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德國物理學家維恩出生

1864年1月12日

1864年1月12日德國物理學家維恩出生_歷史上的今天

德國物理學家維恩

 

1、因發現熱輻射規律——維恩位移定律和建立黑體輻射的維恩公式,維恩(Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien 1864~1928)(左圖)獲得了1911年度諾貝爾物理學獎。

 

19世紀末,人們已經認識到熱輻射和光輻射都是電磁波,並對輻射能量在不同頻率範圍內的分布問題,特別是黑體輻射,進行了較深入的理論和實驗研究。維恩和拉梅爾發明了第一個實用黑體——空腔發射體,為他們的實驗研究提供了所需的“完全輻射”。維恩在前人研究的基礎上於1893年提出了理想黑體輻射的位移定律:lmaxT=常數。該定律指出,隨著溫度的升高,與輻射能量密度極大值對應的波長向短波方向移動。由於輻射通量密度與輻射能量密度之比為c/4,所以在測出對應輻射通量密度極大值的lmax後,就可以根據維恩位移定律確定輻射體的溫度。光測溫度計就是根據這一原理製成的。

 

接著,維恩研究了黑體輻射能量按波長的分布問題。他從熱力學理論出發,在分析了實驗數據之後,得到了一個半經驗的公式:

 

即維恩公式。其中,El為在波長l處單位波長間隔的輻射能量;C1和C2是兩個經驗參數,通過符合實驗曲線來確定;T為平衡時的溫度。維恩公式在短波波段與實驗符合得很好,但在長波波段與實驗有明顯的偏離。後來,在進一步探索更好的輻射公式的過程中,普朗克建立了與所有的實驗都符合的輻射量子理論。但是,在利用光學高溫計測量溫度時,人們仍經常採用維恩公式,因為它計算簡單且足夠精確。

 

2、數學家。維恩(John Venn,公元1834年8月4日─公元1923年4月4日)英國數學家。生於英國赫爾,卒於劍橋。1853年入劍橋大學學習,1857年在數學方面獲得學位,並被選為學院的研究員,他擔任此職直至去世。1883年他獲得理學博士學位,同年被選為英國皇家學會會員。

 

維恩在機率論和邏輯學方面有所貢獻,他在1866年的《機會邏輯》和1881年的《符號邏輯》等在19世紀末及20世紀初曾享有很高的聲譽。他修正了棣莫弗(De Moivre)的一個經典機率論定義,將「在m次試驗中,成功n次,則成功的機率為n/m」,修改為「在m(m為一個大數)次試驗中,成功n次,則成功的機率為當m趨向無窮大時n/m的極限值」,但此定義仍然有缺點。聯繫著這個定義,他還研究了著名的「聖彼得堡悖論」(St. Peterburg Paradox)。在邏輯學方面,維恩曾澄清了布爾在1854年的《思維規律的研究》中一些含混的概念。但其最主要的成就是系統解釋並發展了幾何表示的方法。他作出一系列簡單閉曲線(圓或更複雜的形式),將平面分為許多間隔,利用這種圖表,維恩闡明瞭演繹推理的基本原理。為了進一步明確起見,他還引入了一些數學難題作為實例。雖然在維恩之前,萊布尼茨(Leibniz)已系統地運用過這類邏輯圖,但今天這種邏輯圖仍稱作「維恩圖」(Venn Diagram)。

 

除了數學以外,維恩還有一較特別的興趣或技能,那便是製作機器。他曾製作一部板球磙動機,當澳洲板球隊在1909年到訪劍橋時,維恩的板球磙動機依然運作正常,並使他們其中一位成員打空四次。

 

1月12日發生的事情: