Томас Иоганн Зеебек
Томас Иоганн Зеебек | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 9 апреля 1770 г. |
| Умер | 10 декабря 1831 г. (61 год) |
| Известный | Открытие термоэлектрического эффекта |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
Томас Иоганн Зеебек (англ. Немецкий: [ˈtoːmas ˈjoːhan ˈzeːbɛk] ; 9 апреля 1770 — 10 декабря 1831) — немецкий физик , который в 1822 году обнаружил связь между теплотой и магнетизмом. Позже, в 1823 году, Эрстед [ ВОЗ? ] назвал это явление термоэлектрическим эффектом .
Зеебек родился в Ревеле (ныне Таллинн ) в богатой купеческой семье балтийских немцев . Он получил медицинскую степень в 1802 году в Гёттингенском университете , но предпочёл изучать физику. С 1821 по 1823 год Зеебек провел серию экспериментов, пытаясь понять открытия Эрстеда , сделанные в 1820 году. Во время своих экспериментов он заметил, что соединение разнородных металлов вызывает отклонение магнитной стрелки (компаса) под воздействием температурного градиента. Поскольку Эрстед обнаружил, что электрический ток вызывает отклонение циркуля поперек провода, результаты Зеебека были интерпретированы как термоэлектрический эффект. [2] Сейчас это называется эффектом Пельтье-Зебека и лежит в основе термопар и термобатарей .
Эффект Зеебека
[ редактировать ]
В 1822 году, после предыдущих экспериментов с гальваническим током и магнетизмом, [3] Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что цепь, сделанная из двух разнородных металлов с переходами при разных температурах, отклоняет магнит компаса . [4] Зеебек полагал, что это произошло из-за магнетизма , вызванного разницей температур. Основываясь на этом результате, Зеебек разработал таблицу, касающуюся различных металлических соединений и отклонения компаса. [4] Его главный вывод по итогам этих экспериментов заключался в влиянии металлов и вулканов на земной магнетизм. [4]
Однако в 1820-е годы существовало как минимум два разных объяснения связи между электричеством и магнетизмом. Один из них был связан с верой в полярность Природы ( Натурфилософия ); другой следовал концепциям силы Ньютона. Эрстед, Зеебек, Риттер и некоторые немецкие химики и физики верили в полярность и искали взаимосвязь между различными силами природы, такими как электричество, магнетизм, тепло, свет и химические реакции. [5] Следователями концепции силы Ньютона были Андре-Мари Ампер и некоторые французские физики. [6] Эрстед интерпретировал эксперимент Зеебека как подтверждение связи между электричеством, магнетизмом и теплом.
После открытия электрона и его фундаментального заряда быстро стало понятно, что эффект Зеебека представляет собой индуцируемый электрический ток, который по закону Ампера отклоняет магнит. Точнее, разница температур создает электрический потенциал ( напряжение ), который может вызывать электрический ток в замкнутой цепи. Сегодня этот эффект известен как эффект Пельтье – Зеебека.
Создаваемое напряжение пропорционально разнице температур между двумя переходами. Константа пропорциональности (а) известна как коэффициент Зеебека и часто называется термоЭДС или термоЭДС. Напряжение Зеебека не зависит от распределения температуры по металлам между переходами. Этот эффект является физической основой термопары, которая часто используется для измерения температуры.
Разность напряжений V , возникающая на клеммах разомкнутой цепи, изготовленной из пары разнородных металлов A и B, два спая которых поддерживаются при разных температурах, прямо пропорциональна разнице между температурами горячего и холодного спая T. час - Т c .Напряжение или ток, возникающий на соединениях двух разных металлов, вызван диффузией электронов из области с высокой электронной плотностью в область с низкой электронной плотностью, поскольку плотность электронов в разных металлах различна. Обычный ток течет в противоположном направлении.
Если оба перехода поддерживаются при одинаковой температуре, в обоих из них диффундирует одинаковое количество электронов. Следовательно, токи в двух переходах равны и противоположны, а суммарный ток равен нулю, и если оба перехода поддерживаются при разных температурах, то диффузия в двух переходах будет разной и, следовательно, будет производиться разное количество тока. Следовательно, чистый ток не равен нулю. Это явление известно как термоэлектричество.
Предшественники цветной фотографии
[ редактировать ]В 1810 году в Йене Зеебек описал действие света на бумагу, сенсибилизированную хлоридом серебра (метод, использованный Иоганном Риттером ). [7] [8] Он заметил, что экспонированное химическое вещество иногда приобретало приблизительную, бледную версию цвета солнечного спектра, проецируемого из призмы, на которую оно было экспонировано, а также сообщил о действии света с длинами волн за пределами фиолетового конца спектра. спектр. [9] Зеебек сообщил, что фиолетовый дает красно-коричневый цвет; синий в синем сегменте, переходящий в зеленый; при желтом свете он становился черным или желтоватым; а красный дает розово-красную или гортензию красную. [7] Эксперимент не удалось сохранить, поскольку он не смог зафиксировать хлорид серебра, чтобы предотвратить его дальнейшую реакцию на свет, хотя Ханнави сообщает, что «в спектре, приписываемом Зеебеку в частной коллекции, пурпурный и фиолетовый цвета в настоящее время остаются видимыми», хотя и слабо. [7] Он переписывался с И.В. Гете , который писал о «Теории цвета» (Zur Farbenlehre) и включил открытие Зеебека в качестве приложения. [10]
Другие достижения
[ редактировать ]В 1808 году Зеебек первым получил и описал амальгаму калия. В 1810 году он наблюдал магнитные свойства никеля и кобальта. В 1818 году Зеебек открыл оптическую активность растворов сахара.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джордж Теодор Диппольд (1904). Научный немецкий читатель . Джинн и Ко.
- ^ Эрстед, Ганс К. (1823). «Новые эксперименты доктора Зеебека по электромагнитным эффектам». Анналы химии и телосложения . 22 : 199–201.
- ^ Зеебек, Т.Дж. (1822 г.). «О магнетизме гальванической цепи». Постановления физического класса королевских пруссов. Академия наук 1820–1821 гг .: 289–346.
- ^ Jump up to: а б с Видеть:
- Зеебек, Т.Дж. (1825) «Магнитная поляризация металлов и минералов из-за разницы температур» , Трактаты Королевской академии наук в Берлине, стр. 265–373.
- Зеебек (1826) «О магнитной поляризации металлов и минералов разностью температур» , Анналы физики и химии , 6 : 1–20, 133–160, 253–286.
- ^ КАНЕВА, Кеннет Л. Физика и натурфилософия: разведка. История науки , т. 35, с. 1, с. 35-106, 1997.
- ^ ДАРРИГОЛ, Оливье. Электродинамика от ампера до Эйнштейна . Издательство Оксфордского университета, 2003.
- ^ Jump up to: а б с Ханнави, Джон (2008). Энциклопедия фотографии девятнадцатого века . Группа Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-415-97235-2 . OCLC 1019889278 .
- ^ Эдер, Йозеф Мария, Эпстеан, Эдвард (1945). История фотографии . дои : 10.7312/eder91430 . ISBN 978-0-231-88370-2 . OCLC 1104874591 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия . Том. 21 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 484–485.
- ^ Иоганн Вольфганг фон Гете (1810). Теория цвета .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Франкель, Юджин (1970–1980). «Амира, как Брэндон». Словарь научной биографии . Том. 12. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 281–282. ISBN 978-0-684-10114-9 .
- Магия, чемпионат мира (1963). Справочник по физике. Гарвард: Кембридж, Массачусетс. стр. 461–464. Частичный перевод работы Зеебека «Магнитная поляризация металлов и руд из-за разницы температур».
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
