Вероятно няма човек, който да не знае името на Джеймс Джоел. Откритията на този физик се прилагат по целия свят. Какъв път беше учен? Какви открития е направил той?
Животът на изключителен физик
Джеймс Дюле е роден на 24 декември 1818 г.Биографията на бъдещето на физика започва в английския град Салфорд, в семейството на успешен собственик на пивоварна. Образованието на момчето става вкъщи, от известно време Джон Далтън го научи на физика и химия. Благодарение на него, един английски физик и се влюби в науката.
Джаул не е имал добро здраве, многоот време той щеше да седне у дома, да провежда физически експерименти и експерименти. Вече на 15-годишна възраст, поради болестта на баща си, той трябваше да управлява пивоварната с брат си. Работата в фабриката на баща му не му позволи да отиде в университета, така че Джеймс Джоел беше напълно посветен на домашната си лаборатория.
С 1838 по 1847 год физик активно изучает електричество и прави първия си научен успех. В списанието Annals of Electricity той публикува статия за електричеството, а през 1841 г. открива нов физически закон, който сега носи името му.
През 1847 г. Джаул сключва първите иЕдинственият брак с Амелия Гримес. Скоро се раждат Алис Амелия и Бенджамин Артър. През 1854 г. съпругата и синът умират. Самият Джаул умира през 1889 г. в Англия, в град Sale.
През целия си живот той публикува около 97 творбифизика, някои от тях са написани заедно с други учени: Лион, Томсън и др. За отлични научни постижения и закони на физиката той получава няколко медала и получава пенсия от правителството на Великобритания в размер на около 200 паунда.
Първата работа и експерименти
Гледане на парни машини в пивоварнатабащата Джеймс Джоуле реши да ги замени с електрически за работа. През 1838 г. той публикува статия в научно списание, в което рисува устройството на електромагнитния двигател, измислен от него. През 1840 г. в пивоварната се появяват нови електродвигатели, а физикът продължава да изучава електрическото и топлоотделянето. По-късно се оказа, че парните двигатели са много по-ефективни.
По време на експериментите Джеул създава термометри,които са в състояние да измерват температурата с точност до 1/200 степен. Това му позволява да се впусне в изучаването на топлинния ефект на тока. През 1840 г., благодарение на по-нататъшните наблюдения, физикът открива ефекта на магнитната насищане. През същата година той изпратил на Кралското научно дружество работата "За образуването на топлина чрез електрически ток". Продуктът не е оценен. Само литературното и философското списание в Манчестър се съгласило да го публикува.
Законът на Джаул-Ленц
Неразпознати от статия в лондонското научно дружествовпоследствие се оказа едно от основните постижения на учения. В статията Джеймс Дъул говори за връзката между настоящата сила и количеството освободена топлина. Той твърди, че количеството топлина, което се отделя в проводник, е пряко пропорционално на съпротивлението на проводника, квадрата на силата и времето на текущия поток.
По това време подобна теория е разработена от Емили.Ленц. Фактът, че проводимостта на металния проводник зависи от температурата, е открита от руския физик още през 1832 г. За да определи точно температурата в проводника, ученият изобретил специален съд, в който се излива алкохол. Проводникът, през който протичаше токът, се спускаше в съда. След това се наблюдава колко дълго се загрява алкохолът. Джоел Джеймс Прескот използва подобен метод, използвайки само вода като течност.
Резултатите от много години изследвания Lenzпубликуван едва през 1843 г., но в неговите писания имаше по-точни научни обосновки, отколкото тези на Джаул, чиято работа в началото дори не искаше да отпечата. Предвид превъзходството на Джаул и точните изчисления на Емилия Ленц бе решено името на закона да бъде обявено в чест и на двете. С течение на времето, законът Джаул-Ленз отбеляза началото на термодинамиката.
магнитострикция
Успоредно със свойствата на електрически токДжеймс Джоуле изучава магнитни явления. През 1842 г. той отбелязва, че желязото се променя по размер под въздействието на магнитни вълни. Ако металните пръчки се поставят в магнитно поле, тяхната дължина ще стане малко по-дълга.
Научната общност се съмняваше в съществуванетотук е всяко откритие. Промяната в размера на пръчките беше толкова незначителна, че човешкото око не го хвана. Но физикът разработи специална техника, с която получи визуални доказателства.
По-късно това се оказадруги метали, а самият феномен се нарича магнитострикция. Сега за отварянето на Joule намерих много начини да кандидатствам. Например, металите за магнитострика служат като вълноводни материали за измерване на нивото на водата в резервоарите. Това явление се използва и за изготвяне на етикети в системи против мастило.
Газови експерименти
През 40-те години Джеймс Джоуле активно проучвагаз, а именно явленията, свързани с разширението и свиването му. Провежда експеримент с разширяването на отделен газ, като доказва, че неговата вътрешна енергия не зависи от обема. Само температурата на газа е важна.
През 1848 г. Джаул за първи път в историята на физикатаизмерва скоростта на газовите молекули. Този опит е ранна работа по кинетичната теория на газовете, даваща стимул за по-нататъшни изследвания в тази област. Джоел по-късно продължава работата на шотландеца Джеймс Максуел.
За значителен научен принос в чест на английския физик, единицата за измерване на работата, количеството топлина и енергия е наречено - Joule.
Джоуле и Томсън
Огромно въздействие върху дейността на джаулите и неговатапризнанието в научния свят даде на Уилям Томсън. Учените се срещнаха през 1847 г., когато Джоул представи на Британската асоциация на учените доклад за измерването на механичния еквивалент на топлината.
Докато Thomson Joule беше приет на сериознонаучни среди. Кой знае, може би не бихме знаели законите на физиката, които са отворени за тях, ако Уилям Томас не е обяснил важността им за "снобите" на британската общност.
Заедно физиците изследвали свойствата на газовете, откривайки товас адиабатично дроселиране, газът се охлажда. Това означава, че температурата на газа (или течността) намалява, когато преминава през дросела (изолиран клапан). Феноменът се нарича ефектът на джаул-томсън. Сега това явление се използва за получаване на ниски температури.
Учените също са работили по термодинамичен мащаб, кръстен на името на лорд Келвин, който принадлежи на Уилям Томсън.
Изповедта на Джеймс
Слава и признание надминаха английския езикфизика. През 50-те години на XIX век той става член на Кралското дружество на Лондон и получава Кралския медал. През 1866 г. получава медал "Копли", а след това и медал Алберт.
Няколко пъти Джоел стана президент на Британската научна асоциация. Той получава степента на доктор по право в Университета в Дъблин, Единбург и Оксфордския университет.
В негова чест е построена статуя в кметството на Манчестър и паметник в Уестминстърското абатство. От другата страна на луната има кратера на Джеймс Джоун.
заключение
Известният учен, чието име се нарича законфизиците и мерните единици може да не постигнат признание. Поради своята упоритост и работа, той не спира пред множество неуспехи. В крайна сметка той се оказал право на мястото си на слънце или поне на лунен кратер.
