فیراڈے اور برقی مقناطیسیت

1791 میں، اطالوی اناٹومسٹ Luigi Galvani (1737-98) نے اتفاقی طور پر دریافت کیا کہ ایک منقطع مینڈک کے پٹھے سکڑ جاتے ہیں اگر انہیں بیک وقت پیتل اور لوہے کی تحقیقات سے چھو لیا جائے۔ اطالوی ماہر طبیعیات الیسنڈرو وولٹا (1745-1827) نے اس اثر کو دو مختلف دھاتوں کے رابطے سے منسوب کیا۔

1800 میں، رائل سوسائٹی کے صدر، جوزف بینکس (1743-1820) کو لکھے گئے خط میں، وولٹا نے ایک ایسا آلہ بنانے کا اعلان کیا جو براہ راست برقی رو پیدا کرنے کے قابل ہو۔ یہ نام نہاد تھا۔ ایک "وولٹیک قطب" جس میں باری باری زنک اور تانبے کی ڈسکیں شامل ہوتی ہیں جو نمکین پانی میں بھگوئے ہوئے گتے کے تقسیم کاروں سے الگ ہوتی ہیں۔

سائنسدانوں کو اس ایجاد کی اہمیت کا فوراً احساس ہو گیا۔ جلد ہی انگریز ہمفری ڈیوی (1778-1829) نے ایک زیادہ طاقتور "ستون" تیار کیا جسے galvanic بیٹری کہا جاتا ہے، جس نے اسے پہلی بار متعدد کیمیائی عناصر کو الگ تھلگ کرنے کی اجازت دی: سوڈیم، پوٹاشیم، میگنیشیم، کیلشیم، سٹرونٹیم اور بیریم۔ 1813 میں ڈیوی نے مائیکل فیراڈے نامی نوجوان کو رائل انسٹی ٹیوشن میں بطور اسسٹنٹ قبول کیا۔

فراڈے، ایک غریب لوہار کا بیٹا، 22 ستمبر 1791 کو نیونگٹن، سرے میں پیدا ہوا۔وہ صرف ایک پرائمری تعلیم حاصل کرنے میں کامیاب ہوا اور 14 سال کی عمر میں لندن کے کتاب سازوں میں سے ایک کے پاس چلا گیا۔ بک بائنڈر کے پیشے نے نوجوان کو اپنے ہاتھوں سے گزرتی ہوئی کتابیں پڑھنے کا موقع فراہم کیا۔ فیراڈے خاص طور پر انسائیکلوپیڈیا برٹانیکا میں بجلی پر مضمون سے متاثر ہوئے۔ 1810 میں اس نے شہر کی فلسفیانہ سوسائٹی میں شمولیت اختیار کی، جس نے اسے لیکچر سننے اور تجربات کرنے کی اجازت دی۔

جب اس کی اپرنٹس شپ 1812 میں ختم ہوئی تو فیراڈے نے بک بائنڈر کے طور پر اپنا کیریئر ترک کر دیا۔ ڈیوی، جو لیب میں دھماکے کے نتیجے میں عارضی طور پر نابینا ہو گیا تھا، اسے اپنا معاون بنایا۔ 1813-15 میں ڈیوی اسے فرانس اور اٹلی کے دورے پر لے گیا، جہاں وہ وولٹا اور ایمپیر سمیت کئی نامور سائنسدانوں سے ملے۔

بجلی اور مقناطیسیت

1820 میں، ڈنمارک کے ماہر طبیعیات ہانس اورسٹڈ (1777-1851) نے دریافت کیا کہ ایک تار سے بہنے والا برقی رو کمپاس کی سوئی کو ہٹاتا ہے۔ اس دریافت نے بہت دلچسپی پیدا کی، اور جلد ہی پیرس آندرے ایمپیئر (1775-1836) میں، اپنے ہم وطن فرانکوئس آراگو (1786-1853) کے ذریعے کیے گئے اس تجربے کا ایک مظاہرہ دیکھ کر، برقی مقناطیسیت کا ایک بنیادی نظریہ تخلیق کرنے کا آغاز کیا۔

ایمپیئر نے پایا کہ ایک ہی سمت میں کرنٹ لے جانے والی تاریں اپنی طرف متوجہ ہوتی ہیں، مخالف دھاروں کو لے جانے والی تاریں پیچھے ہٹتی ہیں، اور تار کا ایک کنڈلی جس کے ذریعے کرنٹ بہتا ہے (وہ اسے سولینائڈ کہتے ہیں) مقناطیس کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ اس نے کرنٹ کی شدت کی پیمائش کرنے کے لیے قریبی مقناطیسی سوئی کے انحراف کو استعمال کرنے کی تجویز بھی پیش کی- یہ خیال جلد ہی گیلوانومیٹر کی ایجاد کا باعث بنا۔

اس وقت، فیراڈے نے خیال ظاہر کیا کہ طاقت کی بند لکیریں کرنٹ لے جانے والے موصل کے گرد بنتی ہیں۔ اکتوبر 1821 میںوہ ایک ایسا آلہ بناتا ہے جو کرنٹ لے جانے والے تار کے گرد مقناطیس کی گردش کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ برقی توانائی کی میکانی توانائی میں پہلی تبدیلی تھی۔

موجودہ نسل
کیمیائی تحقیق کو روکے بغیر، فیراڈے نے دریافت کیا کہ مقناطیسی میدان کا استعمال کرتے ہوئے برقی رو کیسے پیدا کی جا سکتی ہے۔ اس نے یہ دریافت اگست 1831 میں تقریباً حادثاتی طور پر کی تھی۔

مقناطیسی میدان اور برقی رو کے درمیان تعلق کو دریافت کرنے کی کوشش کرتے ہوئے، اس نے لوہے کی سلاخ کے گرد دو کنڈلیوں پر زخم لگائے، پھر ان میں سے ایک کو بیٹری سے جوڑ کر مقناطیسی میدان بنایا اور دوسرے کو گیلوانو میٹر کے ذریعے بند کردیا۔ پہلی کنڈلی، کچھ نہیں ہوا، لیکن فیراڈے نے دیکھا کہ گیلوانومیٹر کی سوئی اس لمحے مڑ گئی جب پہلی کوائل میں کرنٹ ظاہر ہوا یا غائب ہو گیا۔ انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ کرنٹ مقناطیسی میدان میں تبدیلی کا سبب بنتا ہے۔

1824 میں، آراگو نے دیکھا کہ تانبے کی ڈسک کی گردش اس کے اوپر واقع کمپاس کی سوئی کو ہٹا دیتی ہے۔ اس اثر کی وجہ معلوم نہیں ہو سکی۔ فیراڈے کا خیال تھا کہ مقناطیسی میدان میں ڈسک کی گردش اس میں برقی رو پیدا کرنے کا سبب بنتی ہے، جس کے نتیجے میں ایک مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے جو سوئی کو ہٹاتا ہے۔

اکتوبر 1831 میں، اس نے ایسا ہی ایک آلہ بنایا جس میں تانبے کی ڈسک گھوڑے کی نالی کے مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان گھومتی تھی۔

ڈسک کا مرکز اور کنارہ ایک گیلوانومیٹر سے جڑا ہوا تھا جو براہ راست کرنٹ کے بہاؤ کی نشاندہی کرتا تھا۔ اس دریافت کے تین ماہ بعد، فیراڈے نے ایک ٹرانسفارمر اور الیکٹرک جنریٹر ایجاد کیا، جس کا ڈیزائن آج تک یکسر تبدیل نہیں ہوا۔

الیکٹرولیسس کے قوانین

فیراڈے برقی تجزیہ کے بنیادی قوانین وضع کرکے کیمسٹری میں بجلی کے اپنے علم کو لاگو کرنے کے قابل تھا۔اس نے اصطلاحات "انوڈ"، "کیتھوڈ"، "کیٹیشن"، "الیکٹروڈ" اور "الیکٹرولائٹ" کو سائنسی استعمال میں متعارف کرایا۔ الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارجز کا مطالعہ کرنے کے بعد، اس نے ظاہر کیا کہ وہ ایک مختصر مدت کے برقی رو کی نمائندگی کرتے ہیں۔

1839 میں، فیراڈے کی صحت بگڑ گئی اور اس نے تحقیقی کام روک دیا، لیکن 1845 میں اس نے اسے دوبارہ شروع کر دیا، پولرائزڈ روشنی پر مقناطیسی میدان کے اثر میں دلچسپی رکھتے ہوئے۔ اس نے دریافت کیا کہ پولرائزیشن کے جہاز کو گھمانے کے لیے ایک طاقتور برقی مقناطیس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کی وجہ سے اس نے روشنی کا برقی مقناطیسی نظریہ تخلیق کیا، جسے بعد میں جیمز کلرک میکسویل (1831-79) نے ریاضیاتی شکل میں وضع کیا۔

فیراڈے نے 1862 میں رائل انسٹی ٹیوشن میں کام کرنا چھوڑ دیا، جس کے بعد وہ ہیمپٹن کورٹ پیلس میں ملکہ وکٹوریہ کی طرف سے دیے گئے کمروں میں تنہائی میں رہنے لگے، جہاں 25 اگست 1867 کو ان کا انتقال ہوا۔