Эрнст Аббе

Эрнст Аббе ХонFRMS
Рожденный	( 1840-01-23 ) 23 января 1840 г. Айзенах , Саксен-Веймар-Айзенах
Умер	14 января 1905 г. (1905-01-14) (64 года) Йена , Германская империя
Национальность	немецкий
Альма-матер	Геттингенский университет Йенский университет
Известный	Рефрактометр Аббе Число Аббе
Научная карьера
Поля	Физика Оптическая инженерия
Учреждения	Йенский университет
Докторантура	Вильгельм Эдуард Вебер Карл Снелл
Докторанты	Генрих Фридрих Вебер
Другие известные студенты	Слава Богу, Фреге

Эрнст Карл Аббе HonFRMS (23 января 1840 — 14 января 1905) — немецкий бизнесмен, инженер-оптик, физик и социальный реформатор. Вместе с Отто Шоттом и Карлом Цейссом он разработал множество оптических инструментов. Он также был совладельцем Carl Zeiss AG , немецкого производителя научных микроскопов, астрономических телескопов, планетариев и других передовых оптических систем.

Личная жизнь

Эльза Снелл

Аббе родился 23 января 1840 года в Эйзенахе , земля Саксен-Веймар-Айзенах , Георгу Адаму Аббе и Элизабет Кристине Бархфельдт. Он происходил из скромной семьи – его отец был мастером на прядильной фабрике. При поддержке работодателя своего отца Аббе смог поступить в среднюю школу и получить общую квалификацию для поступления в университет с довольно хорошими оценками в Эйзенахской гимназии, которую он окончил в 1857 году. К моменту окончания школы его научный талант и сильная воля уже стали очевидны. Таким образом, несмотря на тяжелое финансовое положение семьи, его отец решил поддержать учебу Аббе в университетах Йены (1857–1859) и Геттингена (1859–1861). Во время учебы Аббе давал частные уроки, чтобы улучшить свой доход. Работодатель его отца продолжал финансировать его. Аббе получил докторскую степень в Геттингене 23 марта 1861 года. В школе на него повлияли Бернхард Риман и Вильгельм Эдуард Вебер , который также оказался одним из геттингенской семерки . За этим последовали два коротких назначения в Геттингенскую обсерваторию и в Physikalischer Verein во Франкфурте (ассоциация граждан, интересующихся физикой и химией, основанная Иоганном Вольфгангом фон Гете в 1824 году и существующая до сих пор). 8 августа 1863 года он получил квалификацию преподавателя Йенского университета. В 1870 году он принял контракт в качестве доцента кафедры экспериментальной физики , механики и математики в Йене. В 1871 году он женился на Эльзе Снелл, дочери математика и физика Карла Снелла, одного из учителей Аббе. от которого у него было две дочери. К 1879 году он получил полный статус профессора. В 1878 году он стал директором Йенской астрономической и метеорологической обсерватории . В 1889 году он стал членом Баварской академии наук и гуманитарных наук . Он также был членом Саксонской академии наук. Он был освобожден от преподавательской деятельности в Йенском университете в 1891 году. Аббе умер 14 января 1905 года в Йене. Он был атеистом.

Работа жизни

Микроскоп Карла Цейсса (1879 г.) с оптикой Аббе.

Формула предела разрешения, выгравированная на мемориале Эрнста Аббе в Йене, Германия.

Немецкая марка 1968 года.

Эрнст Аббе, облегчение на могиле

В 1866 году он стал директором по исследованиям в Zeiss Optical Works , а в 1868 году изобрел апохроматическую линзу — линзу для микроскопа, которая устраняет как первичное, так и вторичное искажение цвета. К 1870 году Аббе изобрел конденсатор Аббе , используемый для освещения микроскопа. В 1871 году он сконструировал первый рефрактометр , который описал в брошюре, изданной в 1874 году. К 1872 году он разработал законы изображения несветящихся предметов. Zeiss Optical Works начал продавать его улучшенные микроскопы в 1872 году, к 1877 году они продавали микроскопы с однородным иммерсионным объективом, а в 1886 году продавались его микроскопы с апохроматическими объективами. Он создал число Аббе , меру любого прозрачного материала изменения показателя преломления в зависимости от длины волны , и критерий Аббе, который проверяет гипотезу о том, что в наборе наблюдений существует систематическая тенденция (с точки зрения разрешающей способности этот критерий предполагает, что угловое разделение не может быть меньше отношения длины волны к диаметру апертуры, см. угловое разрешение ). Уже будучи профессором в Йене , он был нанят компанией Carl Zeiss для улучшения процесса производства оптических инструментов, который тогда во многом основывался на методе проб и ошибок.

Аббе был первым, кто дал определение термину «числовая апертура» . как синус полуугла, умноженный на показатель преломления среды, заполняющей пространство между покровным стеклом и передней линзой.

Многие приписывают Аббе открытие предела разрешения микроскопа и формулы (опубликованной в 1873 году).

$d={\frac {\lambda }{2NA}}$ ( Уравнение 1 )

хотя в публикации 1874 г. Гельмгольц утверждает, что эту формулу впервые вывел Жозеф Луи Лагранж , который умер 61 год назад. Гельмгольц был настолько впечатлен, что ему предложили должность профессора в Берлинском университете , от которой он отказался из-за своих связей с Цейсом. Аббе был в лагере сторонников широкой апертуры, утверждая, что микроскопическое разрешение в конечном итоге ограничивается апертурой оптики, но также утверждал, что в зависимости от применения существуют и другие параметры, которые следует учитывать при проектировании объективов по сравнению с апертурой. В статье Аббе 1874 года, озаглавленной «Вклад в теорию микроскопа и природу микроскопического зрения», Аббе утверждает, что разрешающая способность микроскопа обратно зависит от его апертуры, но не предлагает формулы для предела разрешения микроскопа.

В 1876 году Цейсс предложил Аббе партнерство, и он начал получать значительную долю прибыли. Хотя первые теоретические выводы уравнения. 1 были опубликованы другими, справедливо будет сказать, что Аббе был первым, кто пришел к такому выводу экспериментально. В 1878 году он построил первую гомогенную иммерсионную систему для микроскопа. Объективы, созданные коллаборацией Abbe Zeiss, имели идеальную геометрию луча, что позволило Аббе обнаружить, что верхний предел микроскопического разрешения устанавливает апертура, а не кривизна и расположение линз. Первая публикация Аббе уравнения. 1 произошел в 1882 году. В этой публикации Аббе заявляет, что как его теоретические, так и экспериментальные исследования подтвердили уравнение. 1 . Современник Аббе Генри Эдвард Фрипп, английский переводчик статей Аббе и Гельмгольца, ставит их вклады на равных. Он также усовершенствовал интерференционный метод Физо в 1884 году. Аббе, Цейсс, сын Цейсса, Родерих Цейсс , и Отто Шотт основали в 1884 году компанию Jenaer Glaswerk Schott & Genossen . Эта компания, которая со временем по существу объединилась с Zeiss Optical Works, отвечала за исследования и производство 44 первоначальных типов оптического стекла. Работая с телескопами , он в 1895 году построил систему переворота изображения.

Чтобы создавать объективы высокого качества, Аббе внес значительный вклад в диагностику и коррекцию оптических аберраций , как сферических, так и кома-аберраций , которые необходимы для достижения объективом предела разрешения, указанного в уравнении. 1 . Помимо сферической аберрации, Аббе обнаружил, что лучи в оптических системах должны иметь постоянное угловое увеличение по всему их угловому распределению, чтобы создать пятно, ограниченное дифракцией, - принцип, известный как условие синуса Аббе . Настолько монументальными и передовыми были расчеты и достижения Аббе, что Фриц Цернике основал на них свои работы по фазовому контрасту , за что был удостоен Нобелевской премии в 1953 году, а Ганс Буш использовал их для работы над разработкой электронного микроскопа .

Во время своего сотрудничества с работами Carl Zeiss он микроскопическими был не только в авангарде области оптики, но и в области трудовой реформы. он основал социал-демократическую газету Jenaische Zeitung. В 1890 году а в 1900 году ввёл восьмичасовой рабочий день в память о 14-часовом рабочем дне его собственного отца. Кроме того, он создал пенсионный фонд и фонд компенсации при увольнении. В 1889 году Эрнст Аббе основал и пожертвовал Фонд Карла Цейса для научных исследований. Целью фонда было «обеспечить экономическое, научное и технологическое будущее и таким образом улучшить гарантии занятости своих сотрудников». Он подчеркнул, что успех сотрудника зависит исключительно от его способностей и производительности, а не от его происхождения, религии или политических взглядов. В 1896 году он реорганизовал оптический завод Цейсса в кооператив с разделением прибыли. Его социальные взгляды пользовались таким уважением, что прусское государство использовало их в качестве модели и идеализировало Альфредом Вебером в книге 1947 года Schriften der Heidelberger Aktionsgruppe zur Demokratie und Zum Freien Sozialismus (« Сочинения Гейдельбергской группы действий по демократии и свободному социализму »).

кратер Аббе на Луне . В его честь был назван

Библиография

Аббе был пионером в области оптики, дизайна линз и микроскопии и авторитетом своего времени. Он оставил нам многочисленные публикации о своих открытиях, изобретениях и открытиях. Ниже приведен список публикаций, автором которых он является, включая множество ссылок на отсканированные страницы Google Книг.

• Аббе, Эрнст (1873). «О новом осветительном приборе к микроскопу». Архив микроскопической анатомии (на немецком языке). 9 . Бонн, Германия: Издательство Max Cohen & Sohn: 469–480. дои : 10.1007/bf02956177 . S2CID   119495892 .
• —— (1873). «Вклад в теорию микроскопа и микроскопического восприятия» . Архив микроскопической анатомии (на немецком языке). 9 (1). Бонн, Германия: Издательство Max Cohen & Sohn: 413–468. дои : 10.1007/BF02956173 . ISSN   0176-7364 . S2CID   135526560 . Проверено 27 августа 2010 г.
• —— (1874). «Новое оборудование для определения преломляющих и дисперсионных свойств твердых тел и жидкостей». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). 8 . Йена, Германия: Verlag Мауке: 96–174.
• —— (1875). «Новый осветительный аппарат для микроскопа» . Ежемесячный микроскопический журнал . 13 (2). Лондон, Великобритания: Роберт Хардвик: 77–82. дои : 10.1111/j.1365-2818.1875.tb00845.x .
• —— (1876). Лоусон, Генри (ред.). «Вклад в теорию микроскопа и природу микроскопического зрения» . Труды Бристольского общества натуралистов . 1 . Перевод Фриппа, HE Лондон, Великобритания: Williams & Northgate: 200–261.
• —— (1875). —— (ред.). «Выдержки из перевода доктора Х. Э. Фриппа статьи профессора Аббе о микроскопе» . Ежемесячный микроскопический журнал . 14 (4). Лондон, Великобритания: Уильямс и Нортгейт: 191–201. дои : 10.1111/j.1365-2818.1875.tb00067.x .
• —— (1875). —— (ред.). «Выдержки из перевода доктора Х. Э. Фриппа статьи профессора Аббе о микроскопе (продолжение)» . Ежемесячный микроскопический журнал . 14 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Нортгейт: 245–254. дои : 10.1111/j.1365-2818.1875.tb00076.x .
• —— (1878). «О микрометрическом измерении посредством оптических изображений». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 11–17.
• —— (1878). «О подсчете клеток крови». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 98–105.
• —— (1878). «Условия возникновения апланатизма систем линз» . Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 129–142.
• —— (1878). «За пределами геометрической оптики». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 71–109.
• —— (11 июня 1879 г.). Крисп, Фрэнк (ред.). «О системе однородного погружения Стефенсона для объективов микроскопа» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2 (3). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 256–265. дои : 10.1111/j.1365-2818.1879.tb01651.x .
• —— (1879). —— (ред.). «О новых методах улучшения сферической коррекции при конструкции широкоугольных объективов» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2 (7). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 812–824. дои : 10.1111/j.1365-2818.1879.tb01548.x .
• —— (2 мая 1879 г.). « Определение времени и широты по наблюдениям, произведенным на высотных параллелях». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 57–66.
• —— (21 февраля 1879 г.). «Об определении коэффициентов преломления твердых тел с помощью рефрактометра» [Определение коэффициентов преломления твердых тел с помощью рефрактометров]. Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). Йена, Германия: Верлаг Густав Фишер: 35–44.
• —— (1880). Крисп, Фрэнк (ред.). «Условия апланатизма систем линз» . Журнал Королевского микроскопического общества . 3 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 509–515.
• —— (1880). —— (ред.). «Некоторые замечания об апертометре» . Журнал Королевского микроскопического общества . 3 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 20–31. дои : 10.1111/j.1365-2818.1880.tb05648.x .
• —— (1880). —— (ред.). «Условия апланатизма широкоугольных карандашей» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 831.
• —— (1881). —— (ред.). «Сущность однородного погружения» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 526.
• —— (1881). —— (ред.). «Освещение для бинокулярных микроскопов большого увеличения» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 690–692.
• —— (1881). —— (ред.). «Проникающая сила целей» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 831–832.
• —— (1881). «Описание нового стереоскопического окуляра». Реперторий экспериментальной физики для физической инженерии (на немецком языке). 17 . Мюнхен, Германия: печать и издательство Р. Ольденбурга: 197–224.
• —— (1881). —— (ред.). «Происхождение однородного погружения» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 131–134.
• —— (1881). —— (ред.). «Условия микростереоскопического зрения – «Проникновение» » . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 680–689. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
• —— (1881). —— (ред.). «Об оценке апертуры микроскопа» . Журнал Королевского микроскопического общества . 1 (3). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 388–423. дои : 10.1111/j.1365-2818.1881.tb05909.x .
• —— (1881). —— (ред.). «Об условиях ортоскопического и псевдоскопического воздействия в бинокулярном микроскопе» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 (2). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 203–211. дои : 10.1111/j.1365-2818.1881.tb05902.x .
• —— (1881). —— (ред.). «Стереоскопический окуляр Аббе» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 1 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 298–299.
• —— (1882). —— (ред.). «Миниатюрные изображения» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 2 . Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 693–696.
• —— (1882). —— (ред.). «Соотношение апертуры и мощности в микроскопе» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2 (3). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 300–309. дои : 10.1111/j.1365-2818.1882.tb00190.x .
• —— (1882). —— (ред.). «Взаимосвязь апертуры и мощности в микроскопе (продолжение)» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 2 (1). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 460–473. дои : 10.1111/j.1365-2818.1882.tb04805.x .
• —— (1883). —— (ред.). «Взаимосвязь апертуры и мощности в микроскопе (продолжение)» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 3 (1). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 790–812. дои : 10.1111/j.1365-2818.1883.tb05956.x .
• —— (1884). —— (ред.). «Примечание о правильном определении усиливающей способности линзы или системы линз» . Журнал Королевского микроскопического общества . 4 (1). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 348–351. дои : 10.1111/j.1365-2818.1884.tb01110.x .
• —— (1884). —— (ред.). «О режиме видения широкоапертурными объективами» . Журнал Королевского микроскопического общества . 4 (1). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 20–27. дои : 10.1111/j.1365-2818.1884.tb02005.x .
• —— (1886). «Новый микроскоп». S Ber Jena Ges Med . 2 : 107–108.
• —— (1886). микроскопа с использованием новых типов оптического стекла ( Об усовершенствовании на немецком языке).
• —— (1890). «Измерительная техника для физиков». Журнал прибороведения (на немецком языке). 10 :446-447.
• —— (1895). Двойная призма для полностью отражающих рефрактометров . Патенты Google.
• —— (1895). Мотивы и пояснения к проекту устава Карла Цейса ( Фонда на немецком языке). Вопелиус.
• ——; Рудольф, П. (1897). «Anamorphotisches Linsensystem» [Система анаморфотных линз]. Герман Пэт (на немецком языке). 99722 .
• —— (1904). Сборник эссе . (на немецком языке) 5 томов, изданных с 1904 по 1940 год. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Хильдесхайм. LCCN94235187   .
• ——; Ламмер, Отто; Райхе, Фриц (1910). Теория формирования изображения в ( микроскопе на немецком языке). Брауншвейг, Германия: Ф. Видег и сын. LCCN10017693   .
• —— (1921). ( Общественно -политические сочинения на немецком языке). Йена, Германия: Густав Фишер. LCCN49036118   .

См. также

• конденсатор Аббе
• Дифракционный предел Аббе
• Ошибка Аббе
• окуляр Аббе
• Число Аббе
• Призма Аббе
• Рефрактометр Аббе
• Синусоидальное состояние Аббе
• Призма Аббе – Кенига
• Призма Аббе – Порро
• Аберрации в оптических системах
• Краун стекло (оптика)
• Дерматоскопия
• Диафрагма (оптика)
• Расчет свойств стекла
• Оптическая аберрация
• Оптический дилатометр
• Немецкие изобретатели и первооткрыватели

Ссылки

Источники

• Аббе, Эрнст (1874). «Новое оборудование для определения преломляющих и дисперсионных свойств твердых тел и жидкостей». Йенский журнал естественных наук (на немецком языке). 8 . Йена, Германия: Verlag Мауке: 96–174.
• Аббе, Эрнст (1876). Лоусон, Генри (ред.). «Вклад в теорию микроскопа и природу микроскопического зрения» . Труды Бристольского общества натуралистов . 1 . Перевод Фриппа, HE Лондон, Великобритания: Williams & Northgate: 200–261.
• Аббе, Эрнст (1881). Крисп, Фрэнк (ред.). «Об оценке апертуры микроскопа» . Журнал Королевского микроскопического общества . 1 (3). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 388–423. дои : 10.1111/j.1365-2818.1881.tb05909.x .
• Аббе, Эрнст (1883). Крисп, Фрэнк (ред.). «Взаимосвязь апертуры и мощности в микроскопе (продолжение)» . Журнал Королевского микроскопического общества . 2. 3 (1). Лондон, Великобритания: Уильямс и Норгейт: 790–812. дои : 10.1111/j.1365-2818.1883.tb05956.x .
• Блазиус, Эвальд (1953). «Аббе, Эрнст Карл». Новая немецкая биография (на немецком языке). Берлин, Германия: Duncker & Humblot. LCCN54001573   .
• Дебус, Аллен Г.; Калинджер, Рональд С.; Коллинз, Эдвард Дж.; Кеннеди, Стивен Дж., ред. (1968). «Абба Эрнст Карл» . Мировой кто есть кто в науке: Биографический словарь выдающихся ученых от древности до наших дней . Чикаго, Иллинойс: Компания AN Marquis. ISBN  978-0-8379-1001-7 . LCCN   68056149 .
• Гюнтер, Норберт (1970). «Аббе, Эрнст». В Гиллиспи, Чарльз Коулстон (ред.). Словарь научной биографии . Том. I: Пьер Абайяр – Л.С. Берг. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 6–9. ISBN  978-0-684-10112-5 . LCCN   69018090 .
• Гельмгольц, Герман; Фрипп, Генри Эдвард (июль 1876 г.). «О пределах оптической способности микроскопа» . Ежемесячный микроскопический журнал . 16 (1): 15–39. дои : 10.1111/j.1365-2818.1876.tb05606.x .
• Хойберг, Дейл Х., изд. (2010). «Эбби, Эрнест» . энциклопедия Британская Том. I: A-Ac – Байес (15-е изд.). Чикаго, Иллинойс: Британская энциклопедия, Inc. ISBN  978-1-59339-837-8 . LCCN   2008934270 .
• Объединенный комитет инженеров-строителей; Американский конгресс по геодезии и картографии и Американское общество фотограмметрии и дистанционного зондирования (1994). Глоссарий картографических наук . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. ISBN  978-0-7844-0050-0 . LCCN   94030078 .
• Пфайффер, Вольфганг (1991). «Карл-Цейсс-Стифтунг». В Хасте, Адель; Паскаль, Дайан Б.; Берни, Кейт; Барбур, Филипп А.; Гриффин, Джессика (ред.). Международный справочник историй компаний . Том. III: Товары для здоровья и личной гигиены – материалы. Чикаго, Иллинойс: Сент-Джеймс Пресс. стр. 445–447. ISBN  978-1-55862-059-9 . LCCN   89190943 .

Дальнейшее чтение

• Селла, Андреа (ноябрь 2008 г.). «Рефрактометр Аббе» . Королевское химическое общество . Химический мир. п. 67. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 6 мая 2015 г.
• Фолькманн, Харальд. «Эрнст Аббе и его работа». Прикладная оптика 5.11 (1966): 1720–1731.

Внешние ссылки

• Вклад Аббе
• Паселк, Ричард А. «Эволюция рефрактометра Аббе» . Архивировано из оригинала 29 ноября 2021 года . Проверено 11 мая 2008 г.
• Основные принципы работы рефрактометров (и поляриметров)
• О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Эрнст Аббе» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
• Эрнст Аббе в проекте «Математическая генеалогия»
• Биография Molecular Expressions
• Работы Эрнста Аббе в Project Gutenberg
• Работы Эрнста Аббе или о нем в Интернет-архиве
• Рефрактометр Аббе фирмы Carl Zeiss, изготовленный в 1904 году.
• Вырезки из газет об Эрнсте Аббе в ХХ веке. Архив прессы ZBW .