Michael Faraday


Michael Faraday
Michael Faraday
Image illustrative de l'article Michael Faraday
Portrait de Michael Faraday par Thomas Phillips (1841-1842)
Naissance 22 septembre 1791
Newington (Angleterre)
Décès 25 août 1867 (à 75 ans)
Hampton Court Palace (Angleterre)
Nationalité Drapeau de l'Angleterre Anglais
Champs Chimie, physique
Institution Royal Institution
Renommé pour Farad
Cage de Faraday
Distinctions Médaille Copley, Médaille Rumford, Royal Medal
Signature
Michael Faraday signature.svg

Michael Faraday (Newington, 22 septembre 1791 - Hampton Court, 25 août 1867) est un physicien et un chimiste britannique, connu pour ses travaux fondamentaux dans le domaine de l'électromagnétisme et l’électrochimie.

Sommaire

Biographie

Michael Faraday naît le 22 septembre 1791, à Newington Butts, une bourgade du Surrey (Angleterre), aujourd’hui intégrée dans le grand Londres. Sa famille, pauvre, appartient à une secte, les glasites, issus de l’Église d'Écosse. Son père, James Faraday, avait été le forgeron du village de Outhgill dans le Westmorland d’où il a émigré vers 1790. Le jeune Michael, issu d’une fratrie de quatre enfants, n’a qu’une éducation primaire et s’est auto-éduqué pour la bonne part des connaissances acquises[1]. Dès l'âge de 14 ans, il est apprenti auprès de George Riebau, un libraire-relieur et fait preuve de grands talents manuels et de curiosité : « apprenti, j'adorais lire les livres scientifiques qui me tombaient sous la main Â». Parmi ceux-ci, mentionnons le livre d'Isaac Watts L’amélioration de l’esprit, dont il tirera les « six principes de Faraday Â» et les livres de vulgarisation scientifiques de Jane Marcet, dont Conversations sur la chimie.

Un jour, un des clients de la librairie, lui offre des places pour assister à des conférences de chimie menées par le chimiste Humphrey Davy, membre de la Royal Institution et de la Royal Society. C'est ainsi qu’âgé de vingt ans, Faraday se rend pour la première fois à la Royal Society de Londres pour assister aux conférences de Davy. La Royal Society était un des hauts lieux de la science britannique et Humphrey Davy s'était attaché à lui apporter le prestige dont elle avait besoin. Faraday est très vite impressionné et fasciné par les travaux que mène Davy auquel il écrit, joignant à sa lettre ses notes prises lors des conférences. Sir Humphrey Davy, suite à un accident de laboratoire, s'abîme la vue et fait appel, en 1812, au jeune Faraday pour lui servir de secrétaire.

Le 2 juin 1821, Michael Faraday se marie avec Sarah Barnard (1800-1879), rencontrée à l'église glasite, mais ce mariage est resté sans enfant.

Il est élu à la Royal Society en 1824, et nommé directeur du laboratoire de cette institution en 1825. En juin 1832, l'Université d'Oxford le nomme Docteur honoris causa en droit civil. S'il accepte ce titre honoraire et universitaire, Faraday rejettera son anoblissement au titre de chevalier et refusera par deux fois l'honneur de devenir Président de la Royal Society. En 1833, il est le premier titulaire de la chaire fullerienne de chimie (Fullerian professorship) à la Royal Institution, sans obligation d'enseigner.

En 1848, sur proposition du prince-consort, Albert de Saxe-Cobourg-Gotha, Michael Faraday se voit attribuer une maison dans Hampton Court, libre de toute servitude. Cette maison, connue comme étant celle du Maitre-Maçon, est plus tard appelée Faraday House, et se trouve au numéro 37, dans Hampton Court Road. En 1858, Faraday prend sa retraite et l'habite définitivement[2]. C'est là qu'il meurt, le 25 août 1867. Fondamentalement modeste, il avait refusé d'être enterré dans l'Abbaye de Westminster (où une plaque, non loin de la tombe d'Isaac Newton, célèbre néanmoins sa mémoire) et sa tombe se trouve au cimetière de Highgate à Londres.

Travaux et découvertes

Électricité

Michael Faraday dans son laboratoire.

Ses plus grands travaux concernèrent l'électricité. En 1821, après la découverte du phénomène de l'électromagnétisme par le chimiste danois Ørsted, Faraday construit deux appareils pour produire ce qu'il appela une rotation électromagnétique : le mouvement circulaire continu d'une force magnétique autour d'un fil, en fait la démonstration d'un moteur électrique.

Dix ans plus tard, en 1831, il commença une longue série d'expériences durant lesquelles il découvrit l'induction électromagnétique. Ces expériences forment la base de la technologie électromagnétique moderne. Dans son travail sur le courant continu, Faraday a démontré que la charge se situe seulement à l'extérieur d'un conducteur chargé et que celle-ci n'a aucun effet sur ce qui peut être situé à l'intérieur. Ceci est l'effet de blindage qui est utilisé dans la cage de Faraday.

Il a été l'un des principaux fondateurs de l'électrochimie en tant que discipline scientifique. En 1833, il introduit les termes d'anode, de cathode, d'anion, de cation et d'ions (sans pour autant connaître la notion de courant électrique découvert plus tard par André Marie Ampère).

Il a donné son nom au farad, une unité de capacité électrique, ainsi qu'à une charge électrique, la constante de Faraday. Son portrait figure aussi sur les billets anglais de 20 livres.

Il a aussi donné son nom à l’instabilité de Faraday, mise en évidence en 1831, déclenchée lorsqu'un bain liquide est vibré verticalement avec une amplitude suffisamment importante. Lorsque cette instabilité est déclenchée, la surface du liquide se réorganise et des ondes de surface sous-harmoniques apparaissent.

Chimie

Page de garde de L'Histoire chimique d'une chandelle (1861)

Faraday réalise ses premières expériences en chimie alors qu'il est assistant de Humphry Davy. En étudiant le chlore il découvre deux nouveaux chlorures de carbone. Il conduit des expériences sur l'effusion des gaz, un phénomène identifié par John Dalton et dont l'importance sera mise en lumière par Thomas Graham et Joseph Loschmidt. Il réussit la liquéfaction de quelques gaz naturels, dont le chlore. Il analyse différents alliages d'acier et obtient des nouveaux types de verres à usage optique. L'un d'entre eux deviendra important pour la science puisque c'est grâce à lui que Faraday identifie la rotation du plan de polarisation de la lumière quand le verre est placé dans un champ magnétique. Il s'attache aussi à la vulgarisation des méthodes d'analyse en chimie.

On lui doit encore d'avoir mis au point un modèle rudimentaire de brûleur à gaz qui deviendra le bec Bunsen, par la suite universellement utilisé dans les laboratoires[3],[4].

Faraday découvre, entre autres substances chimiques, le benzène[5] et invente le système du nombre d'oxydation. En 1820, Faraday réussit la première synthèse des composés de carbone et de chlore, clathrate de chlore qui avait été découvert par Humphry Davy en 1810[9],[10].

Faraday est le premier à mentionner l'existence de ce qui sera connu sous le vocable de nanoparticules métalliques. En 1847, il observe que les propriétés optiques du colloïde d'or diffèrent de celles du métal pur, observation que l'on pourrait considérer comme la naissance des nanosciences[11].

Récompenses

Le mentor et sponsor de Faraday était John 'Mad Jack' Fuller, qui créa le « Fullerian Professorship Â» de chimie à la Royal Institution. Faraday fut le premier et le plus fameux des détenteurs de ce poste pour lequel il fut nommé à vie. La Royal Society lui décerne la médaille Copley en 1832 et 1838, et la Médaille Rumford en 1846. Il est également lauréat de la Royal Medal en 1835 et 1846.
Faraday fut également membre de l'Académie des Sciences en France : élu correspondant pour la section de chimie le 22 septembre 1823, puis associé étranger le 23 décembre 1844[12].

Notes et références

  1. ↑ "Michael Faraday", History of Science and Technology. Houghton Mifflin Company, 2004. Answers.com 4 June 2007
  2. ↑ Faraday House.
  3. ↑ (en) William B. Jensen, « The Origin of the Bunsen Burner Â», dans Journal of Chemical Education, vol. 82, 2005 [lien DOI] 
  4. ↑ Michael Faraday, Chemical Manipulation, Being Instructions to Students in Chemistry, 1827, page 127.
  5. ↑ Le Benzène, de Faraday à Thiele
  6. ↑ (en) Michael Faraday, « On two new Compounds of Chlorine and Carbon, and on a new Compound of Iodine, Carbon, and Hydrogen Â», dans Philosophical Transactions, 1821, p. 47 
  7. ↑ (en) Michael Faraday, Experimental Researches in Chemistry and Physics, Londres, Richard Taylor and William Francis, 1859, 33–53 p. 
  8. ↑ L. Pearce Williams, Michael Faraday: A Biography, New York, Basic Books, 1965, 122–123 p. 
  9. ↑ (en) Michael Faraday, « On Hydrate of Chlorine Â», dans Quartly Journal of Science, vol. 15, 1823, p. 71 
  10. ↑ Michael Faraday, Experimental Researches in Chemistry and Physics, Londres, Richard Taylor and William Francis, 1859, 81–84 p. 
  11. ↑ The Birth of Nanotechnology, Nanogallery.info, 2006. « Faraday made some attempt to explain what was causing the vivid coloration in his gold mixtures, saying that known phenomena seemed to indicate that a mere variation in the size of [gold] particles gave rise to a variety of resultant colors. Â»
  12. ↑ Site de l'Académie des sciences, les Membres de l'Académie des sciences depuis sa création

Voir aussi

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