諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)威廉·維恩逝世
在92年前的今天,1928年8月30日(農(nóng)歷1928年7月16日),諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)威廉·維恩逝世。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)威廉·維恩威廉·維恩(WilhelmCarlWernerOttoFritzFranzWien,1864年1月13日—1928年8月30日),德國(guó)物理學(xué)家,研究領(lǐng)域?yàn)闊彷椛渑c電磁學(xué)等。1911年,他因?qū)τ跓彷椛涞任锢矸▌t貢獻(xiàn),而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。人物生平1864年1月13日,出生在東普魯士(現(xiàn)俄羅斯)的菲施豪森(Fischhausen),德國(guó)物理學(xué)家,研究領(lǐng)域?yàn)闊彷椛渑c電磁學(xué)等。他的父親卡爾·維恩(CarlWien)是地主。1879年,在拉斯滕堡(Rastenburg)、1880年至1882年在海德堡讀中學(xué)。1882年,中學(xué)畢業(yè)后,在哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),同年轉(zhuǎn)去柏林大學(xué)。1883年至1885年在赫爾曼·馮·亥姆霍茲的實(shí)驗(yàn)室工作,1886年,獲得博士學(xué)位,論文題目是光對(duì)金屬的衍射,以及不同材料對(duì)折射光顏色的影響。此后,由于維恩的父親生病,維恩不得不回去幫助管理他父親的土地。期間他有一個(gè)學(xué)期跟隨亥姆霍茲。1887年,完成了金屬對(duì)光和熱輻射的導(dǎo)磁性實(shí)驗(yàn)。1890年,父親的土地變賣(mài)后,維恩回到亥姆霍茲的身邊,作為他的助手在國(guó)家物理工程研究所工作,為工業(yè)課題做研究。1892年,在柏林大學(xué)獲得大學(xué)任教資格。1893年,維恩經(jīng)由熱力學(xué)、光譜學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等理論支援,發(fā)現(xiàn)了維恩位移定律,并應(yīng)用于黑體等學(xué)術(shù)理論,揭開(kāi)量子力學(xué)新領(lǐng)域。1896年,前往亞琛工業(yè)大學(xué)物理學(xué)教授,以接替菲利普·萊納德。1899年,在吉森大學(xué)任物理學(xué)教授。1900年,赴維爾茨堡大學(xué)接替?zhèn)惽?,同年出版了教科?shū)《流體力學(xué)》(Hydrodynamik)。1902年,他曾被邀請(qǐng)接替玻耳茲曼出任萊比錫大學(xué)的物理學(xué)教授,但他拒絕了這個(gè)邀請(qǐng)1906年,被邀請(qǐng)接替保羅·德魯?shù)?PaulDrude)出任柏林大學(xué)的物理學(xué)教授,但他拒絕了這個(gè)邀請(qǐng)。1911年,他因?qū)τ跓彷椛涞任锢矸▌t貢獻(xiàn),而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1920年底前往慕尼黑,再次接替?zhèn)惽?,直?928年逝世。維恩公式維恩因發(fā)現(xiàn)熱輻射規(guī)律——維恩位移定律和建立黑體輻射的維恩公式,獲得了1911年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。19世紀(jì)末,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到熱輻射和光輻射都是電磁波,并對(duì)輻射能量在不同頻率范圍內(nèi)的分布問(wèn)題,特別是黑體輻射,進(jìn)行了較深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。維恩和拉梅爾發(fā)明了第一個(gè)實(shí)用黑體——空腔發(fā)射體,為他們的實(shí)驗(yàn)研究提供了所需的“完全輻射”。維恩在前人研究的基礎(chǔ)上于1893年提出了理想黑體輻射的位移定律:lmaxT=常數(shù)。該定律指出,隨著溫度的升高,與輻射能量密度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。由于輻射通量密度與輻射能量密度之比為c/4,所以在測(cè)出對(duì)應(yīng)輻射通量密度極大值的lmax后,就可以根據(jù)維恩位移定律確定輻射體的溫度。光測(cè)溫度計(jì)就是根據(jù)這一原理制成的。接著,維恩研究了黑體輻射能量按波長(zhǎng)的分布問(wèn)題。他從熱力學(xué)理論出發(fā),在分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,得到了一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的公式.即維恩公式。其中,El為在波長(zhǎng)l處單位波長(zhǎng)間隔的輻射能量;C1和C2是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù),通過(guò)符合實(shí)驗(yàn)曲線來(lái)確定;T為平衡時(shí)的溫度。維恩公式在短波波段與實(shí)驗(yàn)符合得很好,但在長(zhǎng)波波段與實(shí)驗(yàn)有明顯的偏離。后來(lái),在進(jìn)一步探索更好的輻射公式的過(guò)程中,普朗克建立了與所有的實(shí)驗(yàn)都符合的輻射量子理論。但是,在利用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量溫度時(shí),人們?nèi)越?jīng)常采用維恩公式,因?yàn)樗?jì)算簡(jiǎn)單且足夠精確。維恩圖維恩圖:也叫文氏圖,用于顯示元素集合重疊區(qū)域的圖示。維恩圖的歷史,1880年,維恩(Venn)在《論命題和推理的圖表化和機(jī)械化表現(xiàn)》一文中首次采用固定位置的交叉環(huán)形式再加上陰影來(lái)表示邏輯問(wèn)題(如圖1所示),這一表示方法,不僅讓邏輯學(xué)家無(wú)比激動(dòng)——以致于19世紀(jì)后期、整個(gè)20世紀(jì)直到今天,還有許許多多的邏輯學(xué)家都對(duì)此潛心鉆研,在大量邏輯學(xué)著作中,Venn圖占據(jù)著十分重要的位置,而且,維恩圖還被應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)科中,尤其是被應(yīng)用于集合論當(dāng)中。