電化學(xué)的締造者：法拉第

法拉第，英國(guó)物理學(xué)家，在電磁學(xué)及電化學(xué)領(lǐng)域做出很多重要貢獻(xiàn)，其中主要的貢獻(xiàn)為電磁感應(yīng)、抗磁性、電解。

盡管沒(méi)有受過(guò)良好的教育，但法拉第卻成了歷史上最具有影響力的科學(xué)家之一。據(jù)說(shuō)，愛(ài)因斯坦在他的學(xué)習(xí)墻上就掛著法拉第的一張照片，并將其與牛頓和麥克斯韋放在一起。

本書即詳細(xì)記述了這位出生貧寒卻取得卓越成就的科學(xué)家非凡的一生。2100433B

在物理學(xué)和化學(xué)，尤其在電化學(xué)中法拉第常數(shù)是一個(gè)重要的常數(shù)。它是一個(gè)基本常數(shù)，其值只隨其單位變化。在電解、電鍍、燃料電池和電池等涉及到物質(zhì)與它們的電荷的工藝中法拉第常數(shù)都是一個(gè)非常重要的常數(shù)。因此它也是一個(gè)非常重要的技術(shù)常數(shù)。

在計(jì)算每摩爾物質(zhì)的能量變化時(shí)也需要法拉第常數(shù)，一個(gè)例子是計(jì)算一摩爾電子在電壓變化時(shí)獲得或者釋放出的能量。在實(shí)際應(yīng)用中法拉第常數(shù)用來(lái)計(jì)算一般的反應(yīng)系數(shù)，比如將電壓演算為自由能。

法拉第籠（Faraday cage）是防止電磁場(chǎng)（EM field）進(jìn)入或逃脫的金屬外殼。一個(gè)理想的法拉第籠由一個(gè)未破損的、完美的導(dǎo)電層組成。在實(shí)際中這種理想狀態(tài)是不能達(dá)到的，但是能夠通過(guò)使用細(xì)網(wǎng)的銅篩來(lái)達(dá)到。為了達(dá)到最佳性能，法拉第籠應(yīng)直接接地。

法拉第籠（Faraday cage）在必須阻止漂移的電磁場(chǎng)進(jìn)入的電子實(shí)驗(yàn)室里應(yīng)用。這在敏感的無(wú)線接收設(shè)備的測(cè)試中非常重要。另外，法拉第籠可以防止由電腦顯示器陰極射線管（CRT）發(fā)出的電磁場(chǎng)的逃脫。這些場(chǎng)能夠被中途截取并破譯，這樣黑客在不需要信號(hào)線、電纜和攝像設(shè)備的情況下就可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)地看到屏幕上的數(shù)據(jù)。這種行為被稱為屏幕輻射竊密（van Eck phreaking），它也能被政府官員用于查看罪犯和某些犯罪嫌疑人的計(jì)算機(jī)使用活動(dòng)。

法拉第籠的演示說(shuō)明了高壓作業(yè)人員帶電工作的原理。高壓帶電操作員的防護(hù)服是用金屬絲制成的，當(dāng)接觸高壓線時(shí)，形成了等電位，使得作業(yè)人員的身體沒(méi)有電流通過(guò)，起到了很好的保護(hù)作用。如汽車就是一個(gè)法拉第籠，由于汽車外殼是個(gè)大金屬殼，形成了一個(gè)等位體，當(dāng)駕駛員在雷雨天行駛時(shí)，車?yán)锏娜瞬挥脫?dān)心遭到雷擊。

法拉第籠的演示還說(shuō)明了外殼接地的法拉第籠可有效地隔絕籠體內(nèi)外電磁波干擾從而起到靜電屏蔽作用。運(yùn)用這個(gè)原理，科學(xué)技術(shù)人員將許多精密儀器設(shè)備的金屬外殼接地，有效地避免了不必要的電磁干擾以及雷電襲擊。20世紀(jì)50年代建筑物的避雷網(wǎng)就是采用了法拉第籠體系，將建筑物四面用金屬接地，形成一個(gè)等位體以防備雷擊。但其靜電屏蔽作用有時(shí)也會(huì)帶來(lái)麻煩，如果電梯內(nèi)沒(méi)有中繼器的話，當(dāng)電梯關(guān)上的時(shí)候，手機(jī)信號(hào)會(huì)很不好，這就是電梯的屏蔽作用造成的。

需要說(shuō)明的是，即使住在法拉第籠子里，也不能完全避免電磁輻射。法拉第籠不能屏蔽靜電和低速變化的磁場(chǎng)，比如地磁，在法拉第籠里，指南針照樣能工作，人類不可能完全避免電磁輻射。