海克·卡末林·昂内斯
海克·卡末林·昂内斯(荷兰语:Heike Kamerlingh Onnes,1853年9月21日—1926年2月21日),荷兰物理学家,和诺贝尔奖得主。他利用汉普森-林德循环来研究材料在冷却到接近绝对零度时的行为,然后在1908年首次液化氦气。他还在1911年发现了超导性[1][2][3]。
海克·卡末林·昂内斯 Heike Kamerlingh Onnes | |
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出生 | 荷兰格罗宁根 | 1853年9月21日
逝世 | 1926年2月21日 荷兰莱顿 | (72岁)
国籍 | 荷兰 |
母校 | 海德堡鲁普雷希特·卡尔大学 格罗宁根大学 |
知名于 | 超导现象 |
奖项 | 诺贝尔物理学奖(1913年) |
科学生涯 | |
研究领域 | 物理学家 |
机构 | 莱顿大学 |
博士导师 | Rudolf Adriaan Mees |
博士生 | 万德·约翰尼斯·德哈斯 彼得·塞曼 |
生平
昂内斯1853年出生于荷兰的格罗宁根。他的父亲哈姆·卡末林·昂内斯(Harm Kamerlingh Onnes)是一个砖厂的老板。他的母亲是阿纳姆的安娜·葛迪纳·科尔斯[4]。
1870年,卡末林·昂内斯进入格罗宁根大学,第二年前往德国的海德堡大学,在1871年到1873年间跟随物理学家罗伯特·本生和古斯塔夫·基尔霍夫学习。1876年,昂内斯从格罗宁根大学本科毕业,1879年又在该校获得博士学位。他的论文是“Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde”(地球自转的新证据)。
莱顿大学
1882年,昂内斯成为荷兰莱顿大学的物理学教授和物理实验室负责人,将实验室的主攻方向定为低温物理学。当时获得低温的主要手段是液化气体,1882年以前,只有氢气和氦气尚未被液化。英国物理学家杜瓦经过二十余年的研究,在1898年首次液化了氢气。莱顿大学物理实验室在昂内斯的领导下迅速发展,于1894年创建了莱顿大学低温物理实验室,建立了大型液化气工厂。1904年,他创办了一个非常大的低温实验室,并邀请了其他研究者,这使他在科学界被高度重视。在被任命为教授仅一年后,他就成为荷兰皇家艺术与科学学院的成员[5] 。同年,他的研究团队液化了氧气,两年后又液化了氢气。
液化氦气
1908年7月10日,他的团队又应用汉普森-林德循环和低温恒温器和焦耳-汤姆逊效应,首次液化了氦气,以﹣269 °C(4.2 K)刷新了人造低温的新纪录。随后,他又利用液氦获得了1.5 K的更低温。在当时,这是达到地球上最冷的温度。原本的设备在莱顿的布尔哈夫博物馆(Boerhaave Museum)。昂内斯因此被称为“绝对零度先生”。
超导
1911年,卡末林·昂内斯在非常低的温度进行纯金属(汞、锡、铅)的电性分析。有些科学家如威廉汤姆森(开尔文勋爵)认为,在绝对零度下,电子流经导体时会完全停止,或者说,金属的电阻将趋于无限大。其他人,包括卡末林·昂内斯,觉得一个导体的电阻将稳步下降,下降到零。马希森(Augustus Matthiessen)指出,当温度降低时,通常会提高金属的导电率,或换句话说,电阻率通常随着温度下降。昂内斯利用液氦将金和铂冷却到4.3 K以下,发现铂的电阻为一常数。随后他又将汞冷却到4.2 K以下,测量到其电阻几乎降为零,这就是超导现象。
1913年,昂内斯又发现锡和铅也和汞一样具有超导性。同年,由于对物质在低温状态下性质的研究以及液化氦气,昂内斯被授予诺贝尔物理学奖。
在昂内斯的领导下,莱顿大学物理实验室成为世界低温物理学的研究中心。1923年,昂内斯退休,1926年在莱顿逝世。为纪念他,莱顿大学物理实验室在1932年被命名为“卡末林·昂内斯实验室”。
个人生活
1877年,昂内斯和玛莉亚(Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld)结婚,有一子名阿尔伯特(Albert)。他的弟弟,麦梭(Menso Kamerlingh Onnes,1860~1925)是一位相当知名的画家,其子Harm亦是画家;而他的妹妹珍妮(Jenny Kamerlingh Onnes)和另一个著名画家弗洛里斯(Floris Verster)结婚。
参见
参考资料
- ^ Sengers, Johanna Levelt: How Fluids Unmix: Discoveries by the School of Van der Waals and Kamerlingh Onnes. (Edita—the Publishing House of the Royal, 2002, 318 pp)
- ^ van Delft, Dirk (2007) Freezing physics, Heike Kamerlingh Onnes and the quest for cold (页面存档备份,存于互联网档案馆), Edita, Amsterdam, ISBN 9069845199.
- ^ Blundell, Stephen: Superconductivity: A Very Short Introduction. (Oxford University Press, 1st edition, 2009, p. 20)
- ^ The Nobel Prize in Physics 1913: Heike Kamerlingh Onnes. Nobel Media AB. [24 April 2012]. (原始内容存档于2018-07-18).
- ^ Heike Kamerlingh Onnes (1853–1926). Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. [22 July 2015]. (原始内容存档于2021-07-16).
外部链接
- (英文)诺贝尔奖官方网站关于昂内斯生平介绍 (页面存档备份,存于互联网档案馆)