Jeyms Joel ismini bilmagan odam yo'qdir. Bu fizikning kashfiyotlari butun dunyoda qo'llaniladi. Olim qanday yo'l tutgan? U qanday kashfiyotlar qildi?
Ajoyib fizikning hayoti
Jeyms Joul 1818-yil 24-dekabrda tugʻilgan. Bo'lajak fizikning tarjimai holi Angliyaning Salford shahrida, pivo zavodining muvaffaqiyatli egasi oilasida boshlanadi. Bolaning ta'limi uyda o'tdi, bir muncha vaqt unga Jon D alton fizika va kimyodan dars berdi. Uning sharofati bilan ingliz fizigi ilm-fanga mehr qo'ydi.
Joulening sog'lig'i yaxshi emas edi, u ko'p vaqtini uyda o'tkazdi, jismoniy tajribalar va tajribalar o'tkazdi. 15 yoshida, otasining kasalligi tufayli u akasi bilan pivo zavodini boshqarishga majbur bo'ldi. Otasining zavodida ishlash unga universitetga kirish imkoniyatini bermadi, shuning uchun Jeyms Joul o'zini butunlay uy laboratoriyasiga bag'ishladi.
1838 yildan 1847 yilgacha fizik elektrni faol o'rganib chiqdi va o'zining birinchi ilmiy taraqqiyotiga erishdi. Annals of Electricity jurnalida u elektr to'g'risida maqola e'lon qildi va 1841 yilda yangi fizik qonunni kashf etdi va u hozir uning nomini oldi.
1847 yilda Joul o'zining birinchi va yagona nikohini Ameliya Grimes bilan bog'ladi. Tez orada ular borElis Ameliya va Benjamin Artur tug'ilgan. 1854 yilda uning xotini va o'g'li vafot etdi. Joulning o'zi 1889 yilda Angliyada Sale shahrida vafot etadi.
Butun umri davomida u fizika boʻyicha 97 ga yaqin maqolalarini nashr etdi, ularning baʼzilari boshqa olimlar: Lion, Tomson va boshqalar bilan birgalikda yozgan. Ajoyib ilmiy yutuqlari va kashf etilgan fizika qonunlari uchun u bir nechta medallar bilan taqdirlangan va mukofot olgan. Buyuk Britaniya hukumati tomonidan taxminan 200 funt sterling miqdorida umrbod pensiya.
Birinchi ishlar va tajribalar
Otasining pivo zavodidagi bug 'dvigatellarini kuzatar ekan, Jeyms Joul samaradorlik uchun ularni elektr dvigatellarga almashtirishga qaror qildi. 1838 yilda u ilmiy jurnalda o'zi ixtiro qilgan elektromagnit dvigatelning qurilmasini tasvirlaydigan maqola chop etdi. 1840 yilda pivo zavodida yangi elektr motorlar paydo bo'ldi va fizik elektr toki va issiqlik chiqishini o'rganishni davom ettirdi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, bug' dvigatellari ancha samaraliroq bo'lgan.
Tajribalar davomida Joule haroratni 1/200 daraja aniqlik bilan o'lchay oladigan termometrlarni yaratadi. Bu unga oqimning issiqlik ta'sirini o'rganishga chuqurroq kirish imkonini beradi. 1840 yilda, keyingi kuzatishlar tufayli, fizik magnit to'yinganlik ta'sirini aniqladi. Xuddi shu yili u Qirollik ilmiy jamiyatiga "Elektr toki orqali issiqlik hosil bo'lishi to'g'risida" ishini yubordi. Maqola baholanmagan. Uni nashr etishga faqat Manchester Literary and Philosophical Journal rozi bo'ldi.
Joule-Lenz qonuni
London ilmiy jamiyati tomonidan tan olinmagan maqola keyinchalik asosiy maqolalardan biriga aylandi.olimlarning yutuqlari. Maqolada Jeyms Joule joriy quvvat va chiqarilgan issiqlik miqdori o'rtasidagi bog'liqlik haqida gapirdi. U o'tkazgichda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori o'tkazgichning qarshiligiga, kuchning kvadratiga va oqimning o'tish vaqtiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional ekanligini ta'kidladi.
O'sha paytda shunga o'xshash nazariya Emilius Lenz tomonidan ishlab chiqilgan. Metall o'tkazgichning o'tkazuvchanligi haroratga bog'liqligi 1832 yilda rus fizigi tomonidan kashf etilgan. Supero'tkazuvchilar ichidagi haroratni aniq aniqlash uchun olim spirt quyilgan maxsus idishni ixtiro qildi. Oqim o'tgan sim idishga tushirildi. Keyinchalik, spirtli ichimlik qancha vaqt isishi kuzatildi. Joul Jeyms Preskott ham xuddi shunday usuldan foydalangan, lekin suyuqlik sifatida suvdan foydalangan.
Lenzning ko'p yillik tadqiqotlari natijalari faqat 1843 yilda nashr etilgan, ammo uning asarlarida Joulenikidan ko'ra aniqroq ilmiy asoslar bor edi, uning ishi dastlab chop etilishini ham istamagan. Joulning ustuvorligini va Emil Lenzning aniq hisob-kitoblarini inobatga olgan holda, qonunni ikkalasining nomini berishga qaror qilindi. Vaqt oʻtishi bilan Joul-Lenz qonuni termodinamikaga asos soldi.
Magnetostriction
Elektr tokining xususiyatlariga parallel ravishda Jeyms Joul magnit hodisalarni o'rganadi. 1842 yilda u temirning magnit to'lqinlar ta'sirida hajmi o'zgarishini payqadi. Agar metall tayoqchalar magnit maydonga joylashtirilsa, ularning uzunligi biroz uzunroq bo'ladi.
Ilmiy hamjamiyat bu erda biron bir kashfiyot mavjudligiga shubha bilan qaradi. Rodlarning o'lchamidagi o'zgarish edishunchalik ahamiyatsizki, inson ko'zi uni ushlay olmadi. Ammo fizik maxsus texnikani ishlab chiqdi, uning yordamida vizual dalillarga erishdi.
Keyinchalik boshqa metallar ham shunday ta'sirga ega ekanligi ma'lum bo'ldi va hodisaning o'zi magnitostriktsiya deb ataldi. Endi Joule kashfiyoti uchun ko'plab ilovalar topildi. Masalan, magnitostriktiv metallar tanklardagi suv darajasini o'lchash uchun to'lqin qo'llanmasining materiali bo'lib xizmat qiladi. Bu hodisa oʻgʻirlikka qarshi tizimlarda teglar yaratish uchun ham qoʻllaniladi.
Gaz tajribalari
40-yillarda Jeyms Joul gazning xossalarini, ya'ni uning kengayishi va qisqarishi bilan bog'liq hodisalarni faol o'rgangan. U kamyoblangan gazni kengaytirish bo'yicha tajriba o'tkazdi, shu bilan birga uning ichki energiyasi hajmga bog'liq emasligini isbotladi. Faqat gazning harorati muhim.
1848 yilda Joul fizika tarixida birinchi marta gaz molekulalarining tezligini o'lchadi. Ushbu tajriba gazlarning kinetik nazariyasi bo'yicha dastlabki ish bo'lib, ushbu sohadagi keyingi tadqiqotlarga turtki berdi. Joulning ishini keyinchalik shotlandiyalik Jeyms Maksvell davom ettirdi.
Ingliz fizigi sharafiga qoʻshgan muhim ilmiy hissasi uchun ish, issiqlik va energiya miqdorini oʻlchash birligi Joul deb nomlandi.
Joule va Tomson
Uilyam Tomson Joul faoliyatiga va uning ilmiy dunyoda tan olinishiga katta ta'sir ko'rsatdi. Olimlar 1847-yilda Joul Britaniya Olimlar Assotsiatsiyasiga issiqlikning mexanik ekvivalentini o‘lchash bo‘yicha hisobot taqdim etganida uchrashishgan.
Tomson Joulga qadar ilmiy doiralarda jiddiy qabul qilinmagan. Kim biladi deysiz, agar Uilyam Tomas Britaniya hamjamiyatidagi “snoblar”ga ularning ahamiyatini tushuntirmaganida, u kashf etgan fizika qonunlarini bilmagan bo'lardik.
Birgalikda fiziklar gazlarning xossalarini oʻrganib, gazning adiabatik drossellash vaqtida sovishini aniqlashdi. Ya'ni, gaz (yoki suyuqlik) harorati teshikdan (izolyatsiya qilingan valf) o'tish vaqtida pasayadi. Bu hodisa Joul-Tomson effekti deb ataladi. Endi bu hodisa past haroratlarni olish uchun ishlatiladi.
Olimlar Uilyam Tomsonga tegishli boʻlgan lord Kelvin unvoni sharafiga nomlangan termodinamik shkala ustida ham ishladilar.
Jeyms Joulning tan olishi
Shon-sharaf va e'tirof hali ham ingliz fizigini bosib oldi. 1950-yillarda u London Qirollik jamiyatiga aʼzo boʻldi va Qirollik medali bilan taqdirlandi. 1866 yilda u Kopli medalini, keyinroq Albert medalini oldi.
Bir necha marta Joul Britaniya Ilmiy Assotsiatsiyasi prezidenti bo'ldi. U Dublin kolleji, Edinburg va Oksford universitetlarida huquq fanlari doktori unvoniga sazovor boʻlgan.
Manchesterdagi City Hallda uning sharafiga haykal va Vestminster abbatligida yodgorlik bor. Oyning narigi tomonida Jeyms Joul krateri bor.
Xulosa
Fizika qonunlari va oʻlchov birliklari nomi bilan atalgan mashhur olim tan ololmadi. Unga rahmatqat'iyat va mehnat, u ko'plab muvaffaqiyatsizliklar oldida to'xtamadi. Oxir-oqibat, u quyosh ostida yoki hech bo'lmaganda Oy kraterida o'z o'rniga ega ekanligini isbotladi.
