Фридрих Кольрауш (физик)

Фридрих Кольрауш
Фридрих Вильгельм Георг Кольрауш (1840–1910)
Рожденный	( 1840-10-14 ) 14 октября 1840 г. Ринтельн
Умер	17 января 1910 г. ( 1910-01-17 ) (69 лет) Марбург
Национальность	немецкий
Альма-матер	Университет Эрлангена Геттингенский университет
Известный	Работа с электролитами Кондуктометрия Мост Кольрауш
Научная карьера
Поля	Физик
Учреждения	Университет Франкфурта-на-Майне Геттингенский университет ETH Цюрих Дармштадтский университет Университет Вюрцбурга Страсбургский университет Университет Гумбольдта
Докторантура	Вильгельм Эдуард Вебер
Докторанты	Вальтер Нернст Эразм Киттлер
Другие известные студенты	Сванте Аррениус
Примечания
Он был сыном Рудольфа Кольрауша , внуком Фридриха Кольрауша и племянником Отто Кольрауша .

Фридрих Вильгельм Георг Кольрауш (14 октября 1840 – 17 января 1910) был немецким физиком , который исследовал проводящие свойства электролитов и внес свой вклад в изучение их поведения. Он также исследовал эластичность , термоупругость и теплопроводность , а также прецизионные магнитные и электрические измерения.

Сегодня Фридрих Кольрауш считается одним из самых выдающихся физиков-экспериментаторов. Его ранние работы помогли расширить абсолютную систему Карла Фридриха Гаусса и Вильгельма Вебера, включив в нее электрические и магнитные измерительные единицы.

Биография

Образование

Сын Рудольфа Кольрауша , Фридрих Вильгельм Георг Кольрауш родился 14 октября 1840 года в Ринтельне , Германия . После изучения физики в Эрлангене и Геттингене Фридрих Кольрауш получил докторскую степень в Геттингене .

Обучение

После двухлетней работы преподавателем во Франкфурте Кольрауш был назначен профессором физики Геттингенского университета (1866–70).В 1870 году Кольрауш стал профессором ETH Zurich в Швейцарии . Год спустя он переехал в Дармштадтский технологический университет в Германии .

В 1875 году он откликнулся на предложение Вюрцбургского университета на юге Германии , где впоследствии провел свои эксперименты по определению количества и проводимости электролитов. С 1888 года занимался исследованиями и преподавал в Страсбургском университете .

Он отказался от профессорской должности в Университете Гумбольдта в Берлине в 1894 году, но с 1900 года был там же профессором. Он был избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук США в 1900 году и международным членом Национальной академии наук в 1901 году. Он был избран членом Шведской королевской академии наук в 1902 году. Он был избран в Американское философское общество в 1909 году.

Исследовательская работа

Кольрауш был важным исследователем электрохимии по многим причинам. Во-первых, эксперименты, из которых он вывел свой закон независимой миграции ионов, стали каноническими и распространились из лабораторий Кольрауша в Геттингене , Цюрихе и Дармштадте ; Сванте Аррениус , Вильгельм Оствальд и Якоб Хенрикус ван 'т Хофф , первые ионисты , все обучались методам и оборудованию линии Кольрауши. Более того, поскольку Кольрауш также продолжал проверять и подтверждать ионистскую теорию после того, как она была впервые предложена, его работа связала «физику измерений» и ее последующую способность производить большое количество эмпирических данных с результатами и методами ионистов и их приверженцев.

Проводимость электролита в растворе

В 1874 году он продемонстрировал, что электролит обладает определенной и постоянной величиной электрического сопротивления. Наблюдая зависимость проводимости от разбавления , он смог определить скорости переноса ионов ( заряженных атомов или молекул) в растворе. Он использовал переменный ток для предотвращения образования продуктов электролиза ( выделение газов H ₂ и O ₂ или отложение металлов); это позволило ему получить очень точные результаты.

С 1875 по 1879 год он исследовал многочисленные солей растворы , кислот и растворы других веществ. Его усилия привели к открытию закона независимой миграции ионов , то есть каждый тип мигрирующих ионов имеет определенную предельную молярную проводимость независимо от того, какая комбинация ионов находится в растворе, и, следовательно, электрическое сопротивление раствора обусловлено только мигрирующими ионами. ионы данных веществ. Кольрауш показал для слабых (неполностью диссоциированных) электролитов , что чем более разбавлен раствор, тем больше его молярная проводимость из-за увеличения ионной диссоциации .

Измерительная техника и инструменты

В 1895 году он сменил Германа фон Гельмгольца на посту президента Физико-технического рейхсанштальта (PTR – Императорского физико-технического института), эту должность он занимал до 1905 года.

Здесь, как и раньше, его деятельность была сосредоточена на экспериментальной и инструментальной физике: он конструировал приборы и разрабатывал новые методы измерения для исследования электролитической проводимости в растворах. Он завершил создание PTR, задача, которая еще не была выполнена после смерти ее первого президента. Он ввел твердый регламент, график работы и режим работы института.

Под руководством Кольрауша PTR создала множество стандартов и калибровочных эталонов, которые также использовались на международном уровне за пределами Германии .

Кольрауш стремился создать в лабораториях оптимальные условия труда и оградить лаборатории от нежелательных внешних воздействий. Например, шесть лет он боролся против трамвайной линии, которую должны были проложить возле ПТР. Однако еще до того, как трамвай отправился в свое первое путешествие, институту удалось разработать астатический торсионный магнитометр , на который не влияли возмущающие электромагнитные поля . Использование этого прибора и гальванометра с экранированной проволокой, разработанного Дюбуа и Рубенсом, означало, что точные электрические и магнитные работы оставались возможными.

С годами Кольрауш добавил эксперименты, которые отвечали потребностям физической химии и электротехники, в частности. Он усовершенствовал прецизионные измерительные приборы и разработал многочисленные методы измерений почти во всех известных при его жизни областях физики, в том числе измеритель отражательной способности, касательный гальванометр , а также различные типы магнитометров и динамометров. Мост Кольрауша, который он изобрел в то время для измерения проводимости, хорошо известен и сегодня. Подобно Гельмгольцу и Сименсу, Кольрауш также видел возможности, присущие прикладным и фундаментальным исследованиям в области естественных наук и технологий. Он заложил основы научных знаний, которые способствовали развитию промышленности и технологий. PTR разработал стандартизированные точные инструменты для университетских научно-исследовательских институтов и промышленных лабораторий. Он представил единые электрические единицы для Германии, а также сыграл значительную роль в их международном использовании. В период до 1905 года было много примеров важности ПТР для немецкой промышленности, в частности для высоких технологий того времени – электрической, оптической и механической промышленности.

В целом Кольрауш занимался измерением электрических, магнитных и электрохимических явлений почти 50 лет. В 1905 году Кольрауш ушел в отставку с поста президента ПТР.

Фридрих Кольрауш умер в Марбурге 17 января 1910 года в возрасте 69 лет.

Сочинения

В Геттингенском университете Кольрауш задокументировал свои практические эксперименты, результатом которых стала книга Leitfaden der praktischen Physik (Руководство по практической физике), которая была опубликована в 1870 году как первая книга такого типа в Германии . Он содержал не только описания экспериментов, экспериментальных установок и методик измерений, но и таблицы физических величин. Он был выпущен во многих изданиях (9-е расширенное и исправленное издание 1901 года называлось Lehrbuch der praktischen Physik ; более элементарная работа, основанная на нем, называлась Kleiner Leitfaden der praktischen Physik ) и переведена на английский язык. Это считалось стандартной работой по физическим лабораторным методам и измерениям.

По сей день учебник Praktische Physik (Практическая физика), возникший в книге Кольрауша «Leitfaden der praktischen Physik» , является стандартным чтением для физиков и инженеров в Германии . Это связано, прежде всего, с подробным описанием методов измерения, которые составляют основу технических и экспериментальных приложений во многих областях физики.

Кольрауш был также автором книги « Об электрическом сопротивлении ртути» (1888 г.) и многих статей, опубликованных в «Анналах физики и химии» и других научных журналах.

Список работ

• Руководство по практической физике (на немецком языке). Лейпциг: Бенедикт Готхельф Тойбнер. 1892.
• Проводимость электролитов (на немецком языке). Лейпциг: Бенедикт Готхельф Тойбнер. 1898.

Дальнейшее чтение

• Биографический очерк и перепечатка статьи о проводимости.
• Вильгельм Вена (1910). «Некролог: Фридрих Кольрауш» . Анналы физики (на немецком языке). 336 (3): 449–454. Бибкод : 1910АнП...336..449Вт . дои : 10.1002/andp.19103360302 .
• «Кольрауш, Фридрих» . Новая международная энциклопедия . 1905.
• Фридрих Кольрауш в проекте «Математическая генеалогия»

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с Фридрихом Кольраушем, на Викискладе?
• Работы Фридриха Кольрауша или о нем в Интернет-архиве