為了證實用各種不同方法產生的電在本質上都是一樣的,法拉第仔細研究了電解液中的化學現象。1834年總結出了法拉第電解定律。

    他還探索了電磁和光的關係,曆經多次失敗,百折不撓,終於在1845年觀察到了磁使偏振光旋轉的現象,磁力越強,偏轉角度越大,這就是有名的磁光效應。法拉第在人類曆史上第一次證實了磁對光的作用,播下了電、磁、光統一的種子。

    法拉第的另一重大貢獻,則是創立了場論,引入了電場和磁場的概念。

    在牛頓的經典力學中,兩個物體之間的作用力如萬有引力的傳遞既不需要媒介,也不需要時間,也就是說是超距離作用的,並且遵從與距離的平方成反比的關係,就連在庫侖定律中,靜電荷之間的作用也是這樣的。

    法拉第在大量電磁實驗的基礎上,提出了完全不同的嶄新概念。他認為帶電體、磁體周圍會產生電場或磁場,電作用或磁作用是通過電場或磁場來傳遞的,而不是超距作用。法拉第還以驚人的想像力,引入磁力線、電力線來表示場的強弱變化。他曾做過一個實驗,在一張紙上撒上一些鐵粉,紙的下邊放上一個磁棒,當他輕輕抖動紙片時,鐵粉就集合成了許多線,清楚地呈現出磁場的力線。

    與法拉第同時探索電磁感應現象的科學家還有不少。美國物理學家亨利也獨立地發現了電磁感應現象。1827年,他用一個紗包銅線在一個鐵芯上繞了兩層,然後通電。結果鐵芯中僅3公斤的鐵片居然能吸引300公斤的物體。他以此為開端,發現了自感現象。

    不過,無論從研究的規模、深入的程度、取得的成果來看,沒有哪一個科學家比得上法拉第。因此人們把發現電磁感應定律的主要功績歸功於法拉第,並把電磁感應定律稱為法拉第電磁感應定律。

    法拉第取得了如此偉大的成就,但他從不計較名譽、地位,更不看重錢財。他拒絕了許多製造商的高薪聘請,謝絕了大家提名他為皇家學會會長和維多利亞女皇準備授予他的爵位,終身在皇家學院實驗室從事科學研究。

    愛因斯坦曾高度評價法拉第,說他在電學中的地位就相當於伽利略在力學中的地位,法拉第奠定了電磁學的實驗基礎。

    電磁波的預言

    正像許多新思想、新理論剛剛誕生之時不為人們所理解一樣,法拉第提出的場的概念也遲遲不為人們所接受。特別是由於法拉第沒有受過係統的正規教育,數學水平不夠高,因此他對電磁場的研究,隻能停留在對力線的描述上,不能把它變成精確的定量的理論。

    是一位年輕的物理學家把法拉第萌發的新思想用精確的數學形式表示出來,並把它發展成為完整的電磁場理論,他就是麥克斯韋。

    麥克斯韋也是英國人,誕生在1831年,比法拉第晚出世40年。他的父親是一個律師,但主要興趣卻是製作各種機械和研究科學問題。他父親對科學的愛好對麥克斯韋產生了很大的影響。麥克斯韋從小喜愛數學,14歲時就在愛丁堡皇家學會發表了畫橢圓曲線的論文,16歲考入愛丁堡大學學習物理,19歲時轉入劍橋大學。他因設計著名的色陀螺而轟動科學界,獲得皇家學會獎章,24歲就成為大學教授。

    早在劍橋大學求學時,麥克斯韋就被法拉第的嶄新觀念所吸引,並立誌要把它用數學形式表達出來。

    1856年,25歲的麥克斯韋寫出了《論法拉第的力線》的論文,引入一種新的矢量函數來描述電磁場,法拉第看到後大加讚揚。

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