文档详情

海克昂斯低温物理学的奠基人

就爱****影
实名认证
店铺
DOC
16.50KB
约7页
文档ID:279692378
海克昂斯低温物理学的奠基人_第1页
1/7

海克·昂内斯:低温(dīwēn)物理学的奠定人  海克·卡末林·昂内斯〔Heike Kamerlingh Onnes,1853~1926〕,荷兰物理学家,雅号“绝对零度师长教师〞,1911年发现了物体的超导性,低温物理学的奠定人1913年获得诺贝尔物理学奖, 以表扬他对低温物质特征的研究,出格是这些研究导致液氦的消费19世纪末20世纪初,在低温的考试考试研究上睁开过一场世界性的比赛在这场哆嗦科坛的竞赛中,领先的是荷兰小城莱顿的低温考试考试室昂内斯于1913年获得诺贝尔物理学奖,以表扬他对低温物质特征的研究,出格是这些研究导致液氦的消费19世纪末20世纪初,在低温的考试考试研究上睁开过一场世界性的比赛在这场哆嗦科坛的竞赛中,领先的是西北欧的一个小国——荷兰首都莱顿的低温考试考试室19世纪后半叶,在研究气体的性质随压强和温度改变的关系上,荷兰物理学家曾作出过首要奉献1873年,范德瓦耳斯〔Vander Waals〕在他的博士论文“气态和液态的持续性〞中,提出了包含气态和液态的“物态方程〞,即范德瓦耳斯方程1880年,范德瓦耳斯又提出了“对应态定律〞,进一步获得物态方程的普及形式在他的理论指导下,英国人杜瓦〔J. Dewar〕于1898年实现了氢的液化。

他地址的荷兰莱顿除夜学开展了低温考试考试手艺,成立了低温考试考试室这个考试考试室的创始人就是知名低温物理学家卡末林·昂内斯自从1823年法拉第第一次不美观不雅察看到液化氯以来,各类气体的液化和更低温度的实现一贯是考试考试物理学的首要课题但考试考试的规模始终不克不及知足需要1877年,盖勒德〔L.P. Caillettet〕和毕克特〔P.P. Pictet〕分袂在法国和瑞士同时实现了氧的液化1895年德国人林德〔C.V.Linde〕和英国人汉普逊〔W.Hampson〕独霸焦耳-汤姆孙效应〔即节省膨胀效应〕开场除夜规模地消费液氧和液氮知名的林德机成了低温手艺的根柢设备几年后,英国皇家研究所的杜瓦实现了氢的液化和固化他原本感受到达了低温的极限,但接着发现氦还存留在残剩气体中可是颠末多年竭力,用了良多体例都未能实现氦的液化卡末林·昂内斯决心并吞(bìngtūn)这个低温碉堡,他狠抓了低温设备的成立那时低温的获得主假设采用液体蒸发和气体节省膨胀要获得很低的温度,往往需要采用级联的体例,即起首把要液化的气体压缩,同时独霸另一种液体的蒸发带走热量,然后再让气体作节省膨胀,气体对外做功耗损内能而降温这个事理在物理上都已解决,没有什么新内容,但在理论上却存在良多手艺问题。

设计者必然要考虑到各类物理问题息争决这些问题时所需的手艺装备,良多仪器都需要自己制造,甚至在开场时连电力都需要自己供给卡末林·昂内斯以极除夜的精神改善了考试考试室装备,使之由初具规模开展到后发先至可是他更正视人才培育他创立了一所技工黉舍,让学生晚长进修,白日在考试考试室工作他培育的玻璃技师不单知足了本国的需要,还受聘到良多国度的物理考试考试室工作,为开展低温物理学和真赤手艺作出了奉献他为工业培育人才,对荷兰的工业开展起到了必然的影响卡末林·昂内斯还广招科技人员,包含来自国外的访谒学者,集中到他的四周在他的组织和指导下,莱顿低温考试考试室于1894年成立了能除夜量消费液氢和其它气体〔包含氦气〕的工场和一栋规模甚除夜的考试考试楼馆他以工业规模成立考试考试室,这在汗青上仍是第一次就是从这里开场物理学由手工业编制走向现代的除夜规模程度1908年7月10日是一个具有汗青意义的日子这一天,卡末林.昂内斯和他的同事在精心筹备之后,集体攻关,终于使氦液化它标识表记标帜着20世纪“除夜科学〞初度登台,初战告捷为了做好这个考试考试,卡末林-昂内斯的筹备工作极其详尽,他事先对氦的液化温度作了理论估算,估量是在5K~6K。

氦气除夜量储藏,有充实的供给液氢是廉价的在考试考试前一天,制备了75L液态空气备用凌晨5时许,20L液态氢已筹备妥,逐渐灌入氦液化器中用液氢预冷要极其小心,假设有很微量的空气混入系统就会前功尽弃下战书一时半,全数灌进氦液化器后开场令氦气轮回液化器中间的恒温器开场进入从未到达过的低温,这个温度只有靠氦气温度计指示然而,很长时辰看不到指示器有任何改变人们调节压力、改变膨胀活塞,用各类可能采纳的体例促进液化器的工作,温度计都似动非动,很难作出断定这时液氢已近告罄,仍然没有不美观不雅察看到液氦的迹象晚7点半,眼看考试考试要以掉落败了结,有一位闻讯前来不美观不美旁观的传授向卡末林·昂内斯建议说,会不会是氦温度计自己的氦气也液化了,是不是可以从下面照亮(zhào liànɡ)容器,看看究竟结果假设何?昂内斯顿开茅塞,当即照办成效使他喜出望外,原本中间恒温器中几乎布满了液体,光的反射使人们看到了液面 此次卡末林·昂内斯共获得了60cm的液氦,到达了4.3K的低温他们又颠末屡次考试考试,1918年到达1.38K~1.04K然而,卡末林·昂内斯的目的不仅在于获得更低的温度,实现气体的液化和固化,他更注重会谈在极低温前提下物质的各类特征。

金属的电阻是他的研究对象之一那时对金属电阻在接近绝对零点时的改变,众说纷繁,猜想(cāixiǎng)纷歧按照经典理论,纯金属的电阻应随温度的降低而逐渐降低,在绝对零度时到达零有人认为,这一理论不必然合用于极低温当温度降低时,金属电阻可能先达一极小值,再从头增添,因为自由电子也许会凝固在原子上按照这种不美观概念,绝对零度下的金属电阻有可能无限增添两种不美观概念的预言截然相反,孰是孰非,唯有考试考试才能作出断定卡末林.昂内斯先是用铂丝作测试样品,测量电阻靠惠斯通电桥测出的铂电阻先是随温度下降(xiàjiàng),可是到液氦温度〔4.3K〕以下时,电阻的改变却呈现了平缓于是卡末林·昂内斯和他的学生克莱〔Clay〕在1908年发布论文会谈了这一现象他们认为是杂质对铂电阻发生了影响,致使铂电阻与温度无关;假设金属纯粹到没有杂质,它的电阻应该迟缓地向零趋近为了查验自己的断定是否准确,卡末林·昂内斯寄但愿于比铂和金更纯的水银水银是那时可以到达最高纯度的金属,采用持续蒸馏法可以做到这一点1911年4月的一天,卡末林·昂内斯让他的助手霍尔斯特〔G.Holst〕进展这项考试考试水银样品浸于氦恒温槽中,恒定电流流经样品。

测量样品两头的电位差出乎他们的猜想,当温度降至氦的沸点〔4.2K〕以下时,电位差俄然降到了零会不会是线路中呈现了短路?在查找短路原因的过程中,霍尔斯特发现当温度上升到4K以上时,短路当即消掉落再度降温,仍呈现短路现象即使重接线路也无济于事于是他当即向卡末林·昂内斯陈述卡末林·昂内斯开初也不相信,自己又屡次几次这个考试考试,终于熟悉到这恰是电阻消掉落的真正效应卡末林·昂内斯在1911年4月28日发布发布了这一发现此时他还没有看出这一现象的普及意义,仅仅当成是有关水银的出格现象1911年11月25日他作了“水银电阻(diànzǔ)消掉落速度的突变〞的陈述,年夜白地给出了水银电阻〔与常温下电阻比拟拟〕随温度改变的曲线他在陈述中说:“在4.21K与4.19K之间,电阻削减得极快,在4.19K处完全消掉落〞1912年—1913年间,卡末林·昂内斯又发现了锡〔Sn〕在3.8K电阻突降为零的现象,随后发现铅也有近似效应,改变温度估量为6K〔后来证实为7.2K〕1913年,卡末林·昂内斯声称,这些材料在低温下“进入了一种新的状况,这种状况具有出格的电学性质〞超导〞一词就是卡末林·昂内斯定名的卡末林·昂内斯的研究成效发布在?阿姆斯特丹皇家科学院学报?和?莱顿除夜(chúyè)学物理考试考试室通信?上。

后一刊物是他自己开办的,首要登载低温学的学术文献因为对低温物理所作出的凸起奉献,卡末林·昂内斯获得1913年的诺贝尔物理学奖。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档