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科技日历|与普朗克、伦琴同时代的他,打开了“通往量子物理学的大门”

日期:2020-01-14 07:51

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156年前的今日,1864年1月13日,德国物理学家威廉·维恩出世。

威廉·维恩(Wilhelm Wien),全称为威廉·卡尔·维尔纳·奥托·弗里茨·弗朗茨·维恩,是一位德国物理学家,于1911年因对热辐射等物理规则的奉献而取得诺贝尔物理学奖。

人生阅历

1864年1月13日,威廉·维恩出世在东普鲁士小城菲施巴赫,父亲卡尔·维恩(Carl Wien)是一位地主,母亲是卡罗琳·格茨(Caroline Gertz)。他是他们仅有的孩子。

他的家庭搬到了德拉克斯顿的一个小农场,他11岁曾经一直在家里受教育。1879年,他被拉斯滕堡的一所校园选取,但很快就因学习成绩欠安而被校园开除。

1880年后,他进入海德堡市立校园学习,1882年结业后进入哥廷根大学学习数学和自然科学。同年,他还被柏林大学选取,并在那里接受了物理教育。

从1883年到1885年,他在柏林大学学习,师从闻名的德国物理学家和数学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹(他发明晰榜首只检眼镜),并在其试验室作业。

1886年,他在柏林大学取得了物理学博士学位,并完成了一篇关于光对金属的衍射、不同资料对折射光色彩的影响的论文。

取得博士学位后,他回到了被大火严重破坏的家庭农场。在自学物理的一同,他企图在接下来的四年里修正农场,但在1890年被逼卖掉了这块地。

1887年,他完成了金属对光和热辐射的导磁性试验。

1890年,他回到赫尔曼的身边,作为他的帮手在国家物理工程研讨所作业,为工业课题做研讨。

尔后,他在柏林大学、亚琛工业大学、吉森大学都担任过教授,出书过教科书《流体力学》(Hydrodynamik)。

1898年,他与多年恋人露易丝·梅勒成婚,尔后一同生育了4个孩子。1928年8月30日,威廉·维恩在慕尼黑去世。

值得一提的是,在火星上有一个陨石坑以维恩的姓名命名。

此外,威廉·维恩的表弟马克斯·维恩(Max Wien)是高频电子技术的前驱,也曾师从赫尔曼·冯·亥姆霍兹,并发明晰维恩电桥,这是一种相似惠斯通电桥的沟通丈量电路,用于丈量电容和电感的阻抗。

科学效果

维恩提出了波长随温度改动的规则——维恩位移规则,后成为热辐射的基本规则之一,它标明当肯定黑体的温度升高时,辐射身手的最大值向短波方向移动。

维恩位移规则有许多实践的使用,比方经过恒星外表色彩的改变来确认其温度,或制造热象图来监测森林防火和人体病变。

他将温度和熵的概念扩展到了真空中的辐射,界说了一种可以彻底吸收一切辐射的抱负物体,并称之为黑体。

任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质,辐射出去的电磁波具有必定的谱散布。黑体的界说有利于科学家研讨不依赖于物质详细物性的热辐射规则。在黑体辐射中,跟着温度不同,光的色彩各不相同,黑体出现由红--橙红--黄--黄白--白--蓝白的突变进程。

尔后,他又宣布了维恩公式,即维恩辐射规则,给出了这种确认黑体辐射的关系式,供给了描绘和丈量高温的新方法。不过,这个公式后来被证明仅适用于短波,马克斯·普朗克对此进行了进一步的研讨。

他还在阴极射线(电子束)、X射线和阳极射线(带正电荷的原子束)的研讨方面做出了奉献。他确认了阴极射线由高速运动的带负电的粒子(电子)组成,这些粒子的质量只要氢原子的一千分之一。他也得出了阳极射线由带正电的粒子组成,而且它们不比电子重的定论。

据1914年诺贝尔物理学奖得主马克斯·冯·劳厄所说,维恩“为咱们打开了通往量子物理学的大门”。

与量子力学创始人马克思·普朗克(1858-1947)和发现X射线的威廉·康拉德·伦琴(1845-1923)一同代的他,并没有前两位那么知名,但却为物理学的开展做了奠基性的作业。