彼得·塞曼
彼得·塞曼  Pieter Zeeman | |
|---|---|
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| 出生 | 1865年5月25日 荷蘭宗內邁雷 |
| 逝世 | 1943年10月9日（79歲） 荷蘭阿姆斯特丹 |
| 居住地 | 荷蘭 |
| 國籍 | 荷蘭 |
| 母校 | 萊頓大學 |
| 知名於 | 塞曼效應 |
| 獎項 |  諾貝爾物理學獎（1902年） |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理學家 |
| 機構 | 阿姆斯特丹大學 |
| 博士導師 | 海克·卡末林·昂內斯 |
彼得·塞曼（荷蘭語：Pieter Zeeman，荷蘭語發音：[ˈzeːmɑn]，1865年5月25日—1943年10月9日），荷蘭物理學家。1885年進入萊頓大學在亨德里克·勞侖茲和海克·卡末林·昂內斯的指導下學習物理，1893年取得博士學位。1896年塞曼發現了原子光譜在磁場中的分裂現象，被命名為塞曼效應。隨後，勞侖茲在理論上對這種現象進行了解釋。二人因此被授予1902年的諾貝爾物理學獎。
早年
[編輯]1865年5月25日，彼得·塞曼出生於荷蘭斯豪文－德伊弗蘭島上的宗內邁雷小鎮，父親卡塔里尼斯·福蘭迪尼斯·塞曼（Catharinus Forandinus Zeeman）是荷蘭歸正會的牧師，母親叫維萊米娜·沃爾斯特（Willemina Worst）。
彼得·塞曼從小就對物理感興趣。1883年，彼得·塞曼在荷蘭濟里克澤讀高中時恰巧見到了北極光。他畫了一幅北極光現象的圖並描述了現象，寄給《自然》，成功發表。雜誌的編輯稱讚作品是「塞曼教授在宗內邁雷天文台細緻觀察的結果」。[1]
1883年，塞曼高中畢業後前往代爾夫特進修古典語言。那時想被大學錄取，必須具備古典語言的知識。他住在文科中學校長J·W·萊利博士（Dr J.W. Lely）的家裡。J·W·萊利的兄弟就是負責須德海工程設計與實現的工程師科爾內利斯·萊利。在代爾夫特期間，彼得·塞曼第一次見到了海克·卡末林·昂內斯。塞曼廣泛的閱讀與對實驗的熱愛，給昂內斯留下了的深刻的印象。[1]海克·卡末林·昂內斯後來成為彼得·塞曼的博士導師。
求學及生涯初期
[編輯]1885年，塞曼通過入學考試，進入萊頓大學學習物理, 師從卡末林·昂尼斯和亨德里克·勞侖茲。1890年, 他成為了勞侖茲的助手，這時他的畢業論文還沒有完成。成為勞侖茲的助手，使得他可以參與磁光克爾效應的研究。磁光克爾效應即偏振光入射到磁體上時偏振性質發生改變的現象，1877年被約翰·克爾 (物理學家)首先發現。1893年，塞曼提交了他關於磁光克爾效應的博士論文。獲得博士學位之後，塞曼前往斯特拉斯堡，在弗里德里希·科爾勞施的研究所里度過了半年時間。1895年，塞曼回到萊頓，成為萊頓大學的一位私講師。同年他與約翰娜·伊莉莎白·勒布萊特（Johanna Elisabeth Lebret）結婚，兩人育有三女一子。
1896年，即塞曼提交磁光克爾效應的博士論文兩年之後，塞曼不顧實驗室管理員主管的命令，使用實驗室的設備觀測強磁場下光譜線的分裂。他因此被實驗室開除。但是，後來的結果證明塞曼是對的：他發現了塞曼效應，為此獲得了1902年的諾貝爾物理學獎。塞曼的打算是深入研究磁光克爾效應，以作為他博士論文的拓展。他發現譜線在磁場的作用下會發生分裂。1896年10月31日（星期六），阿姆斯特丹的荷蘭皇家藝術與科學院會議上，亨德里克·勞侖茲從卡末林·昂尼斯處第一次聽說了塞曼的發現。緊接著的星期一，勞侖茲把塞曼請到了他的辦公室里來，對塞曼的實驗結果給出了一種解釋。這一解釋基於勞侖茲的電磁波理論。
很快，物理界意識到塞曼的發現有多麼重要。塞曼的實驗證實了勞侖茲的「磁場中發出的光會發生偏振」的理論。勞侖茲曾提出發光是某種粒子振動的結果。塞曼的實驗使得人們清晰地認識到，這種粒子帶有負電，比氫原子輕一千倍。得到這一結果時，約瑟夫·湯木生還沒有發現電子。因而，塞曼效應成了人們研究原子結構的重要工具。
擔任教授
[編輯]由於他的發現，1897年阿姆斯特丹大學聘任塞曼為講師。1900年，塞曼升任物理學教授。1902年，因發現塞曼效應，他與之前的導師勞侖茲獲得諾貝爾物理學獎。1908年，塞曼接替范德華任正教授兼阿姆斯特丹物理研究所主管。
1923年，阿姆斯特丹大學特地為塞曼新建了一座實驗室，供塞曼更精細地研究塞曼效應。該實驗室在1940年被命名為「塞曼實驗室」。此後的科學生涯，塞曼仍對磁光學的研究充滿興趣。他還研究了光在運動介質中的傳播問題。由於狹義相對論的提出，後一個問題成了物理學界的焦點。為此，勞侖茲和愛因斯坦都對塞曼的研究很感興趣。後來，質譜法也引起了他的研究興趣，他還與J·德·基爾（J. de Gier）一同發現了38Ar、64Ni等同位素[1]。
晚年
[編輯]1898年，塞曼被選為荷蘭皇家藝術與科學院院士，並在1912至1920年間任秘書。1921年，他獲頒亨利·德雷伯獎章，同年被選為英國皇家學會外籍院士[3]。此外，他還獲得了多個獎項和名譽學位。1935年，身為教授的塞曼退休。
1943年10月9日，塞曼在阿姆斯特丹逝世，葬於哈勒姆。
獎勵和榮譽
[編輯]月球背面的一座環形山被命名為「塞曼」，以示對彼得·塞曼的紀念。
發表論文
[編輯]- P. ZEEMAN. The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance. Nature. 1897-02-11, 55 (1424): 347–347 [2018-04-02]. doi:10.1038/055347a0. （原始內容存檔於2021-02-28） （英語）.
- The influence of a magnetic field on radiation frequency. Proceedings of the Royal Society of London. 1897-01-01, 60 (359-367): 513–514 [2018-04-02]. ISSN 0370-1662. doi:10.1098/rspl.1896.0079. （原始內容存檔於2018-06-02） （英語）.
- The influence of a magnetic field on radiation frequency. Proceedings of the Royal Society of London. 1897-01-01, 60 (359-367): 514–515 [2018-04-02]. ISSN 0370-1662. doi:10.1098/rspl.1896.0080. （原始內容存檔於2018-06-02） （英語）.
- Zeeman, P. Fresnel's coefficient for light of different colours. (First part). Royal Netherlands Academy of Art and Sciences, Proceedings. 1914, 17 (I): 445–451 [2013-03-09]. （原始內容存檔於2009-05-19）.
- Zeeman, P. Fresnel's coefficient for light of different colours. (Second part). Royal Netherlands Academy of Art and Sciences, Proceedings. 1915, 18 (I): 398–408 [2013-03-09]. （原始內容存檔於2009-05-19）.
參閱
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 Pieter Zeeman - Biography. The Nobel Foundation. [2013-03-09]. （原始內容存檔於2017-07-21）.
- ^ P. Zeeman. The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance. Classic Papers. chemteam. [2013-03-09]. （原始內容存檔於2016-09-05）.
- ^ Rayleigh. Pieter Zeeman 1865-1943. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. 1944-11-01, 4 (13): 591–595 [2018-04-02]. ISSN 1479-571X. doi:10.1098/rsbm.1944.0010. （原始內容存檔於2018-06-02） （英語）.
