1928年8月30日 诺贝尔物理学奖威廉·维恩逝世

2020-10-23 21:48 · rilila.com

在92年前的今天,1928年8月30日(农历1928年7月16日),诺贝尔物理学奖威廉·维恩逝世。

诺贝尔物理学奖威廉·维恩

威廉·维恩(Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien ,1864年1月13日—1928年8月30日),德国物理学家,研究领域为热辐射与电磁学等。1911年,他因对于热辐射等物理法则贡献,而获得诺贝尔物理学奖。

人物生平

1864年1月13日,出生在东普鲁士(现俄罗斯)的菲施豪森(Fischhausen),德国物理学家,研究领域为热辐射与电磁学等。他的父亲卡尔·维恩(Carl Wien)是地主。

1879年,在拉斯滕堡(Rastenburg)、1880年至1882年在海德堡读中学。

1882年,中学毕业后,在哥廷根大学学习数学,同年转去柏林大学。

1883年至1885年在赫尔曼·冯·亥姆霍兹的实验室工作,

1886年,获得博士学位,论文题目是光对金属的衍射,以及不同材料对折射光颜sè的影响。此后,由于维恩的父亲生病,维恩不得不回去帮助管理他父亲的土地。期间他有一个学期跟随亥姆霍兹。

1887年,完成了金属对光和热辐射的导磁性实验。

1890年,父亲的土地变卖后,维恩回到亥姆霍兹的身边,作为他的助手在国家物理工程研究所工作,为工业课题做研究。

1892年,在柏林大学获得大学任教资格。

1893年,维恩经由热力学、光谱学、电磁学和光学等理论支援,发现了维恩位移定律,并应用于黑体等学术理论,揭开量子力学新领域。

1896年,前往亚琛工业大学物理学教授,以接替菲利普·莱纳德。

1899年,在吉森大学任物理学教授。

1900年,赴维尔茨堡大学接替伦琴,同年出版了教科书《流体力学》(Hydrodynamik)。

1902年,他曾被邀请接替玻耳兹曼出任莱比锡大学的物理学教授,但他拒绝了这个邀请

1906年,被邀请接替保罗·德鲁德(Paul Drude)出任柏林大学的物理学教授,但他拒绝了这个邀请。

1911年,他因对于热辐射等物理法则贡献,而获得诺贝尔物理学奖。

1920年底前往慕尼黑,再次接替伦琴,直到1928年逝世。

维恩公式

维恩因发现热辐射规律——维恩位移定律和建立黑体辐射的维恩公式,获得了1911年度诺贝尔物理学奖。

19世纪末,人们已经认识到热辐射和光辐射都是电磁波,并对辐射能量在不同频率范围内的分布问题,特别是黑体辐射,进行了较深入的理论和实验研究。维恩和拉梅尔发明了第一个实用黑体——空腔发射体,为他们的实验研究提供了所需的“完全辐射”。维恩在前人研究的基础上于1893年提出了理想黑体辐射的位移定律:lmaxT=常数。该定律指出,随着温度的升高,与辐射能量密度极大值对应的波长向短波方向移动。由于辐射通量密度与辐射能量密度之比为c/4,所以在测出对应辐射通量密度极大值的lmax后,就可以根据维恩位移定律确定辐射体的温度。光测温度计就是根据这一原理制成的。

接着,维恩研究了黑体辐射能量按波长的分布问题。他从热力学理论出发,在分析了实验数据之后,得到了一个半经验的公式.即维恩公式。其中,El为在波长l处单位波长间隔的辐射能量;C1和C2是两个经验参数,通过符合实验曲线来确定;T为平衡时的温度。维恩公式在短波波段与实验符合得很好,但在长波波段与实验有明显的偏离。后来,在进一步探索更好的辐射公式的过程中,普朗克建立了与所有的实验都符合的辐射量子理论。但是,在利用光学高温计测量温度时,人们仍经常采用维恩公式,因为它计算简单且足够精确。

维恩图

维恩图:也叫文氏图,用于显示元素集合重叠区域的图示。

维恩图的历史,1880年,维恩(Venn)在《论命题和推理的图表化和机械化表现》一文中首次采用固定位置的交叉环形式再加上阴影来表示逻辑问题(如图1所示),这一表示方法,不仅让逻辑学家无比激动——以致于19世纪后期、整个20世纪直到今天,还有许许多多的逻辑学家都对此潜心钻研,在大量逻辑学着作中,Venn图占据着十分重要的位置,而且,维恩图还被应用于数学学科中,尤其是被应用于集合论当中。

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