي اكتشف البنزين benzene ورمزه الكيميائي C6H6، إلا أن ما جعل فارادي ذائع الصيت بصفته رائداً للعلماء التجريبيين في أيامه هي أعماله في ميدان الكهرباء والمغناطيسية.

الكهرباء والمغناطيسية

Electromagnetic rotation experiment of Faraday, ca. 1821[2]


Michael Faraday, portrait by توماس فيليپس c1841-1842[3]

ففي العام 1821 قام برسم خطوط الحقول المغناطيسية حول ناقل يسري فيه تيار كهربائي باستخدام برادة الحديد.

رسم خطوط الحقل المغناطيسي حول ناقل يمر فيه تيار كهربائي

وأوضح أن بإمكان الحقل المغناطيسي توليد حركة دورانية. يشار إلى أن الفيزيائي الهولندي هانس كريستيان أورستد كان قد اكتشف عام 1819 وجود حقل مغناطيسي حول ناقل يمر فيه تيار كهربائي، وتجربته بهذا الشأن مشهورة.

اكتشاف أورستد للأثر المغناطيسي للتيار الكهربائي

وفي عام 1831 اكتشف فارادي قانون التحريض الكهرمغناطيسي الذي ينص على أنه إذا حدث تغير في التدفق المغناطيسي الذي يجتاز عروة أو سلكاً على هيئة حلقة أو ملف فإن قوة محركة كهربائية E تتحرض في العروة أو بين طرفي الملف تتناسب مع معدل التدفق المغناطيسي dΦ/dt عبر العروة أو الملف، ويعبَّر عن هذا القانون بالعلاقة:

حيث ترمز L إلى تحريضية العروة أو الملف inductance وتقاس بالهنري.

تجربة التحريض الكهرمغنطيسي أ - إن حركة المغنطيس أمام الملف يولِّد قوة محركة طرفية ب - إن تحريك الناقل في الحقل المغنطيسي يولِّد قوة محركة بين طرفيه

وفي العام ذاته أوضح فارادي تجريبياً إمكانية تحريض تيار كهربائي يسري في دارة أولى تياراً كهربائياً في دارة أخرى قريبة منها وهو مبدأ المحولات الكهربائية، حيث يؤدي إغلاق القاطعة وفتحها في الدارة الأولى إلى توليد قوة محركة كهربائية في الدارة الثانية. وخلال هذه الفترة كذلك تحرى فارادي ظاهرة التحليل الكهركيميائي واكتشف قانونين أساسيين هما:

ـ إن مقدار التغير الكيميائي الذي يولِّده تيار كهربائي يمر في محلول كهرليتي electrolyte، أي محلول ناقل للتيار، يتناسب طرداً مع كمية الكهرباء المارة عبره.

ـ إن كميـة الكهرباء Q اللازمة لتحريـر أو ترسيب كتلة m في وعاء تحليل كهربائي تعطى بالعلاقة: Q = Fmz/m

حيث ترمز F إلى ثابت يدعى الفارادي وقيمته 96500 وz إلى شحنة الأيون في المحلول الكهرليتي وm إلى الكتلة الأيونية النسبية، أي ما يُعرف كذلك بالوزن الذري للأيون منسوباً إلى الكربون 12C.

وهاتان هما الصيغتان الحديثتان لقانوني فارادي في التحليل الكهربائي، وهما يختلفان بعض الشيء عن الصيغة التي طرحها فارادي أصلاً لقانونية هذين.

يشار إلى أن كمية الكهرباء Q تساوي جداء شدة التيار I في الزمن t الذي يمر فيه. ففي وعاء للتحليل الكهربائي ذي مسريين يستخدم فيه مصهور MgCl2 كمحلول كهرليتي ترسِّب كمية من الكهرباء تساوي 96500 كولوناً، أي واحد فارادي، كمية من المگنيزيوم عند المسرى السالب مقدارها غراماً في حين تتحرر كمية من الكلور مقدارها غراماً عند المسرى السالب لوعاء التحليل.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المغناطيسية المعاكسة

Michael Faraday holding a glass bar of the type he used in 1845 to show that magnetism can affect light in a dielectric material.[4]

وفي مجال المغناطيسية اكتشف فارادي أمرين في غاية الأهمية أولهما هو المغناطيسية المعاكسة diamagnetism في بعض المواد والتي تسلك سلوكاً مخالفاً للحديد الذي ينتقل من الموضع حيث تسود قوة مغناطيسية ضعيفة إلى الموضع الذي تكون فيه القوة المغنطيسية شديدة. أما الأمر الآخر فهو مقدرة الحقول المغنطيسية على تدوير مستوى استقطاب الضوء لدى اجتيازه بعض أنواع الزجاج وهو ما يُعرف حالياً بمفعول فارادي Faraday’s Effect.

قام فارادي بنشر أعماله العلمية التي تناولت جوانب كيميائية عام 1827، إضافة إلى أبحاث تجريبية في الكهرباء في الفترة بين عامي 1844و1855، وإلى أبحاث تجريبية في الكيمياء والفيزياء عام 1859.

يشار إلى أن اكتشاف فارادي لظاهرة التحريض الكهرمغنطيسي مهّد الطريق لصياغة معادلات مكسويل، وإلى اكتشاف المولِّد الكهربائي.[5]

Faraday cage

James Clerk Maxwell

العمل العام

Michael Faraday meets Father Thames, from Punch (21 July 1855)
The Great Exhibition in Hyde Park 1851.
Michael Faraday delivering a Christmas Lecture in 1856.

في 25 يناير 1839، أعلن مايكل فراداي للعامة لأول مرة عن وجود التصوير الفوتوغرافي، وكان ذلك هو موضوع حوار مساء الجمعة في المؤسسة الملكية Royal Institution. وقد أعلن فراداي عن كل من داگروتيپ و"الصور جميلة الملامح" التي التقطها فوكس تالبوت، ودعا الحضور لمشاهدة عينات معروضة في المكتبة. وقد عاد فوكس تالبوت في الأسبوع التالي وقرأ عليهم المزيد من التفاصيل عن العملية. وقد كان فراداي شخصية محورية في تأسيس وابقاء سلسلة محاضرات حوارات مساء الجمعة التي مازالت سارية حتى اليوم.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

آخر عمره

Faraday in old age.


طالع أيضاً

Wikisource
Wikisource has original works written by or about:

الهامش والمراجع

  1. ^ http://www.smartcomputing.com/editorial/dictionary/detail.asp?guid=&searchtype=&DicID=18180&RefType=Encyclopedia
  2. ^ Faraday, Michael (1844). Experimental Researches in Electricity. 2.  See plate 4.
  3. ^ See National Portrait gallery NPG 269
  4. ^ Detail of an engraving by Henry Adlard, based on an earlier photograph by Maull & Polyblank ca. 1857. See National Portrait Gallery, UK
  5. ^ أحمد حصري. "فارادي (مايكل -)(1791-1867)". الموسوعة العربية. 

قراءات اضافية

سير

  • Cantor, Geoffrey (1991). Michael Faraday, Sandemanian and Scientist. Macmillian. ISBN 0-333-55077 Check |isbn= value: length (help). 
  • Hamilton, James (2002). Faraday: The Life. London: Harper Collins. ISBN 0-00-716376-2. 
  • Hamilton, James (2004). A Life of Discovery: Michael Faraday, Giant of the Scientific Revolution. New York publisher = Random House. ISBN 1-4000-6016-8. 
* Reprinted in 2005 by Adamant Media Corporation
  • Williams, L. Pearce (1965). Michael Faraday: A Biography. New York: Basic Books. 
  • The British Electrical and Allied Manufacturers Association (1931). Faraday. R. & R. Clark, Ltd., Edinburgh, 1931.

غيرها

  • Ames, Joseph Sweetman (Ed.) (c1900). The Discovery of Induced Electric Currents. 2. New York: American Book Company.  Check date values in: |date= (help)
  • Gooding, David (Ed.) (1985). Faraday Rediscovered: Essays on the Life and Work of Michael Faraday, 1791-1867. London/New York: Macmillan/Stockton. 
  • Thomas, John Meurig (1991). Michael Faraday and the Royal Institution: The Genius of Man and Place. Bristol: Hilger. ISBN 0-7503-0145-7. 

وصلات خارجية

Wikiquote-logo.svg اقرأ اقتباسات ذات علاقة بمايكل فاراداي، في معرفة الاقتباس.


سير

غيرها

جوائز وانجازات
سبقه
جورج بيدل أيري
ميدالية كوپلي
1832
بالاشتراك مع سيميو دني پواسون
تبعه
جيوڤاني أنطونيو أمديو پلانا
سبقه
أنطوان سيزار بكرل وجون فردريك دانيال
مدالية كوپلي
1838
بالاشتراك مع كارل فريدريش گاوس
تبعه
روبرت براون