“法拉第效应”

早在当书店学徒时，法拉第就曾做过这样一个实验：把锌片和铜片交替叠放起来，中间夹上浸过盐水的纸板，这样就做成了一个简易的伏打电池。将电池的两极用铜丝导入硫酸镁溶液中，硫酸镁被分解了。而且锌片上很快就蒙上了一层铜膜，铜片上也蒙上了一层氧化锌。

对于这个实验，还是学徒的法拉第印象非常深，所以到1832年时，他就决定开始研究这个问题。通过多次实验、比较和分析之后，他得出了这样一个结论：当电化分解发生时，分解出来的物质的量并不和电流强度成正比，而是和通过的绝对电量成正比。这实际上就是法拉第电解第一定律。

经过进一步研究，法拉第又发现：每一种元素在电解时始终以确定的比例析出。他把这种比例称为电化当量。电化当量与元素的化学当量非常一致，于是法拉第电解第二定律表明：电化当量与化学当量系同一个概念，当一定的电量通过电解质时，析出物的质量与这种物质元素的化学当量成正比。

法拉第电解定律后来被广泛地应用于电镀、电解工业。

1835年夏末，法拉第开始研究静电感应和静电屏蔽。为了更有力地证明金属导体所带的电荷集聚在表面上，他做了一个长、宽、高都是3.66米的金属架子，上面蒙了一层铜丝网。他让铜丝网带上高压电，并且让它放电，制造一场人工雷电。外面劈劈啪啪、火花飞溅，他站在里面，脸带微笑，安然无恙，却把朋友们看得心惊肉跳。

1837年，法拉第的主要研究方向是：电介质对电力作用的影响。他发现绝缘体电容器比真空电容器能够容纳更多的电量，他把两者容纳电量的比值叫做绝缘材料的电容率。为此，人们就以“法拉”作为电容的单位。

1841年的夏天，法拉第的健康状况越来越差，他在妻子萨拉的陪伴下去瑞士疗养。半年之后，法拉第回到了伦敦，但他的身体状况仍不允许他继续工作。直到1845年春天，法拉第的健康状况才得以逐步地恢复。

从远古时代起，朝霞、彩虹、影子、日食这些有趣的光学现象就使得人类对光产生了浓厚的兴趣。古希腊伟大的科学家欧几里得、托勒密都曾用数学方法对光学进行过研究，他们不仅知道光的直线传播特性，还了解光的反射、折射规律。但他们仅仅对光进行了普通的几何学研究，光学真正成为一门系统的学科，还是发生在17世纪初期。

法拉第对以太假说持一种怀疑态度，在他看来，光波并不是在以太中传播，而是与电磁力线的振动有关。

1845年春，身体好转起来的法拉第就着手研究这个问题，9月13日，在许多次失败的实验之后，法拉第终于成功地证明了磁场的确使通过重玻璃的偏振光的偏振面发生了旋转，而且磁力强度越大，光的偏振面的旋转角度也越大，这种效应被称为磁致旋光效应，即著名的“法拉第效应”。磁力能对偏振光产生作用，这不正说明电磁与光具有一种内在的统一性吗？

长期以来，在法拉第电磁学研究的过程中，有一种观念在他的头脑中越来越清晰地显现出来，这就是：带电体或磁体周围一定存在着一种由电磁本身产生的连续的介质，来传递电磁的相互作用。1845年11月7日，法拉第首次在日记中记录下了“磁场”一词；1848年，他以其卓越的形象思维能力正式提出了“场”这一概念，用来描述这种看不见、摸不着的介质。为了直观地显示“场”的存在，他又引入了“力线”的概念。

1851年，法拉第在他的伟大论著《论磁力线》一文中进一步阐明了他的场论思想。他说，场由力线构成，力线将相反的电荷和磁极连通起来，它们的疏密程度代表电场或磁场的强度。由异性电荷或磁极发出的力线趋向于使它们拉向一起，即异性相吸；由同性电荷或磁极发出的力线趋向于使它们相互排斥，即同性相斥。

场论思想的提出，是物理学思想史上划时代的事件，它对后代物理学研究起到了难以估量的影响。

在这篇著名论文中，法拉第还提出了这样一条定律：导线切割磁力线时，导线中将有电流产生，而且电流的大小与所切割的磁力线数成正比。这条定律后来被命名为“法拉第电磁感应定律”。