Pieter Zeeman

Pieter Zeeman
Besök av Albert Einstein (mitt) och Paul Ehrenfest (till höger) i Pieter Zeemans laboratorium i Amsterdam 1920
Grav av Pieter Zeeman och hans fru Johanna Elisabeth Lebret i familjegrav på Kleverlaan-kyrkogården i Haarlem.

Pieter Zeeman [ ˈzeːmɑn ] (född 25 maj 1865 i Zonnemaire på ön Schouwen-Duiveland , Zeeland ; † 9 oktober 1943 i Amsterdam ) var en holländsk fysiker. 1902 tilldelades han Nobelpriset i fysik för sina tjänster för att undersöka magnetismens påverkan på strålningsfenomen .

Liv

Zeeman, som kom från en pastors familj, märktes tidigt genom systematiska och noggranna observationer av naturen. När det gäller norrsken som observerades i Nederländerna hösten 1882 nämndes hans anteckningar i två publikationer av hans fysiklärare i Nature . Efter gymnasiet studerade han fysik från 1885 med Hendrik Antoon Lorentz och Heike Kamerlingh Onnes vid universitetet i Leiden . Efter att ha avslutat sina studier stannade den unga fysikern ursprungligen i Leiden, fick sin doktorsexamen där 1893 med en avhandling om magneto- optisk Kerr-effekt och åkte sedan till Strasbourg under en termin, där han arbetade i Friedrich Kohlrauschs laboratorium . Sedan återvände han till Leiden för att ta en position som privatföreläsare. 1897 flyttade Zeeman till universitetet i Amsterdam , där han fick en fullständig professor i 1900 och stannade till sin pension 1935. 1908 utnämndes Zeeman till chef för Amsterdam Physics Institute. Det laboratorium som byggdes där döptes om till Zeemanlaboratoriet 1940 till hans ära.

Från 1912 till 1920 var Zeeman sekreterare för Kungliga Nederländska vetenskapsakademin , som han varit medlem i sedan 1898.

Tjänster

Zeeman blev känd för upptäckten av Zeeman-effekten , uppkallad efter honom . Redan 1895 misstänkte Hendrik Lorentz, baserat på sin elektronteori, att under inverkan av ett externt magnetfält på atomen delade elektronernas energinivåer atomskalet och därmed spektrallinjerna. Denna teori undersöktes sedan djupgående av Zeeman. Hösten 1896 inledde Zeeman sina motsvarande experimentella undersökningar. Han förbättrade sin apparat med avseende på magnetenes styrka och spektroskopets upplösningskraft och kunde bekräfta Lorentz förutsägelser om delningen i en dubblett och triplett med den blågröna linjen i kadmiumspektrumet . Den 31 oktober 1896 lämnade han den första av hans fem essäer till Amsterdam Academy, där han visade att spektrallinjer av en ljuskällan upp i flera polariserade komponenter i en stark magnetfält . Genom detta fenomen, som kallas Zeeman-effekten, bekräftade han elektronteorin om interaktionen mellan ljus och materia hos sin lärare Lorentz. Från skiftet av spektrallinjerna i magnetfältet var det också möjligt att dra slutsatsen om ett oväntat högt förhållande mellan laddning och massa av partikeln, vilket bekräftades av motsvarande värden för elektronen som upptäcktes i katodstrålar runt samma tid (1896/7) ( Joseph John Thomson , Emil Wiechert och andra) har bekräftats. På ett sätt har Zeeman också en prioritet här - medan Thomson undersökte den fria elektronen, "upptäckte" han den elektronbundna i atomen.

De "anomala" splittringarna av spektrallinjer i kvartetter, sextetter, oktetter etc., som är mycket vanligare trots namnet, upptäcktes nästan samtidigt och oberoende av Thomas Preston (1860–1900), Alfred Cornu och Albert A. Michelson i 1898 Lorentz-teorin kan inte förklaras. Detta kallades "den avvikande Zeeman-effekten" och kunde endast förklaras tillfredsställande från 1925 med introduktionen av elektronsnurrningen och utvecklingen av kvantmekanik.

Nobelpriset

För deras gemensamma forskning om inverkan av magnetism på strålning, Pieter Zeeman och hans lärare Hendrik Antoon Lorentz fick den Nobelpriset i fysik 1902

"Som ett erkännande av den extraordinära förtjänst som de har tjänat genom sin forskning om magnetismens påverkan på strålningsfenomen"

Högsta betyg

Byst i Zonnemaire

Efter att ha mottagit Nobelpriset blev Zeeman bokstavligen utsökt med utmärkelser. År 1922 fick han Rumford-medaljen från Royal Society, och 1932 utsågs han till motsvarande medlem av Bavarian Academy of Sciences . 1921 blev han en motsvarande medlem av Académie des sciences och 1933 en utländsk medlem . Den preussiska vetenskapsakademin tillhörde han sedan 1922 som motsvarande medlem. Det fanns också andra utmärkelser som B. Henry Draper-medaljen 1921. År 1932 valdes han till utländsk medlem av Göttingen Academy of Sciences och 1933 som hedersmedlem ( hedersmedlem ) i Royal Society of Edinburgh .

1970 namngavs en månkrater efter Zeeman och en asteroid 1991 .

I hans födelseort, Zonnemaire, namngavs också en gata till hans ära och en byst uppfördes.

litteratur

  • Lexikon för framstående naturvetare. Volym 3: Men to Z. 1: a upplagan, specialutgåva. Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, München 2007, ISBN 978-3-8274-1883-8 .
  • Theodore Arabatzis: Upptäckten av Zeeman-effekten: En fallstudie av samspelet mellan teori och experiment. I: Studier i historia och vetenskapsfilosofi. Del A. Vol. 23, nr 3, 1992, sid 365-388, doi: 10.1016 / 0039-3681 (92) 90001-M .
  • Anne J. Kox: Upptäckten av elektronen: II. Zeeman-effekten. I: European Journal of Physics. Volym 18, nr 3, 1997, s. 139-144, doi: 10.1088 / 0143-0807 / 18/3/003 .
  • Zeeman, Pieter (1865-1943). I: Biografisk Woordenboek van Nederland. (Nederländska)

webb-länkar

Commons : Pieter Zeeman  - Album med bilder, videor och ljudfiler
Wikikälla: Pieter Zeeman  - Källor och fullständiga texter

Individuella bevis

  1. ^ A b Anne J. Kox: En pionjär inom magnetooptik. I: Physik Journal , Volym 14, nr 6, 2015, s. 51–53.
  2. Michael Faraday visade redan magnetismens inverkan på ljuset i Faraday-effekten
  3. vid uppdelning av spektrallinjer i ett magnetfält
  4. Holger Krahnke: Medlemmarna i vetenskapsakademin i Göttingen 1751-2001 (= avhandlingar från vetenskapsakademien i Göttingen, filologhistorisk klass. Volym 3, volym 246 = avhandlingar från vetenskapsakademien i Göttingen, matematisk-fysisk Klass Serie 3, volym 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , s. 266.
  5. ^ Fellows Directory. Biografiskt index: Tidigare RSE-stipendiater 1783–2002. (PDF-fil) Royal Society of Edinburgh, nås den 27 april 2020 .