В конце концов, в начале 1813 года, когда Фарадею был 21 год, Хэмфри Дэви сделал его ассистентом в лаборатории Королевского института. В октябре того же года, Фарадей уехал за границу, в Европу, с сэром Дэви и его женой.
Путешествие по Европе, во время которого Дэви встречался со многими выдающимися европейскими учеными, продолжалось полтора года. Поездка была прервана из-за личных разногласии Дэви с супругой.
Путешествие по Европе должно было стать замечательной школой для Фарадея. Из его писем видно, как сильно скучал он по семье и друзьям. Эта поездка за границу была, по-видимому, единственным случаем, когда Фарадей покинул Англию или даже просто имел смелость уехать далеко от Лондона.
В длительной поездке по Франции, Италии и на обратном пути в Англию, который пролегал через Германию и Бельгию, Дэви встречался со многими европейскими учеными и поставил массу экспериментов не без помощи Фарадея. В Париже Дэви был принят Ампером, Гей-Люссаком, Гумбольдтом и другими. Там Дэви проделал анализ неизвестного вещества, переданного ему Ампером, и идентифицировал присутствующий в нем новый химический элемент, который назвал иодом.
В Генуе Дэви провел несколько опытов с электрическим скатом, способным вырабатывать довольно мощные электрические импульсы. Фактически до сих пор не притупился интерес к механизму, посредством которого эта замечательная рыба накапливает и освобождает очень большие электрические заряды при значительном напряжении.
Путешественники жили некоторое время во Флоренции. Основной целью визита в этот город было намерение воспользоваться большой линзой, принадлежавшей герцогу Тосканскому. С помощью этой линзы Дэви сфокусировал солнечные лучи на кристалл алмаза, который в платиновой чашке был помещен внутрь сосуда, наполненного кислородом. Дэви подтвердил этим опытом, что алмаз действительно является чистым углеродом.
Этот эксперимент поразительно опережал свое время, ведь только сейчас солнечные печи, в которых используются зеркала или другие приспособления, собирающие и фокусирующие солнечные лучи, стали применять для получения очень высоких температур. Всего лишь несколько лет назад из углерода под воздействием больших давлений и высоких температур были успешно синтезированы искусственные алмазы.
Тот факт, что алмаз и грифель карандаша (графит) выглядят абсолютно по-разному и в то же время не содержат ничего, кроме атомов углерода, сам по себе является замечательным. Кроме того, это яркий пример, показывающий, насколько важную роль в определении свойств играет структура твердого тела.
В алмазе атомы углерода расположены в виде многократно повторяющейся решетки, причем каждый атом углерода окружен четырьмя другими такими же атомами. Этот правильный порядок следования атомов углерода и определяет особые свойства алмаза. В целом алмаз исключительно прочен, но поскольку вся решетка имеет кубическую симметрию, то существуют плоскости, вдоль которых прочность материала понижена, и именно по этим плоскостям раскалывается алмаз, если в нем вдруг возникают трещины.
В графите атомы углерода расположены более или менее плоскими слоями, которые могут легко перемещаться друг относительно друга. Благодаря этой способности графит и обладает особенностями, позволяющими использовать его в качестве смазки.
Олово тоже дает исключительно интересный пример того, какую роль играет структура вещества в определении его свойств. Если в достаточной степени охладить его и тем самым вызвать определенную перестройку в кристаллической решетке, кусок металлического олова постепенно превратится в сероватый порошок, так называемое серое олово, сильно отличающееся по свойствам от металлического олова (например, по электропроводности).
Реакция вполне обратима, и если вновь нагреть серое олово, то оно станет переходить обратно в металлическое состояние. Механизм, приводящий к таким замечательным изменениям, сводится к тому, что при понижении температуры атомам олова энергетически более выгодно иметь иное расположение в кристаллической решетке друг относительно друга, чем то, которое предпочтительней при повышенной температуре.
Область структурного анализа, с которой, в частности, связано применение рентгеновского излучения для определения расположения атомов в кристаллической решетке, является чрезвычайно важным разделом и в физике, и в химии.
