Біографія вчених, ім’я яких увічнено в одиницях системи СI

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біографія вчених, ім'я яких увічнено в одиницях системи СI



1. Генріх Герц

Герц (позначається Гц, Hz) походить від імені німецького фізика Генріха Герца, одиниця виміру частоти у системі СІ. Один герц дорівнює одному коливанню (періоду) на секунду.

1 Гц = 1/с.

Гемнріх Рудольф Герц (22 лютого 1857 року - 1 січня 1894 року) - німецький вчений.

Перший отримав електромагнітні хвилі, існування яких теоретично передбачено Максвеллом. Дослідження властивостей електромагнітних хвиль, проведені Герцом, показали, що ці хвилі підлягають тим самим законам, що й світлові. Цим відкриттям підтверджено електромагнітну теорію світла.

Біографія

Генріх Рудольф Герц народився 22 лютого 1857 року в родині адвоката, що пізніше став сенатором. У дитинстві Генріх був слабким і хворобливим хлопчиком.

Навчання

Генріх вступив до Гамбурзького реального училища і збирався вивчати юриспруденцію. Однак після того, як у них в училищі почалися заняття з фізики, його інтереси круто змінилися. На щастя, батьки не заважали хлопчикові шукати своє покликання і дозволили йому перейти до гімназії, закінчивши яку, він отримував право вступу до університету.

Отримавши атестат зрілості, Герц виїхав 1875 року в Дрезден і вступив до вищого технічного училища. Зрозумівши,що кар'єра інженера не для нього, 1 листопада 1877 року він надіслав батькам листа з наступними словами:

Раніше я часто говорив собі, що бути посереднім інженером для мене краще, ніж посереднім ученим. А тепер думаю, що Шіллер був правий, коли сказав: "Хто боїться ризикувати життям, той не доб'ється в ньому успіху". І ця зайва моя обережність була б із мого боку безумством.

Він пішов з училища і відправився до Мюнхена, де був прийнятий відразу на другий курс університету. Після закінчення університету Герц вирушив до Берліна, де влаштувався асистентом у лабораторії найбільшого німецького фізика того часу Германа Гельмгольца.

Гельмгольц незабаром помітив талановитого юнака, і між ними встановилися хороші відносини, які згодом перейшли в тісну дружбу і одночасно в наукове співробітництво. Під керівництвом Гельмгольца Герц захистив дисертацію і став визнаним фахівцем у своїй галузі.

5 лютого 1880 року Генріх Герц захистив докторську десертацію з відзнакою, таким чином здобувши ступінь доктора наук. Його дипломна робота «Про індукції в обертаючій кулі» була теоретичною, і він продовжував займатися теоретичними дослідженнями у фізичному інституті при університеті.

Вшанування

Марка, що вийшла 1957 року до 100-річчя з дня народження Герца

На честь Генріха Герца названа одиниця вимірювання частоти Герц, а також астероїд 16761 Герц.

2. Ісаак Ньютон

Ньютон - одиниця сили у системі СI, названа за ім'ям фізика Ньотона.

Ньотон визначається, як сила, яка надає тілу з масою 1 кг прискорення 1 м /с2.

1 Н = 1 кг м/c2

1 Н = 105 дин.

Ісаак Н'ютон (англ. Sir Isaac Newton (Сер Айзек Н'ютон), 4січня 1643, Вулсторп - 31 березня 1727) - видатний англійський учений, який заклав основи сучасного природознавства, творець класичної фізики.

1665 - закінчив Кембриджський університет (у 1669-1701 очолював у ньому кафедру).

З 1695 - доглядач, з 1699 - директор Королівського монетного двору.

Біографія

Ранні роки

Ісаак Ньютон, син дрібного, але заможного фермера, народився в селі Вулсторп (англ. Woolsthorpe, графство Лінкольншир), у рік смерті Галілея й у переддень громадянської війни. Батько Ньютона не дожив до народження сина. Хлопчик народився хворобливим, до терміну, тиждень його життя висіло на волоску (його навіть довго не зважувалися хрестити). І все-таки він вижив, був похрещений (1 січня) і названий Ісааком на честь покійного батька. Факт народження під Різдво Ньютон уважав особливим знаком долі. Незважаючи на слабке здоров'я в дитинстві, він прожив 84 роки.

Ньютон щиро вважав, що його рід сягає шотландських дворян XV століття, однак історики виявили, що в 1524 році його предки були бідними селянами. До кінця XVI століття родина розбагатіла й перейшла в розряд йоменів (землевласників). У січні 1646 року мати Ньютона, Ганна Ейскаф (англ. Ayscough) знову вийшла заміж; від нового чоловіка, 63-літнього вдівця, у неї були троє дітей, і їй стало не до Ісаака. Заступником хлопчика став його дядько по матері, Вільям Ейскаф. У дитинстві Ньютон, за відгуками сучасників, був мовчазний, замкнутий і відособлений, любив читати й майструвати технічні іграшки: сонячний і водяний годинник, млин і т.п. Усе життя він почував себе самотнім.

Вітчим умер в 1653 році, частина його спадщини перейшла до матері Ньютона й була відразу ж оформлена нею на Ісаака. Мати повернулася додому, однак основну увагу приділяла трьом молодшим дітям і великому господарству; Ісаак як і раніше був наданий сам собі.

У 1655 році Ньютона віддали вчитися в розташовану неподалік школу в Грентемі, де він жив у будинку аптекаря Кларка. Незабаром хлопчик показав неабиякий здібності, однак в 1659 році мати Ганна повернула його в маєток і спробувала покласти на 16-літнього сина частину справ із управління господарством. Спроба не мала успіху - Ісаак віддавав перевагу всім іншим заняттям читання книг і конструювання різних механізмів. У цей час до Ганни звернувся шкільний учитель Ньютона Стокс і почав умовляти її продовжити навчання надзвичайно обдарованого сина; до цього прохання приєдналися дядько Вільям і грентемський знайомий Ісаака (родич аптекаря Кларка) Гемфрі Бабінгтон, член кембриджського Трініті-Коледжу. Об'єднаними зусиллями вони зрештою добилися свого. В 1661 році Ньютон успішно закінчив школу й відправився продовжити освіту в оплот англійської віри й ученості - Кембриджський університет.

Внесок у науку

Його наукові праці належать до механіки, оптики, астрономії, математики.

Сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, дисперсію світла, розвив корпускулярну теорію світла, розробив (незалежно від Ґ.Лейбніца) диференціальне та інтеґральне числення.

Узагальнивши результати досліджень в області механіки своїх попередників і своїх власних, створив фундаментальну працю «Математичні начала натуральної філософії» («Начала», лат. Philosophi? Naturalis Principia Mathematica), видану 1687 року. Вона містила основні поняття й аксіоматику класичної механіки, зокрема поняття маса (якому Ньютон надавав великого значення як основному в механічних процесах), кількість руху, сила,прискорення, доцентрова сила і три закони руху (закони Ньютона): закон інерції, закон пропорційності сили прискоренню і закон дії та протидії. Тут же даний його закон всесвітнього тяжіння, виходячи з якого, Ньютон пояснив рух небесних тіл (планет, їх супутників, комет) і створив теорію тяжіння. Відкриття цього закону знаменувало перехід від кінематичного опису Сонячної системи до динамічного пояснення явищ і остаточно затвердило перемогу вчення Коперніка. Він показав, що з закону всесвітнього тяжіння випливають три закони Кеплера; пояснив особливості руху Місяця, явище прецесії; розвинув теорію форми Земної кулі, відзначивши, що вона повинна бути стиснута на полюсах, теорію припливів і відпливів; розглянув проблему створення штучного супутника Землі тощо.

Встановив закон опору й основний закон внутрішнього тертя в рідинах і газах, дав формулу для швидкості поширення хвиль.

Ньютон створив фізичну картину світу, що тривалий час панувала в науці (ньютонівська теорія простору і часу). Простір і час він вважав абсолютним, постулюючи це у своїх «Началах». З таким розумінням простору і часу тісно пов'язана його ідея дальнодії - миттєвої передачі дії від одного тіла до іншого на відстань через порожній простір без допомоги матерії. Ньютонівська теорія дальнодії та його схема світу панували до початку 20 ст. Вперше її обмеженість виявили Майкл Фарадей і Джеймс Клерк Максвелл, показавши незастосовність її до електромагнітних явищ, атеорія відносності, що виникла на початку 20 ст., остаточно довела обмеженість класичної фізики Ньютона - фізики малих швидкостей і макроскопічних масштабів. Але спеціальна теорія відносності не відкинула зовсім закономірностей, установлених класичною механікою Ньютона, а лише уточнила і доповнила її для випадку руху зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю світла у вакуумі. “Нині місце ньютонівської схеми дальнодіючих сил, - писав Альберт Ейнштейн, - зайняла теорія поля, випробували зміни і його закони, але усе, що було створено після Ньютона є подальшим органічним розвитком його ідей і методів".

Великий внесок зробив Ньютон в оптику. У 1666 р. за допомогою тригранної скляної призми він розклав біле світло на 7 кольорів (у спектр), тим самим довівши його складність (явище дисперсії), відкрив хроматичну аберацію. Намагаючись уникнути аберації в телескопах, у 1668 і 1671 рр. сконструював телескоп - рефлектор оригінальної системи - дзеркальний (відбитий), де замість лінзи використовувалося увігнуте сферичне дзеркало (телескоп Ньютона). Досліджував інтерференцію і дифракцію світла. Вивчаючи колір тонких пластинок, відкрив так звані кільця Ньютона, установив закономірності в їхньому розміщенні, висловив думку про періодичність світлового процесу. Намагався пояснити подвійне променезаломлення і близько підійшов до відкриття явища поляризації. Ньютон вважав світло потоком корпускул - корпускулярна теорія світла (але на різних етапах розглядав можливість існування і хвильових властивостей світла, зокрема в 1675 почав спробу створити компромісну корпускулярно-хвильову теорію світла). Свої оптичні дослідження виклав у «Оптиці» (1704).

За своїм світоглядом Ньютон був стихійним матеріалістом, другим після Р.Декарта великим представником механістичного матеріалізму в природознавстві 17-18 ст. Науковий світогляд, проте, не перешкоджав Ньютону бути релігійною людиною. Фізика була лише третім за значенням захопленням Ньютона після теології й алхімії. Ньютон написав більше творів, присвячених філософії та історії християнства, ніж фізиці.

Наукова творчість Ньютона зіграла винятково важливу роль в історії розвитку фізики. За словами А.Ейнштейна, «Ньютон був першим, хто спробував сформулювати елементарні закони, що визначають часовий хід широкого класу процесів у природі з високим ступенем повноти і точності» і «… зробив своїми працями глибокий і сильний вплив на весь світогляд в цілому».

На його честь названо одиницю сили в Міжнародній системі одиниць - Ньютон.

Ньютон був першим в Англії, кого висвятили в лицарі за наукові заслуги.

Член Паризької Академії Наук з 1699 року.

На його могилі викарбувано слова: «Тут спочиває сер Ісаак Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом першим довів з факелом математики рух планет, шляхи комет і припливи океанів. Він досліджував різноманітність світлових променів і різні властивості кольорів, які при цьому з'являються, про що раніше ніхто не підозрював… Нехай смертні радіють, що існувала така прикраса роду людського.»

Для світу Ісаак Ньютон став еталоном наукових заслуг. Ньютоном хімії називали пізніше Г.Кавендіша, Ньютоном електродинаміки - А.Ампера, Ньютоном 20 століття - А.Ейнштейна.

3. Блез Паскаль

Паскаль (Па, Pa) - одиниця вимірювання тиску в системі СI. Ця одиниця також використовується для вимірювання механічного напруження, межі міцності на розрив та різноманітних модулів пружності, наприклад модуля Юнга.

Один паскаль дорівнює тиску, що викликається силою один ньютон, яка рівномірно розподілена по нормальній до неї поверхні площею один квадратний метр.

1 паскаль (Па) ? 1 Н/м2 ? 1 Дж/м? ? 1 кгс/м ; 1 МПа = Н/мм?.

Для орієнтації: Звичайний атмосферний тиск дорінює приблизно 105 Паскалів, або, звичніше, 1000 гектопаскалів. Гектопаскаль, гПа, що дорівнює 100 Па, традиційно використовується для вимірювання атмосферного тиску.

Одиниця названа на честь французького фізика Блеза Паскаля.

Блез Паскаль (Блез - ім'я, Паскаль - прізвище, фр. Blaise Pascal, 19 червня 1623, Клермон-Ферран -19 серпня 1662, Париж) - французький філософ, письменник, фізик, математик.

Один із засновників математичного аналізу, теорії імовірності та проективної геометрії, творець перших зразків лічильної техніки, автор основного закону гідростатики. Відомий також відкриттям формули біноміальних коефіцієнтів, винаходом гідравлічного пресу й шприца та іншими відкриттями. Автор знаменитих «Думок» та «Листів до провінціала», які стали класикою французької літератури.

На честь Паскаля названа одиниця вимірювання тиску (Паскаль), а також популярна мова програмування Pascal.

Життєпис

Дитинство

Паскаль народився 19 червня 1623 року в місті Клермон-Ферран (Овернь) в родині голови податкового управління Етьєна Паскаля і Антуанетти Бегон, дочки сенешаля Оверні. У Паскалів було троє дітей - Блез і дві його сестри: молодша - Жаклін і старша - Жильберта. Мати померла, коли Блезу було 3 роки. У 1631 році сім'я переїхала до Парижа.

Блез ріс обдарованою дитиною. Його батько Етьєн самостійно займався освітою хлопчика; Етьєн сам непогано розбирався в математиці - дружив з Мерсенном і Дезаргом, відкрив і досліджував невідому раніше алгебраїчну криву, що відтоді отримала назву «равлик Паскаля», входив до комісії з визначення довготи, створену Рішельє.

Паскаль-батько дотримувався принципу, за яким складність предмета мала відповідати розумовим здібностям дитини. За його планом давні мови Блез мав вивчати з 12-ти, а математику з 15-16-річного віку. Метод навчання полягав у поясненні загальних понять і правил та наступному переході до вивчення окремих питань. Так, знайомлячи восьмирічного хлопчика із законами граматики, спільними для всіх мов, батько мав на меті навчити його мислити раціонально. Удома постійно проводилися бесіди з питань математики і Блез надзвичайно цікавився цим предметом. Батько, який побоювався, що математика завадить синові вивчати латинську та грецьку мови, обіцяв звернутися до математики в майбутньому. Якось на чергове запитання сина про те, що таке геометрія, Етьєн коротко відповів, що це спосіб креслити правильні фігури і знаходити між ними пропорції, проте заборонив йому будь-які дослідження в цій сфері. Однак Блез на самоті заходився вугіллям креслити на підлозі різні фігури і вивчати їх. Не знаючи геометричних термінів, він називав лінію «паличкою», а коло «колечком». Коли батько випадково застав Блеза за одним з таких самостійних уроків, він був вражений: хлопчик, який не знав навіть назв фігур, самостійно довів 32-ю теорему Евкліда про суму кутів трикутника. За порадою свого друга Ле Пайєра Етьєн Паскаль відмовився від свого первинного плану навчання і дозволив читати синові математичні книги. У години відпочинку Блез вивчав Евклідову геометрію, пізніше, з допомогою батька, перейшов до робіт Архімеда, Аполлонія і Паппа, потім - Дезарга.

У 1634 (Блезу було 11 років), хтось за обіднім столом зачепив ножем фаянсову таріль. Вона зазвучала. Хлопчик звернув увагу, що варто було торкнутися до тарелі пальцем, як звук зник. Щоб знайти цьому пояснення, Паскаль провів серію дослідів, результати яких пізніше виклав у «Трактаті про звуки».

З 14 років Паскаль брав участь у семінарах Мерсенна, що проводилися щочетверга. Тут він познайомився з Дезаргом. Юний Паскаль був одним з небагатьох, хто вивчав його праці, написані складною мовою й насичені нововинайдений термінами. Він удосконалював ідеї, висловлені Дезаргом, узагальнюючи і спрощуючи обґрунтування.

У 1640 році виходить перший друкований твір Паскаля - «Есе про конічні перетини», результат дослідження робіт Дезарга. У цей твір автор включив теореми (докази не наводяться), три визначення, три леми і вказав розділи запланованої праці про конічні перетини. Третя лема з «Досвіду…» є теоремою Паскаля: якщо вершини шестикутника лежать на певному конічному перерізі, то три точки перетину прямих, що містять протилежні сторони, лежать на одній прямій. Цей результат і 400 наслідків з нього Паскаль виклав у «Повній праці про конічні перетини», про завершення якої Паскаль повідомив п'ятнадцять років по тому. Зараз ця праця відносилася б до проективної геометрії. «Повна праця…» так і не була опублікована: у 1675 році її прочитав у рукописі Лейбніц, який рекомендував племіннику Паскаля Етьєну Пер'є терміново надрукувати її. Однак Пер'є не прислухався до думки Лейбніца, згодом рукопис було загублено.

Останні роки

З 1658 року здоров'я Паскаля швидко погіршується. За сучасними даними, протягом всього життя Паскаль страждав від комплексу захворювань: рак мозку, кишковий туберкульоз, ревматизм. Його гнітила фізична слабкість, переслідували жахливі головні болі. Гюйгенс, який відвідав Паскаля в 1660 році, застав його глибоким старцем, хоча Паскалю було всього 37 років. Паскаль розуміє, що скоро помре, але не відчуває страху перед смертю, кажучи сестрі Жильберту, що смерть забирає в людини «нещасну здатність грішити». Не маючи можливості ні читати, ні писати, ні міркувати, він займається добродійністю і зрідка відвідує старих друзів.

Восени 1661 року Паскаль поділився з герцогом де Роаном ідеєю створення дешевого і доступного всім способу пересування в багатомісних каретах. Герцог створив акціонерне товариство для реалізації цього проекту і 18 березня 1662 року в Парижі відкрився перший маршрут громадського транспорту, названого згодом омнібусом.

У жовтні1661 року, в розпал нового витка переслідування янсеністів, вмирає сестра Жаклін. Це був важкий удар для Паскаля.

У той же час влада зажадала від Пор-Рояльскої громади беззастережного підписання формуляра, який засуджував п'ять положень вчення Янсен. Серед янсеністів не було повної згоди. Група, очолювана Арно і Ніколем, вважала, що слід виробити застереження до формуляру, які задовольнили б усі сторони, і підписати його. Паскаль схилявся до тих, хто пропонував жорсткіший варіант роз'яснення до формуляру, який вказував би на помилковість рішення папи. Довгі суперечки було вирішено припинити загальним голосуванням, яке відбулося на квартирі Паскаля. Більшість погодилася з думкою Арно. Вражений Паскаль відмовляється від боротьби і практично припиняє спілкування з відлюдниками Пор-Рояля.

19 серпня 1661 року після тривалої хвороби Блез Паскаль помер. Похований в парафіяльній церкві Парижа Сен-Етьєн-дю-Мон.



4. Джеймс Прескотт Джоуль

фізика ньютон джоуля герц

Джеймс Прескотт Джоуль (англ. James Prescott Joule, 24 грудня 1818 - 11 жовтня 1889) - англійський фізик і пивовар.

Джоуль вивчав природу тепла і визначив кількість теплоти, що виділяється при механічній роботі. Це привело його до відкриття закону збереження енергії і, врешті, до формулювання першого закону термодинаміки. Разом із лордом Кельвіном він працював над розробкою абсолютної шкали температури. Йому також належить визначення кількості теплоти, що виділяється при проходженні струму через провідник (закон Джоуля-Ленца). Досліджував магнітострикцію.

На його честь названа одиниця вимірювання енергії - джоуль, що застосовується у міжнародній системі СІ.

Життєпис

Народився Джеймс Прескотт Джоуль 24 грудня 1818 у місті Солфорд. Його батько був багатим пивоваром, тому до 15-ти років Джоуль виховувався в сім'ї і здобув домашню освіту. Протягом декількох років його вчив математиці, фізиці, початкам хімії відомий фізик і хімік Джон Дальтон, під впливом якого Джоуль вже в 19 років почав експериментальні дослідження. Саме Дальтон прищепив Джоулю любов до науки і пристрасть до збору та осмислення чисельних даних, на яких засновані наукові теорії і закони. Але математична підготовка Джоуля була слабкою, що надалі дуже заважало йому в дослідженнях і, можливо, не дало йому зробити ще значніші відкриття.

У 1838 в журналі «Аннали електрики» («Annals of Electricity») з'явилася його стаття з описом електромагнітного двигуна, в 1840 він виявив ефект магнітного насичення, в 1842 - явище магнітострикції.

У Джоуля не було жодної професії і жодної іншої роботи, окрім допомоги в управлінні батьковим заводом. Аж до 1854, коли завод нарешті був проданий, Джоуль працював на ньому і уривками, ночами, займався своїми дослідами. Після 1854 року у Джоуля з'явилися і час, і кошти, щоб побудувати у власному будинку фізичну лабораторію і повністю присвятити себе експериментальній фізиці. Пізніше Джоуль мав матеріальні труднощі і для продовження досліджень звернувся по фінансову допомогу до королеви Вікторії.

Протягом 1837-1847 років Джоуль увесь вільний час присвятив різноманітним експериментам з перетворення різних форм енергії - механічної, електричної, хімічної, - в теплову енергію. Він розробив термометри, що вимірювали температуру з точністю до однієї двохсотої градуса, що дозволило йому проводити вимірювання з найкращою для того часу точністю. Під впливом робіт Фарадея Джоуль звернувся до вивчення теплових ефектів струму, результатом чого стало відкриття закону, що називається тепер законом Джоуля. Згідно з цим законом, кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, пропорційна опору провідника і квадрату сили струму.

У 1843 Джоуль зайнявся новою проблемою: доказом існування кількісного співвідношення між «силами» різної природи, що приводять до виділення тепла. Перші його досліди полягали у вимірюванні кількості тепла, що виділяється в посудині з водою, в якій під дією вантажу, що опускається, обертався електромагніт, а сама посудина була поміщена в магнітне поле. У цих дослідах він уперше визначив механічний еквівалент теплоти (4,5 Дж/кал в сучасних одиницях), а в подальші роки досліджував теплові ефекти при продавлюванні рідини через вузькі отвори (1844), стисненні газу (1845) тощо. Всі ці досліди привели Джоуля до відкриття закону збереження енергії. Згодом його ім'ям була названа одиниця вимірювання всіх видів енергії (Джоуль) - механічної, теплової, електричної, випромінення і інші.

У червні 1847 року Джоуль представив доповідь на зборах Британської асоціації учених, в якій він повідомив про найточніші вимірювання механічного еквівалента теплоти. Доповідь стала поворотним пунктом в його кар'єрі. У 1850 Джоуль був вибраний членом Лондонського королівського товариства. Він став одним з найавторитетніших учених свого часу, володарем багатьох титулів і нагород.

У 1847 Джоуль познайомився з Вільямом Томсоном, відомим як лорд Кельвін, і досліджував разом з ним досліджувати поведінку газів в різних умовах. Результатом цієї співпраці стало відкриття ефекту охолоджування газу при повільному адіабатичному протіканні його через пористу перегородку (ефект Джоуля - Томсона). Цей ефект використовується для зрідження газів. Крім того, Джоуль разом із лордом Кельвіном побудував термодинамічну температурну шкалу, розрахував теплоємність деяких газів, обчислив швидкість руху молекул газу і встановив її залежність від температури.

У 1854 році Джоуль продав завод, що залишився йому від батька, і цілком присвятив себе науці. Невтомно працюючи все в тій же області, Джоуль до смерті обнародував 97 наукових робіт, з яких близько 20 зроблені в співтоваристві з Вільямом Томсоном і Л. Плефером; більшість з них стосується застосування механічної теорії тепла до теорії газів, молекулярної фізики і акустики і належать до класичних робіт з фізики.

Помер Джоуль в Сейлі 11 жовтня 1889 року. Він похований та же, на кладовищі району Бруклендс, на його могилі написане число 772.55, що відповідає виміряному ним значенню механічного еквівалента теплоти у фунтах-футах на британську теплову одиницю. У Вестмінстерському абатстві є меморіал Джоуля, а в Манчестерській ратуші стоїть статуя Джоулю роботи Альфреда Джильберта.

Визнання і нагороди

Джоуль був членом Лондонського королівського товариства, отримав почесні звання доктора honoris causa Трініті коледжу в Дубліні (1857), Оксфордського університет (1861), Единбурзького (1871) і Лейденського (1875) університетів; у 1878 році йому призначена урядом довічна пенсія в 200 фунтів стерлінгів.

Твори Джоуля зібрані в «Scientific papers by J. P. Joule» (2 т., Лондон, 1884-87) і перекладені в 1872 році Шпренгелем німецькою мовою.

Серед нагород і почестей, яких був удостоєний учений, - золота медаль Лондонського королівського товариства (1852), медаль Коплі (1866), медаль Альберта (1880). У 1872 і 1877 Джоуль був вибраний президентом Британської асоціації з розповсюдження наукових знань.

На честь фізика названо астероїд 12759 Джоуль

5. Джеймс Ватт

Джеймс Ватт (англ. James Watt; 19 січня 1736, Грінок- 19 серпня 1819, Гендсворт, графство Західний Мідленд) - шотландський винахідник-механік, член Лондонського королівського товариства, творець універсальної парової машини подвійної дії. Роботи Ватта поклали початокпромислової революції спочатку в Англії, а потім і у всьому світі. Його ім'ям названа одиниця потужності - Ват та Університет Геріот-Ватт в Единбурзі.

Біографія

Походження

Джеймс Ватт народився 19 січня 1736 року в Гріноку (шотладська область Ренфрюшир), морському порті у затоці Ферт-оф-Клайд. Прадід Дж. Ватта був родом з Абердиншира, займався сільським господарством. Під час громадянської війни 1644-1647 років він загинув, воюючи на боці ковенантерів. Його земля, майно і будинок були конфісковані, і його сину Томасу, діду Ватта, надали притулок родичі, що жили поблизу Грінока, на березі затоки Ферт-оф-Клайд. Томас Ватт був учителем математики та мореплавства, обіймав посади головного окружного судді, голови церковної ради і перебував на службі в барона Картсбурна. Його син Джеймс, батько майбутнього винахідника, був корабельним теслею, власником суден і підрядником у суднобудуванні, тримав склад корабельних приладь, вів морську торгівлю, сам створював і ремонтував різноманітні прилади і механізми. Для Грінокської пристані він спорудив перший підіймальний кран. Служив також, головним цивільним офіцером (англ. chief baillie) містечка. Його мати, Агнес Мюргед (англ. Agnes Muirhead), була родом із знатної сім'ї і мала добру освіту. Обоє батьків були пресвітеріанами і переконаними ковенантерами.

Дитинство

Через проблеми із здоров'ям, спочатку Джеймса вчили дома. Мати навчила його читати, а письма та арифметики його навчив батько. Пізніше, однак, пішов до школи, де він продемонстрував свої математичні здібності, однак слабке його здоров'я, і постійні нездужання поклали цьому край. Будучи підлітком, він захоплювався астрономією, хімічними дослідами, навчився все робити своїми руками, за що отримав від близьких звання «майстра-умільця». Батько подарував йому набір столярних інструментів, і Джеймс виготовляв моделі механізмів і пристроїв, створюваних батьком. Батьки не наполягали на обов'язковому навчанні в школі, вважаючи, що син сам може навчитися всьому, чого побажає. Дж. Ватт-молодший не мав можливості проводити час в іграх з однолітками, єдиним його заняттям поза домом була рибальство. Більшу частину року він був обмежений стінами своєї кімнати, де навчався самостійно. Товариш його батька побачивши одного разу, що хлопчик малює на печі крейдою якісь лінії і кути, запитав: «Навіщо Ви дозволяєте дитині витрачати даремно час; чому б не послати його в школу?» Джеймс Ватт-старший відповів: «Не осуджуйте його так швидко; спершу розберіться, чим він зайнятий». Виявилося, що він шукав рішення задачі Евкліда.

Освіта

Коли Дж. Ватту виповнилося вісімнадцять років, у нього помирає мати. Справи батька, як і його здоров'я, похитнулися, і Ватт був змушений спробувати дбати про себе сам. Було вирішено, що Джеймс займеться ремеслом, пов'язаним з вимірювальними приладами. Оскільки в Шотландії навчитися такому заняттю було проблематично, Ватт на рік вирушає до Лондона. З великими труднощами у 1755 році його взяли на роботу практикантом у компанію Джона Моргана в Лондоні, що займалась виробництвом високоточних інструментів. Фінансові можливості дозволяли йому оплатити лише рік навчання. Таким чином, він опинився в Лондоні на нелегальному становищі, так як офіційно в учні його не зарахували (справжнє учнівство вимагало семи років навчання). Ватт не шкодуючи себе занурюється в роботу, віддаючи їй всі сили. Почавши з виготовлення звичайних лінійок і циркулів, він швидко переходить до складніших інструментів. Скоро він уже в силах виготовити квадрант (англ. Quadrant), сектор (англ. Sector або англ. Proportional compass), теодоліт. Він жив впроголодь і майже не виходив з дому: для цього не було часу, так як він весь день працював на господаря, а по вечорах і ранках йому доводилося виконувати роботу на замовлення, щоб якось заробити кошти і на себе. Крім того, оскільки він не мав офіційного статусу «учня» він міг бути насильно завербованим у військовий флот або флот Ост-Індської компанії. Дж. Ватту вдалося уникнути призову на Семирічну війну.

Сімейне життя

У 1763 році Дж. Ватт одружується з двоюрідною сестрою Маргарет (Пеґґі) Міллер. З нею він прожив до її смерті при пологах в 1772. У них було п'ятеро дітей, лише двоє з яких дожили до дорослого віку: Джеймс-молодший (1769-1848) і Маргарет (1767-1796). Вдруге він одружився у 1777 році з Енн МакҐрегор, з якою у нього було двоє дітей: Ґрегорі (1777-1804), який став геологом і мінерологом і Дженет (1779-1794). Енн пережила свого чоловіка, вона померла у 1832 році.

Старість

Дж. Ватт був різнобічно обдарованим, легко вивчав мови, багато читав. Вальтер Скотт в передмові до одного зі своїх романів висловлює здивування різнорідності пізнань Ватта, якого він знав в останні роки його життя.

На схилі років Уатт багато займався винайденим ним механізмом для копіювання скульптурних творів. Сам винахідник називав його ейдографом. Це механічне пристосування дозволяло копіювати барельєфи, медальйони, статуї, бюсти, посудини та інші речі складної форми з високою точністю. Роботу над цією машиною Ватт розпочав ще в кінці XVIII століття, але вдосконалити її вдалось йому лише під кінець життя.

Джеймс Ватт помер у віці 83 років і був похований в парафіяльній церкві в Гендсворті. Незабаром у Вестмінстерському абатстві було встановлено пам'ятник Ватту, виконаний скульптором Френсісом Леггаттом Чантрі.

Відзнаки та вшанування пам'яті

У 1784 році Дж. Ватта було обрано членом Королівського товариства Единбурга. У 1787 році обирається членом філософського товариства (англ. Batavian Society for Experimental Philosophy) уРоттердамі. У 1806 році став почесним доктором права університету Глазго. У 1814 році Французька академія обирає його членом-кореспондентом.

Як одиницю потужності Джеймс Ватт у свій час запропонував таку одиницю як «кінська сила». У 1882 році Британська асоціація інженерів вирішила назвати його іменем одиницю потужності у системі СІ - Ват. Це був перший в історії техніки випадок присвоєння власного імені одиниці вимірювання.

6. Ват (Вт, W,рос. ватт, англ.watt, нім. Watt) -одиниця вимірювання потужності у СI. Один ват дорівнює потужності, при якій робота один джоуль здійснюється за одну секунду:

1 Вт = 1 Дж/с = 1Н·м/с = 1 м?·кг·с?3.

Ват - похідна одиниця у СІ, а тому визначений із точністю, що залежить від точності визначення основних одиниць: метра, кілограма і секунди.

За декілька років до смерті англійський уряд вирішив відрізнити Ватта за заслуги перед батьківщиною баронським титулом, проте він відхилив цю пропозицію. Був членом Місячного товариства- неофіційного вченого товариства видатних діячів британського Просвітництва, що об'єднувало промисловців, натурфілософів і інтелігенцію, засідання якої проводилися між 1765 і 1813 роками в Бірмінгемі.

29 травня 2009 року Банк Англії оголосив про випуск і випустив в обіг банкноти у 50 ? із зображенням Ватта і Болтона.

7. Шарль Оґюстен Кулон

Кулон (Кл, C) - одиниця вимірювання електричного заряду в системі СІ.

Один кулон дорівнює кількості електричного заряду, який проходить через поперечний перетин провідника при силі струму один ампер за одну секунду. 1 Кл = 1 А·с.

Біографія

Шарль де Кулон народився 14 червня 1736 р. в Ангулемі, в сім'ї чиновника. Навчався в одній з кращих шкіл для молодих людей дворянського походження "Коледжі чотирьох націй" (Коледж Мазаріні). В лютому 1760 р. вступає до Військово-інженерної школи в Мезьєрі, одне з найкращих вищих технічних закладів XVIII ст. Закінчив школу в 1761 р. і отримав чин лейтенанта. Потім на протязі дев'яти років Кулон служив в інженерних військах на острові Мартиніка, де будував мости, дороги, укріплення. В 1772 році повертається до Франції, де продовжує працювати військовим інженером в Шербурі, Безнасоні і ін. За наукову працю, присвячену розрахунку архітектурних конструкцій, Кулон в 1774 році був обраний членом кореспондентом Академії наук Франції.

В 1781 г. облаштувався в Парижі, служив інтендантом вод і фонтанів. Після початку революції в 1789 р. пішов у відставку і перебрався в невеличке містечко Блуа.

Помер 23 серпня 1806 р. в Парижі, у 70-річному віці.

На честь французького вченого була названа одиниця електричного заряду - кулон (Кл), введена в практику в 1881 році.

Научна діяльність

У ранніх 1770-х, повертаючись з Мартиніки, Кулон активно займається дослідженням. Опубліковано технічну механіку (статика структур, теорія млинів, механічні аспекти кручення волокон і т. д.). Кулон сформульовав закони кручення;скручування масштабів, якi він сам застосував для вимірювання електричних й магнітних сил взаємодії. У 1781 він описав дослідження на тертя ковзання і прокатки і сформулював закон сухого тертя. У тому ж році став членом академії наук Парижа. З 1785 по 1789 р. опублікував сім книг, в яких сформулював закон взаємодії електричних зарядів та магнітних піл(Закон Кулона), а також регулярність розподілу електричних зарядів на поверхні диригент. Вводиться поняття магнітний момент і поляризації звинувачення. В 1789 році він залишив роботу над теорією тертя.

Після революції академія наук неодноразово кликала вченого до Парижу брати участь у визначенні мір і ваг (революційного уряду). Кулон був одним з перших членів Національного інституту, який замінив академію. В 1802 році призначений інспектором громадських будівель, але здоров'я, зруйноване на службi, не дозволило вченому проявити себе на цій посадi.

8. Алессандро Вольта

Алессандро Вольта (Alessandro Volta) (18 лютого 1745 - 5 березня 1827), італійський природодослідник, фізик, хімік і фізіолог. Його найважливішим внеском в науку з'явився винахід принципово нового джерела постійного струму, який зіграв визначальну роль в подальших дослідженнях електричних і магнітних явищ. На честь його названа одиниця різниці потенціалів електричного поля -вольт.

Вомльт (В, V) - одиниця виміру електричної напруги, електрорушійної сили та різниці потенціалів в системі СІ.

Один вольт дорівнює електричній напрузі, яка викликає в електричному колі з постійним струмом силою один ампер при потужності один ват. В той же час один вольт дорівнює потенціалу точки електричного поля, в якої електричний заряд в один кулон має потенційну енергію один джоуль.

В = Вт·А?1 = м?·кг·с?3·А?1 = Дж·Кл?1.

Перші роки життя.

Алессандро Вольта народився 18 лютого 1745 в Комо поблизу Мілана. Він був четвертою дитиною в сім'ї падре Філіппо Вольти і його таємної дружини Маддалени, дочки графа Джузеппе Інзаге. Маленького Сандріно батьки здали на руки годувальниці, що жила в селі Брунате і "забули" про нього на цілих тридцять місяців. Малюк, що вільно ріс на лоні природи, вийшов жвавим, здоровим, але диким: розповідали, що слово "мама" він вимовив тільки в чотири рочкі, а нормально заговорив лише років в сім. Але був веселою, доброю і чуйною дитиною. Велика зміна відбулася в його житті в 1752 році, коли, втративши отця, він опинився в будинку дядька Олександра, соборного каноніка. За виховання племінника дядько прийнявся серйозно: багато латині, історія, арифметика, правила поведінки і т.д. Плоди виховних зусиль позначилися негайно і були вражаючими. Юний Вольта мінявся на очах! Він захоплено сприймав знання, ставав все товариським і дотепнішим, його все більше цікавило мистецтво, особливо музика. Дитина була дуже вразлива. Десятирічного Вольта потрясли вісті про катастрофу в Лісабоні, і він присягнувся розгадати таємницю землетрусів. Енергія переповнювала Алессандро, і одного разу це трохи не привело до фатальних наслідків. Коли йому було 12 років, хлопчик намагався розгадати "таємницю золотого блиску" в ключі біля Монтеверді (як виявився потім, блищали шматочки слюди) і, впавши у воду, потонув! Поблизу не опинилося нікого, хто б міг його витягнути. На щастя, один з селян зумів спустити воду, і дитину відкачали. "Народився вдруге", - говорили про нього. Дядько, який ставав йому все ближче, побачивши жадібний інтерес здатного хлопця до наук, прагнув забезпечувати його книгами. У міру їх виходу, в будинку з'являлися і вивчалися томи Енциклопедії. Але Алессандро охоче вчився і працювати руками: відвідуючи чоловіка своєї годувальниці, він переймав у нього мистецтво виготовлення термометрів і барометрів, що незабаром стало в нагоді. У листопаді 1757 року Алессандро віддають в клас філософії колегії ордена єзуїтів в місті Комо. Але вже в 1761 році дядько, зрозумівши, що Вольту мають намір завербувати в єзуїти, забирає хлопчика з колегії. У ці роки відбулися події, що зіграли в житті Вольти помітну роль. У 1758 році, як і було передбачено, знов з'явилася комета Галлея. Це не могло не уразити допитливого хлопця, думки якого звернулися до праць великого Ньютона. Взагалі хлопець все більш виразно усвідомлював, що його покликання - не гуманітарна область, а природні науки. Він захоплюється ідеєю про пояснення електричних явищ ньютонівською теорією тяжіння, навіть посилає знаменитому паризькому академікові Ж. А. Нолле (1700-1770) свою поему разом з міркуваннями про різні електричні явища. Але одних міркувань йому мало. Дізнавшись про роботи Бенджамина Франкліна, Вольта в 1768 році, уразивши жителів Комо, встановлює перший в місті громовідвід, дзвіночки якого дзвеніли в грозову погоду. Той час взагалі був відмічений бурхливим сплеском інтересу суспільства до електричних явищ. Демонстрації електричних дослідів, особливо після винаходу лейденської банки, проводилися навіть за плату. Дехто Бозе висловив навіть бажання бути вбитим електрикою, якщо про це потім напишуть у виданнях Паризької академії наук. Якщо це можна віднести до розряду курйозів, то були і дійсно трагічні епізоди. У Петербурзі академік Ріхман загинув від удару блискавки під час досвіду. Алессандро Вольта було призначено зіграти важливу роль у вивченні електрики. Але це в недалекому майбутньому. Поки ж все частіше і гостріше встає питання про вибір подальшого шляху. У королівській школі в Комо.

Після наполегливого клопоту 22 жовтня 1774 року Вольта отримує призначення на посаду понадштатного інтенданта-регента королівської школи в місті Комо. Це вже певне суспільне положення, хоча посада без платні, робота важка, умов для занять наукою майже ніяких. Але 29-річний Вольта повний ідей і ентузіазму, і вже через рік йому вдається добитися крупного успіху: він винаходить електрофор - "вічний електроносець". Ідея цього приладу може показатися тепер дуже простою: якщо до зарядженого тіла наблизити заземлений провідник, а потім прибрати дріт заземлення, то на цьому провіднику залишиться індукований заряд, який можна, наприклад, передати лейденській банці. Повторюючи цю операцію безліч разів, можна "добути" скільки завгодно великий заряд. Звістка про електрофор принесла його винахідникові заслужену славу. Це відбилося і на його положенні в школі: до ідей молодого енергійного регента, що прагнув покращувати і викладання, і наукову роботу, стали прислухатися. 1 листопада 1775 року Вольта був призначений штатним професором (вчителем) школи. Спостережливість і винахідливість Вольта незабаром виявилися ще раз. Плаваючи по озеру на човні, він встановив, що газ, що піднімається з дна від жердини, чудово горить. Незабаром Вольта вже демонстрував не тільки газові пальники, але і пістолети, в яких замість пороху вибухав газ, що підпалюється електричною іскрою. Чудово, що саме тоді він першим висунув ідею про лінію сигнальної електропередачі на відстань по проводах Павія-Мілан. Розуміючи настійну необхідність наукового спілкування, Вольта добився поїздки до Швейцарії, де йому вдалося відвідати Вольтера. Ще одним важливим знаком визнання заслуг Вольта з'явилося його призначення в листопаді 1778 року професором експериментальної фізики університету в Павії. Приємною новиною було також збільшення зарплати. Визнаний учений.

Вольта йде четвертий десяток років, він визнаний учений. Його електрофором користуються в багатьох лабораторіях. Швидко розноситься і звістка про винайдену ним електрометрію з конденсатором - який на той час був самим чутливим приладом. У 1782 році Вольта на стажуванні в Паризькій академії наук, і незабаром його обирають її членом-кореспондентом. Знайомства з ним шукають в Австрії, в Пруссії і навіть в далекій Росії. У 1785 році його обирають членом-кореспондентом академії наук і літератури в Падує, а незабаром (на 1785-1786 навчальний рік) - ректором університету в Павії, з 1791 року Вольта - член Лондонського Королівського суспільства. Але не ці успіхи і почесті стали головними в житті Вольта в цей період, а дискусія між ним і Луїджі Гальвані. "Тваринна електрика" і "Вольтів стовп".

У 1791 році в Болоньї вийшов в світ твір професора анатомії Луїджі Гальвані, в якому автор повідав про дивовижні результати 11-річних експериментальних досліджень. Все почалося з того, писав Гальвані, що, препарувавши жабу, "…я поклав її без особливої мети на стіл, де стояла електрична машина. Коли один з моїх слухачів злегка торкнувся нерва кінцем ножа, лапка здригнулася як би від сильної конвульсії. Інший з присутніх відмітив, що це траплялося тільки в той час, коли з кондуктора машини злітала іскра". Згодом було відмічено, що скорочення лапок спостерігається під час гроз і навіть просто при наближенні грозової хмари. Вражений цими явищами, Гальвані прийшов до висновку про існування особливого роду "тваринної електрики", подібної тої, що вже була відома у електричних риб, наприклад, у скатів. Не всім дослідам Гальвані міг дати пояснення. Так, залишалося незрозумілим, чому лапки препарованих жаб по-різному скорочувалися залежно від того, дужкою з якого металу з'єднували їх хребти з нервами на лапці (найбільший ефект виходив, якщо ця дужка була складена з шматочків різних металів). Але інтерес все це викликало тим більший, що електрика взагалі "увійшла до моди" і навіть почала визнаватися цілющою. Природно, що Вольта, зацікавившись дослідами Гальвані, перевірив їх, але прийшов до принципово нових виводів. Вольта зрозумів, що ні про яку "тваринну електрику" говорити не доводиться, і що лапки жаб (як і багато інших тканин тварин) виступали лише в ролі чутливих електрометрій. Він довів на досвіді, що електризація відбувається при зіткненні різних речовин, зокрема, і металів. Звичайно, за часів Вольта ще майже нічого не було відомо про будову речовин, зокрема, металів. Це сьогодні фізики знають, що є така величина - робота виходу, тобто та енергія, яку необхідно надати електрону, щоб вирвати його з речовини. Для цинку, наприклад, ця робота виходу менша, ніж для міді, і тому при зіткненні цинкової і мідної пластинок деякій кількості електронів "енергетично вигідно" переходити з цинку в мідь, ось чому перша буде заряджена позитивно, а друга негативно. Вольта всього цього знати не міг, але проникливість і уміння розуміти мову природи дозволили йому майже на два сторіччя випередити свій час і навіть вказати, як потрібно розташувати метали в ряд, побудований так, щоб найбільший ефект відповідав металам, віддаленішим один від одного. Це було величезною заслугою Вольта, але навіть вона не була головною. Відмітивши, що прошарок з вологої тканини (особливо якщо просочити її розчином соли, або кислоти) може підсилити електризацію пари різних металів, Вольта прийшов до свого найважливішого винаходу. Зрозумівши, що з пар металів, розділених такими прошарками, можна складати ефективні ланцюжки, він поклав початок новій епосі не тільки у фізиці, але і в техніці. Після довгого періоду, коли були тільки електростатичні джерела зарядів і струмів, з'явилося принципово нове джерело; його називають тепер гальванічним, хоча термін "вольтів стовп" історично більш виправданий. Нове джерело відкривало небачені раніше можливості створення струмів різних типів (наприклад, "вольтова дуга", що довгий час була одним з найяскравіших освітлювальних приладів). До цього не можна не додати, що в наші дні і відкриття Гальвані наново знайшли виняткову значущість: зародилася наука, яку можна назвати електрофізіологією, і вона показує, яку найважливішу роль в живих організмах грають струми і електромагнітні поля. Останні роки життя.

Прийшов 19 вік і приніс Вольта нові досягнення, визнання і почесті. В кінці червня 1800 року Наполеон відкриває університет в Павії, де Вольта призначається професором експериментальної фізики, в грудні він вводиться в комісію Інституту Франції з вивчення гальванізму, а в грудні (знову-таки, завдяки пропозиції Бонапарта) йому присуджується золота медаль і премія першого консула. У 1802 роки Вольта обирається в академію Болоньї, через рік - членом-кореспондентом Інституту Франції і удостоюється запрошення в Петербурзьку академію наук (вибраний в 1819 році). Папа призначає йому пенсію, у Франції його нагороджують орденом Почесного Легіону. У 1809 році Вольта стає сенатором Італійського королівства, а наступного року йому привласнюється титул графа. У 1812 році Наполеон із ставки в Москві призначає його президентом колегії вибірників. З 1814 року Вольта - декан філософського факультету в Павії. Австрійські власті навіть надають йому право виконувати обов'язки декана без відвідування служби і підтверджують законність виплати йому пенсій почесного професора і екс-сенатора. Помер Алессандро Вольта 5 березня 1827 р в Комо. Ім'ям Алессандро Вольти названа одиниця електричної напруги. Вимовляючи фрази типу "в мережі напруга 220 В" або "батарея на 1,5 В", варто пригадати ім'я великого італійського фізика, що вніс великий внесок до розвитку електротехніки.

9. Майкл Фарадей

Фарад (Ф, F) - одиниця вимірювання електричної ємності в системі СІ.

Один фарад дорівнює ємності такого конденсатора, між обкладинками якого при заряді в один кулон виникає електростатична напруга один вольт.

Ф = Кл·В-1 = Кл2·Дж-1 = м-2·кг-1·с4·А2.

Майкл Фарадtй (англ. Michael Faraday, 22 вересня 1791, Лондон, Англія - †25 серпня 1867, Лондон, Англія) - англійський фізик і хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле, член Лондонського королівського товариства (1824). Він відіграв визначну роль у розвитку вчення про електромагнітні явища.

Хоча Фарадей отримав скромну формальну освіту і слабо знав вищу математику, зокрема математичний аналіз, він був одним з найвпливовіших вчених в історії[3]; історики науки[4] ставляться до нього як до найкращого експериментатора в історії науки.[5]

Майкл Фарадей народився поза шлюбом і проживав в сім'ї коваля. Він закінчив початкову школу, й на цьому його формальне навчання завершилося, однак хлопець продовжував займатися самоосвітою. У віці 13 років поступив на навчання до власника книжної лавки і майстерні, що переплітала книжки. Робота в книжковій майстерні дала йому можливість багато читати. Він відвідував публічні лекції, зокрема лекції Гемфрі Деві в Королівському інституті. Деві відіграв велику роль у рішенні Фарадея присвятити себе науці. Фарадей звернувся до Деві з проханням прийняти його на роботу в Королівський інститут, і в 1813 його бажання здійснилося. В 1813-15, мандруючи разом з Деві Європою, Фарадей відвідав лабораторії Франції та Італії. Наукова діяльність Фарадея в подальшому проходила у стінах Королівського інституту, де він спочатку допомогав Деві в хімічних експериментах, а пізніше розпочав самостійні дослідження з хімії. До найважливіших із них належать одержання бензолу (1825), зрідження хлору (1823) і деяких інших газів. Він здійснив ряд відкриттів у інших галузях фізики, серед них особливо відомий метод зрідження газів.

Ім'я Фарадея одержало певну вагу в наукових колах, в 1825 він став директором лабораторії, в 1827 професором Королівського інституту. Талановитий експериментатор, наділений науковою інтуїцією, Фарадей поставив ряд дослідів, в яких були відкриті фундаментальні фізичні закони і явища. Ознайомившись з роботою Християна Ерстеда про відхилення магнітної стрілки поблизу провідника зі струмом (1820), Фарадей зайнявся дослідженням зв'яку між електричними і магнітними явищами і в 1821 вперше відкрив обертання магніта навколо провідника зі струмом і обертання провідника зі струмом навколо магніта. Протягом наступних 10 років Фарадей намагався «перетворити магнетизм в електрику»; його дослідження завершилося в 1831 відкриттям електромагнітної індукції. Він детально вивчив явище електромагнітної індукції, вивів її основний закон, з'ясував залежність індукційного струму від магнітних властивостей середовища, дослідив явище самоіндукції і екстраструми замикання та розмикання. Відкриття явища електромагнітної індукції зразу ж набуло великого наукового і практичного значення; воно лягло в основу електротехніки.

Фарадей висловив нові ідеї, які пізніше повністю виправдали себе, стосовно природи струму і магнетизму, механізму провідності у різних середовищах і т.д. Він довів однозначність різних видів електрики: одержаної від тертя, «тваринної», «магнітної» і т.д. Фарадей вперше запропонував уявлення про електричне та магнітне поля.

Намагаючись встановити кількістні співвідношення між різними видами електрики, Фарадей розпочав дослідження електролізу, відкрив його закони (1833-34) і ввів термінологію, що збереглася в цій галузі досі. Закони електролізу стали вагомим свідченням на користь дискретності речовини і електрики. У 1840, ще до відкриття закона збереження енергії, Фарадей висловив думку про єдність «сил» природи (різних видів енергії) та їхнє взаємне перетворення. Він увів уявлення про силові лінії, вважав що вони фізично існуюють. Ідеї Фарадея про електричне і магнітне поля здійснили великий вплив на розвиток всієї фізики. В 1832 Фарадей висловив думку про те, що поширення електромагнітних взаємодій є хвильовий процес, що відбувається зі скінченною швидкістю.

В 1845, досліджуючи магнітні властивості різних матеріалів, Фарадей відкрив явище парамагнетизму і діамагнетизму. В 1845 він відкрив обертання площини поляризації світла в магнітному полі (ефект Фарадея), це було перше спостереження зв'язку між магнітними і оптичними явищами, які пізніше одержали підтвердження в електромагнітній теорії світла Дж. Максвелла. Фарадею першому належить думка про зв'язок електричних, магнітних та світлових явищ (див. Об'єднана теорія поля).

Фарадей вивчав також електричні розряди у газах, намагаючись вияснити природу електрики. Відкриття Фарадея завоювали визнання у всьому науковому світі. Вперше ідеї Фарадея «перевів» на загальноприйняту математичну мову Максвелл. У передмові до свого «Трактату з електрики і магнетизму» (1873) він писав: «По мірі того, як я просувався вперед у вивчені Фарадея, я переконався, що його спосіб розуміння явища також має математичний характер, хоча він і не предстає перед нами "вдягненим" в одяг загальноприйнятих математичних формул» (Вибр. праці з теорії електромагнітного поля, М., 1954, с. 349).