電磁感應的發現

電磁感應實驗

1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表，他發現，當線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中產生瞬時電流。法拉第發現，鐵環並不是必需的。拿走鐵環，再做這個實驗，上述現象仍然發生。隻是線圈B中的電流弱些。為了透徹研究電磁感應現象，法拉第做了許多實驗。

1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交的一個報告中，把這種現象定名為“電磁感應現象”，並概括了可以產生感應電流的五種類型：變化著的電流、變化著的磁場、運動的穩恒電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。法拉第之所以能夠取得這一卓越成就，是同他關於各種自然力的統一和轉化的思想密切相關的。正是這種對於自然界各種現象普遍聯係的堅強信念，支持著法拉第始終不渝地為從實驗上證實磁向電的轉化而探索不已。

電磁感應判定

右手定則：伸開右手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平麵內，把右手放人磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向導體運動的方向，那麽其餘四個手指所指的方向就是感應電流的方向。 ．探索過程

因磁通量變化產生感應電動勢的現象(閉合電路的一部分導體在磁場裏做切割磁力線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應)。1820年H_C．奧斯特發現電流磁效應後，許多物理學家便試圖尋找它的逆效應，提出了磁能否產生電，磁能否對電作用的問題。1822年D．F．J．阿喇戈和A．yon洪堡在測量地磁強度時，偶然發現金屬對附近磁針的振**有阻尼作用。1824年，阿喇戈根據這個現象做了銅盤實驗，發現轉動的銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉，但磁針的旋轉與銅盤不同步，稍滯後。電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象，但由於沒有直接表現為感應電流，當時未能予以說明。

1831年8月，M．法拉第在軟鐵環兩側分別繞兩個線圈，其一為閉合回路，在導線下端附近平行放置一磁針，另一與電池組相連，接開關，形成有電源的閉合回路。實驗發現，合上開關，磁針偏轉；切斷開關，磁針反向偏轉，這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到，這是一種非恒定的暫態效應。緊接著他做了幾十個實驗，把產生感應電流的情形概括為5類：變化的電流，變化的磁場，運動的恒定電流，運動的磁鐵，在磁場中運動的導體，並把這些現象正式定名為電磁感應。進而，法拉第發現，在相同條件下不同金屬導體回路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比，他由此認識到，感應電流是由與導體性質無關的感應電動勢產生的，即使沒有回路沒有感應電流，感應電動勢依然存在。

後來，法拉第給出了確定感應電流方向的楞次定律以及描述電磁感應定量規律的法拉第電磁感應定律。並按產生原因的不同，把感應電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種，前者起源於洛倫茲力，後者起源於變化磁場產生的有旋電場。

意 義

電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一，它顯示了電、磁現象之間的相互聯係和轉化，對其本質的深入研究所揭示的電、磁場之間的聯係，對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。電磁感應現象在電工技術、電子技術以及電磁測量等方麵都有廣泛的應用。

青黴素的發明

青黴素(也叫盤尼西林)的發明者亞曆山大·弗萊明於1881年出生在蘇格蘭的洛克菲爾德。

亞曆山大·弗萊明是位小個子蘇格蘭人，他有著一雙炯炯有神的眼睛，襯衫領子上常常係著蝶形領結。

弗萊明從倫敦聖馬利亞醫院醫科學校畢業後，從事免疫學研究；後來在第一次世界大戰中作為一名軍醫，研究傷口感染。

他注意到許多防腐劑對人體細胞的傷害甚於對細菌的傷害，他認識到需要某種有害於細菌而無害於人體細胞的物質。

戰後弗萊明返回聖馬利亞醫院。1922年他在做實驗時，發現了一種他稱之為溶菌黴的物質。溶菌黴產生在體內，是粘液和眼淚的一種成分，對人體細胞無害。它能夠消滅某些細菌，但不幸的是在那些對人類特別有害的細菌麵前卻無能為力。因此這項發現雖然獨特，卻不十分重要。

1928年9月15日，亞曆山大·弗萊明發現了青黴素，這使他在全世界贏得了25個名譽學位、15個城市的榮譽市民稱號以及其他140多項榮譽，其中包括1945諾年貝爾醫學獎。

每個小學生都讀過弗萊明的傳奇故事——他在皮氏培養皿中發現青黴素黴菌；攻克一道道技術難關；同眾多持懷疑態度的人展開長期不懈的鬥爭，最終取得了勝利——青黴素的發明成為二十世紀醫學界最偉大的創舉。數十年後，嚴肅1的曆史學家們還在整理他的傳奇故事。

的確，弗萊明發現了青黴素，但他並沒有意識到他發現的是什麽——對此他一無所知。是另外兩位科學家——霍華德·弗洛裏和厄恩斯特’錢恩，從這個已被人遺忘的發現中挽救了有治療效果的黴菌，證明了青黴素的功效，並把這項技術奉獻給人類，從此開創了抗生素時代。

弗萊明從一個窮苦農民的兒子成長為卓有學識的細菌學家，在倫敦聖瑪麗醫院從事細菌學研究幾乎就是他事業的全部。

弗萊明兩次在實驗室裏獲得意外發現的故事已廣為人知。

第一次是1922年，患了感冒的弗萊明無意中對著培養細菌的器皿打噴嚏；後來他注意到，在這個培養皿中，凡沾有噴嚏黏液的地方沒有一個細菌生成。

隨著進一步的研究，弗萊明發現了溶菌酶一在體液和身體組織中找到的一種可溶解細菌的物質，他以為這可能就是獲得有效天然抗菌劑的關鍵。但很快他就喪失了興趣：試驗表明，這種溶菌酶隻對無害的微生物起作用。

1928年運氣之神再次降臨。在弗萊明外出休假的兩個星期裏，一隻未經刷洗的廢棄的培養皿中長出了一種神奇的黴菌。他又一次觀察到這種黴菌的抗菌作用——細菌覆蓋了器皿中沒有沾染這種黴菌的所有部位。

不過，這一次感染的細菌是葡萄球菌，這是一種嚴重的、有時是致命的感染源。

經證實，這種黴菌液還能夠阻礙其它多種病毒性細菌的生長。青黴素(弗萊明在確認這種黴菌是一種青黴菌之後選定了這個名字)是否就是他長期以來一直在尋找的天然抗菌素?它是可敷在傷口上的有效殺菌劑嗎?

進一步的試驗表明，這種抗菌素作用緩慢，且很難大量生產。他的熱情也隨之涼了下來。在他轉向其它研究項目之前，他在1929年發表的一篇論文中介紹了自己的上述發現，但當時這篇論文並未引起人們的重視。

弗萊明在論文中提到青黴素可能是一種抗菌素，僅此而已。

他沒有開展觀察青黴素治療效果的係統試驗。他給健康的兔子和老鼠都注射過細菌培養液的過濾液——進行青黴素的毒性試驗，但從未給患病的動物注射過。

如果當時他做了這方麵的試驗，這種“神奇藥物”很可能會提早10年問世。

在英美兩國媒體的共同努力下，關於弗萊明為創造一項醫學奇跡而堅持不懈奮鬥的傳奇故事很快就誕生了。

媒體在科學史上幾乎很少犯下如此嚴重的愚蠢錯誤。它們把弗萊明描述成發現青黴素的天才，而對牛津大學的研究小組要麽隻字不提，要麽僅用幾句話一帶而過。但在弗萊明本人的演講中，他總是把青黴素的誕生歸功於弗洛裏、錢恩和他的同事所做的研究。

諾貝爾獎評獎委員會並沒有受輿論的蒙蔽而將1945年的諾貝爾醫學獎授予弗萊明一人。作為弗萊明的合作者，弗洛裏和錢恩與他共同獲得了諾貝爾醫學獎。

莫頓發明麻醉劑 ．

莫頓，美國牙科醫生，世界上最早應用乙醚麻醉於外科手術的人。1819年8月9日生於馬薩諸塞州查爾頓，1868年7月15日卒於紐約。

18世紀以前，由於沒有麻醉劑，外科手術是一件非常可怕的事情。為了做手術，有的醫生用絞勒的方法使病人暫時窒息；有的則用放血或壓住頸部血管的方法使病人的大腦暫時缺血而昏迷；有的幹脆用一根木棒猛擊病人的頭頂，使病人失去知覺……作這些野蠻的做法給病人帶來了巨大的痛苦：有的在手術中突然驚醒，痛得大喊大叫；有的在手術後留下了腦震**等後遺症；有的甚至因此而喪失生命。

19世紀初，英國化學家戴維發現笑氣(一氧化二氮)對神經有興奮作用，亦具有麻醉止痛作用。後來，美國牙科醫生維爾斯用笑氣做麻醉劑，成功地給不少患者做了拔牙手術。

可是，1844年的一天，維爾斯在美國波士頓城做拔牙公開表演時，由於笑氣用量不足，手術沒有成功，病人痛得大聲呼叫，一群保守的人就此把維爾斯當做騙子，將他趕出了醫院。

當時，維爾斯有個學生名叫莫頓。一個偶然的機會，莫頓聽到化學教授傑克遜說，有一次在做化學實驗時，他不慎吸人一大口氯氣，為了解毒，他立即又吸了一口乙醚。不料，開始他感到渾身輕鬆，可不一會便失去了知覺。聽了傑克遜的敘說，勤於思索的莫頓深感興趣。他大膽設想，能否用乙醚來作為一種理想的麻醉劑呢?

於是，他便動手在動物身上試驗，以後又在自己身上試驗，結果證明乙醚的確是一種理想的麻醉劑。

1846年10月的一天，世界上第一次使用乙醚進行麻醉外科手術的公開表演成功了。從此，還是醫學院二年級學生的莫頓出名了。乙醚麻醉劑亦逐漸成為全世界各家醫院手術室裏不可缺少的藥品。

乙醚麻醉劑的發明是醫學外科史上的一項重大成果。然而，當莫頓以乙醚麻醉劑發明者的身份向美國政府申請專利時，他的老師維爾斯和曾經啟發他發明的化學教授傑克遜都起來與莫頓爭奪專利權。後來，這場官司打到法院，但多年一直毫無結果。他們為此都被搞得狼狽不堪。最後，傑克遜為此得了精神病，維爾斯自殺身亡，莫頓則患腦出血而死去。乙醚麻醉劑的發明造福了人類。可是，因發明減輕人們痛苦的3位科學家卻因名利的爭奪而在科學史上演出了一場令人遺憾的悲劇。