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第14章 威廉·维恩

(1864年1月13日—1928年8月30日)

威廉·维恩,德国物理学家,因1893年发现黑体辐射中能量最大的波长与绝对温度成反比,即维恩位移定律而获得1911年诺贝尔物理学奖,火星上的一个火山口也以他的名字命名。

1864年1月13日,维恩出生于东普鲁士的费希豪森。1866年维恩随双亲迁往东普鲁士拉登堡区的德拉施坦。他先后在拉登堡中学、海德堡市立中学、格丁根大学学习,之后进入柏林大学。1883年到1885年在亥姆霍兹的实验室工作。1886年以金属断面上光的衍射和材料对折射光颜色的影响的实验为题获柏林大学博士学位。父亲的患病使维恩中断了学业,他回乡帮助父亲经营庄园直到1890年。在此期间,维恩于1887年完成了有关光和热射线在金属中的穿透性的实验。当父亲的土地卖出后,他回到亥姆霍兹的实验室工作。1896年,维恩在亚琛大学就任物理学教授。1899年被聘为吉森大学物理学教授。1900年他继承伦琴担任维尔茨堡大学物理学教授,同年出版了《流体力学教程》。1902年莱比锡大学曾聘请他继承玻耳兹曼担任物理学教授,1906年柏林大学又曾聘请他继承德鲁德担任教授,但他谢绝了这两次聘请。1920年他被任命为慕尼黑大学物理学教授,他担任这一职务直至去世。

维恩的主要贡献是在热辐射研究方面。1893年,维恩发现黑体辐射中的能量最大的波长与绝对温度成反比,即维恩位移定律。定律指出:黑体在一定温度下所发射的辐射中,含有辐射能大小不同的各种波长,能量按波长的分布情况以及辐射能最大的波长,都将随温度的改变而改变。维恩从理论上得出,随着黑体温度的升高,具有最大辐射能的波长要向短波方向移动。这一定律后来被其他一些科学家从实验上加以验证,确认了这条定律的适用性。1911年,维恩因维恩位移定律获得了诺贝尔物理学奖。

维恩对物理学的其他方面也有许多重要贡献,如在研究气体放电现象时,指出了极隧射线可被电磁场所偏转等。维恩对极隧射线以及其他方面的研究为牛顿力学向量子力学的过渡作出了贡献。正象劳厄所评价的那样:“他的不朽的业绩在于引导我们走到量子物理学的大门口。”1928年8月30日,维恩在慕尼离开人世。