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海克·卡末林·昂內斯

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海克·卡末林·昂内斯1913年諾貝爾物理學獎得主
Heike Kamerlingh Onnes
Kamerlingh portret.jpg
出生(1853-09-21)1853年9月21日
荷兰格罗宁根
逝世1926年2月21日(1926歲-02-21)(72歲)
荷兰莱顿
居住地 荷蘭
国籍 荷蘭
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Nobel prize medal.svg 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
博士導師Rudolf Adriaan Mees
博士生万德·约翰尼斯·德哈斯
彼得·塞曼

海克·卡末林·昂内斯荷蘭語Heike Kamerlingh Onnes,1853年9月21日-1926年2月21日),荷兰物理学家,和諾貝爾獎得主。他利用漢普森-林德循環來研究材料在冷卻到接近絕對零度時的行為,然後在 1908 年首次液化氣。他還在1911年發現了超導性[1][2][3]

生平[编辑]

昂内斯1853年出生于荷兰格罗宁根。他的父親哈姆·卡末林·昂內斯(Harm Kamerlingh Onnes)是一個磚廠的老闆。他的母親是阿納姆的安娜·葛迪納·科爾斯[4]

1870年,卡末林·昂內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·本生古斯塔夫·基爾霍夫学习。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。他的論文是“Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde”(地球自轉的新證據)。

莱顿大学[编辑]

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,他創辦了一個非常大的低溫實驗室,並邀請了其他研究者,這使他在科學界被高度重視。在被任命為教授僅一年後,他就成為荷蘭皇家藝術與科學學院的成員[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[编辑]

1908年7月10日,他的团队又应用漢普森-林德循環和低溫恆溫器和焦耳-湯姆遜效應,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。在當時,這是達到地球上最冷的溫度。原本的設備在萊頓的布爾哈夫博物館(Boerhaave Museum)。昂内斯因此被称为“绝对零度先生”。

超导[编辑]

1911年,卡末林·昂內斯在非常低的溫度進行純金屬(汞、錫、鉛)的電性分析。有些科学家如威廉湯姆森(开尔文勋爵)認為,在絕對零度下,電子流經導體時會完全停止,或者說,金屬的电阻將趋于無限大。其他人,包括卡末林·昂內斯,覺得一個導體的電阻將穩步下降,下降到零。马希森(Augustus Matthiessen)指出,當溫度降低時,通常會提高金屬的導電率,或換句話說,電阻率通常隨著溫度下降。昂內斯利用液氦将冷却到4.3 K以下,发现铂的电阻为一常数。随后他又将却到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[编辑]

1877年,他和瑪莉亞(Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld)结婚,並有一個小孩,名子叫阿爾伯特(Albert)。他的弟弟,麥梭(Menso Kamerlingh Onnes,1860~1925)是一位相當知名的畫家,其子Harm亦是画家;而他的妹妹珍妮(Jenny Kamerlingh Onnes)和另一個著名畫家弗洛里斯(Floris Verster)結婚。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 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)
  2. ^ 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.
  3. ^ Blundell, Stephen: Superconductivity: A Very Short Introduction. (Oxford University Press, 1st edition, 2009, p. 20)
  4. ^ 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). 
  5. ^ 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). 

外部連結[编辑]