海克·卡末林·昂内斯

超导现象的发现者,荷兰物理学家
(重定向自昂尼斯

海克·卡末林·昂内斯荷兰语Heike Kamerlingh Onnes,1853年9月21日—1926年2月21日),荷兰物理学家,和诺贝尔奖得主。他利用汉普森-林德循环来研究材料在冷却到接近绝对零度时的行为,然后在1908年首次液化气。他还在1911年发现了超导性[1][2][3]

海克·卡末林·昂内斯1913年诺贝尔物理学奖得主
Heike Kamerlingh Onnes
出生(1853-09-21)1853年9月21日
 荷兰格罗宁根
逝世1926年2月21日(1926岁—02—21)(72岁)
 荷兰莱顿
国籍 荷兰
母校海德堡鲁普雷希特·卡尔大学
格罗宁根大学
知名于超导现象
奖项 诺贝尔物理学奖(1913年)
科学生涯
研究领域物理学家
机构莱顿大学
博士导师Rudolf Adriaan Mees
博士生万德·约翰尼斯·德哈斯
彼得·塞曼

生平

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昂内斯1853年出生于荷兰格罗宁根。他的父亲哈姆·卡末林·昂内斯(Harm Kamerlingh Onnes)是一个砖厂的老板。他的母亲是阿纳姆的安娜·葛迪纳·科尔斯[4]

1870年,卡末林·昂内斯进入格罗宁根大学,第二年前往德国的海德堡大学,在1871年到1873年间跟随物理学家罗伯特·本生古斯塔夫·基尔霍夫学习。1876年,昂内斯从格罗宁根大学本科毕业,1879年又在该校获得博士学位。他的论文是“Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde”(地球自转的新证据)。

莱顿大学

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1882年,昂内斯成为荷兰莱顿大学的物理学教授和物理实验室负责人,将实验室的主攻方向定为低温物理学。当时获得低温的主要手段是液化气体,1882年以前,只有氢气氦气尚未被液化。英国物理学家杜瓦经过二十余年的研究,在1898年首次液化了氢气。莱顿大学物理实验室在昂内斯的领导下迅速发展,于1894年创建了莱顿大学低温物理实验室,建立了大型液化气工厂。1904年,他创办了一个非常大的低温实验室,并邀请了其他研究者,这使他在科学界被高度重视。在被任命为教授仅一年后,他就成为荷兰皇家艺术与科学学院的成员[5] 。同年,他的研究团队液化了氧气,两年后又液化了氢气。

液化氦气

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1908年7月10日,他的团队又应用汉普森-林德循环和低温恒温器和焦耳-汤姆逊效应,首次液化了氦气,以﹣269 °C(4.2 K)刷新了人造低温的新纪录。随后,他又利用液氦获得了1.5 K的更低温。在当时,这是达到地球上最冷的温度。原本的设备在莱顿的布尔哈夫博物馆(Boerhaave Museum)。昂内斯因此被称为“绝对零度先生”。

超导

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1911年,卡末林·昂内斯在非常低的温度进行纯金属(汞、锡、铅)的电性分析。有些科学家如威廉汤姆孙(开尔文勋爵)认为,在绝对零度下,电子流经导体时会完全停止,或者说,金属的电阻将趋于无限大。其他人,包括卡末林·昂内斯,觉得一个导体的电阻将稳步下降,下降到零。马希森(Augustus Matthiessen)指出,当温度降低时,通常会提高金属的导电率,或换句话说,电阻率通常随着温度下降。昂内斯利用液氦将冷却到4.3 K以下,发现铂的电阻为一常数。随后他又将冷却到4.2 K以下,测量到其电阻几乎降为零,这就是超导现象

1913年,昂内斯又发现也和汞一样具有超导性。同年,由于对物质在低温状态下性质的研究以及液化氦气,昂内斯被授予诺贝尔物理学奖

在昂内斯的领导下,莱顿大学物理实验室成为世界低温物理学的研究中心。1923年,昂内斯退休,1926年在莱顿逝世。为纪念他,莱顿大学物理实验室在1932年被命名为“卡末林·昂内斯实验室”。

个人生活

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1877年,昂内斯和玛莉亚(Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld)结婚,有一子名阿尔伯特(Albert)。他的弟弟,麦梭(Menso Kamerlingh Onnes,1860~1925)是一位相当知名的画家,其子Harm亦是画家;而他的妹妹珍妮(Jenny Kamerlingh Onnes)和另一个著名画家弗洛里斯(Floris Verster)结婚。

参见

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参考资料

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  1. ^ Sengers, Johanna Levelt: How Fluids Unmix: Discoveries by the School of Van der Waals and Kamerlingh Onnes. (Edita—the Publishing House of the Royal, 2002, 318 pp)
  2. ^ van Delft, Dirk (2007) Freezing physics, Heike Kamerlingh Onnes and the quest for cold页面存档备份,存于互联网档案馆), Edita, Amsterdam, ISBN 9069845199.
  3. ^ Blundell, Stephen: Superconductivity: A Very Short Introduction. (Oxford University Press, 1st edition, 2009, p. 20)
  4. ^ The Nobel Prize in Physics 1913: Heike Kamerlingh Onnes. Nobel Media AB. [24 April 2012]. (原始内容存档于2018-07-18). 
  5. ^ Heike Kamerlingh Onnes (1853–1926). Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. [22 July 2015]. (原始内容存档于2021-07-16). 

外部链接

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