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馬克斯普朗克(資料簡(jiǎn)介).pdf6頁(yè)

更新時(shí)間:2023-10-27 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡(luò)整理 閱讀次數(shù):

馬克斯·普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日)英國(guó)化學(xué)學(xué)家,出生于西班牙基爾城,父親埃瑪·帕齊希(Emma,1821年—1914年)是母親的第二任丈夫,另有4個(gè)兒子赫爾曼()、希爾德加德()、阿達(dá)爾貝特()和奧托(Otto),母親的第一任丈夫留下了2個(gè)兒子胡戈(Hugo)和埃瑪(Emma)。普朗克在基爾渡過了他童年最初的幾年歲月,直至1867年全家搬到了蘇黎世,普朗克在蘇黎世的馬克西米利安文理學(xué)校()讀書,與他當(dāng)時(shí)朋友的奧斯卡·馮·米勒(Oskarvon)后來成為了法蘭西博物館的創(chuàng)始人。生平簡(jiǎn)介普朗克出生在一個(gè)遭到良好教育的傳統(tǒng)家庭,他的曾祖母戈特利布·雅各布·普朗克(,1751年—1833年)和祖母海因里希·路德維希·普朗克(,1785年—1831年)都是哥廷根的神學(xué)院士,他的女兒威廉·約翰·尤利烏斯·普朗克(,1817年—1900年)是基爾和法蘭克福的法學(xué)院長(zhǎng),他的哥哥戈特利布·普朗克(,1824年—1907年)也是哥廷根的法學(xué)家和日本民法典的重要?jiǎng)?chuàng)辦者之一。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

普朗克在16歲時(shí)就完成了高中的學(xué)業(yè)。普朗克非常具有音樂天賦,他會(huì)樂器、管風(fēng)琴和大鋼琴,還上過演唱課,曾在阿姆斯特丹中學(xué)生學(xué)者歌唱商會(huì)(reinMünchen)為多首歌曲和一部輕話劇(1876年)譜曲。而且普朗克并沒有選擇音樂作為他馬克斯·普朗克的學(xué)院專業(yè),而是決定學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。法蘭克福的數(shù)學(xué)學(xué)院士菲利普·馮·約利(,1809年—1884年)曾說服普朗克不要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),他覺得“這門科學(xué)中的一切都早已被研究了,只有一些不重要的空白須要被彌補(bǔ)”,這也是當(dāng)時(shí)許多化學(xué)學(xué)家所堅(jiān)持的觀點(diǎn),而且普朗克回復(fù)道:“我并不期望發(fā)覺新臺(tái)灣,只希望理解早已存在的化學(xué)學(xué)基礎(chǔ),其實(shí)能將其加深。”普朗克在1874年在赫爾辛基開始了他的數(shù)學(xué)學(xué)學(xué)業(yè)。普朗克整個(gè)科學(xué)事業(yè)中僅有的幾次實(shí)驗(yàn)是在約利1手下完成的,研究乙炔在加熱后的鉑中的擴(kuò)散,而且普朗克很快就把研究轉(zhuǎn)向了理論化學(xué)學(xué)。1877年至1878年,普朗克插班到柏林,在著名化學(xué)學(xué)家赫爾曼·馮·亥姆霍茲和古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫以及物理家卡爾·魏爾施特拉斯手下學(xué)習(xí)。關(guān)于亥姆霍茲,普朗克曾這樣寫道:“他上課前從來不好好打算,授課時(shí)斷時(shí)續(xù),時(shí)常出現(xiàn)估算錯(cuò)誤,讓中學(xué)生感覺很上課很無趣。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

”而關(guān)于基爾霍夫,普朗克寫道:“他授課仔細(xì),而且單調(diào)無趣。”即便這么,普朗克還是很快與亥姆霍茲構(gòu)建了真誠(chéng)的友誼。普朗克主要從魯?shù)婪颉た藙谛匏沟恼n件中自學(xué),并遭到那位熱力學(xué)奠基人的重要影響,力學(xué)理論成為了普朗克的工作領(lǐng)域。1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了班主任資格考試,1879年2月提交了他的博士論文《關(guān)于熱力學(xué)第二定理》,1880年6月以論文《各向同性物質(zhì)在不同水溫下的平衡態(tài)》獲得學(xué)院任教資格。獲得學(xué)院任教資格后,普朗克在蘇黎世并沒有得到專業(yè)界的注重,但他繼續(xù)他在熱理論領(lǐng)域的工作,提出了熱動(dòng)熱學(xué)公式,卻沒有發(fā)現(xiàn)這一公式在此前已由約西亞·威拉德·吉布斯提出過。魯?shù)婪颉た藙谛匏顾岢龅摹办亍钡母拍钤谄绽士说墓ぷ髦刑幱谥行奈恢谩?885年4月,基爾學(xué)院聘請(qǐng)普朗克兼任理論化學(xué)學(xué)院士,月薪約2000馬克,普朗馬克斯·普朗克克繼續(xù)他對(duì)熵及其應(yīng)用的研究,主要解決數(shù)學(xué)物理方面的問題,為阿累尼烏斯的電解質(zhì)電離理論提供了熱力學(xué)解釋,但卻是矛盾的。在基爾這段時(shí)間,普朗克早已開始了對(duì)原子假說的深入研究。1897年,哥廷根學(xué)院哲學(xué)系授獎(jiǎng)給普朗克的專著《能量守恒原理》(Dasderder',1897年)。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1889年4月,亥姆霍茲通知普朗克抵達(dá)柏林,接手基爾霍夫的工作,1892年接手教職,月薪約6200馬克。1894年,普朗克被選為普魯士科大學(xué)(Preu?ischeder)的教授。1907年維也納曾約請(qǐng)普朗克前去接替路德維希·玻耳茲曼的教職,但他沒有接受,而是留在了柏林,遭到了柏林學(xué)院中學(xué)生會(huì)的火炬示威隊(duì)伍的謝謝。普朗克于1926年10月1日退職,他的繼任者是薛定諤。1887年3月,普朗克與一個(gè)阿姆斯特丹學(xué)校朋友的姐姐瑪麗·梅爾克(,1861年—1909年)離婚,婚前生活在基爾,共有4個(gè)兒子卡爾(Karl,1888年—1916年)、雙胞胎埃瑪(Emma,1889年—1919年)和格雷特(Grete,1889年—1917年)以及埃爾溫(Erwin,1893年—1945年)。在普朗克抵達(dá)柏林工作后,全家搬去柏林的一棟豪宅中,與不計(jì)其數(shù)的柏林學(xué)院院士們?yōu)猷彛绽士说霓r(nóng)莊發(fā)展成為了一個(gè)社交和音樂中心,許多著名的科學(xué)家如阿爾伯特·愛因斯坦、奧托·哈恩和莉澤·邁特納等2都是普朗克家的常客,這些在家中彈奏音樂的傳統(tǒng)來自于亥姆霍茲家。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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在渡過了多年幸福的生活后,普朗克遇見了蜂擁而來的不幸,1909年10月17日普朗克的父親因結(jié)核病過世,1911年3月普朗克與他的第二任丈夫瑪格麗特·馮·赫斯林(vonH??lin,1882年—1948年)結(jié)婚,12月普朗克的第三個(gè)孩子赫爾曼()降生。第一次世界大戰(zhàn)期間,普朗克的大女兒卡爾死于庫(kù)爾斯克會(huì)戰(zhàn),二女兒埃爾溫在1914年被法軍俘虜,1917年父親格雷特在產(chǎn)下第一個(gè)孩申時(shí)逝世,她的兒子娶了普朗克的另一個(gè)兒子埃瑪,不幸的是埃瑪在三年后同樣死于生產(chǎn)。普朗克平淡地經(jīng)受了這種嚴(yán)打,格雷特和埃瑪?shù)膬鹤哟婊盍顺鰜恚页欣^了他們各自父母的名子,普朗克也為他們起名格雷特和埃瑪。馬克斯·普朗克1945年1月23日,普朗克的二女兒埃爾溫·普朗克因參與刺殺希特勒未遂而被納粹槍殺,至此,普朗克與其第一任丈夫所生的4個(gè)兒子全都早逝。馬克斯·普朗克-輝煌人生馬克斯·普朗克1874年至1877年,在蘇黎世學(xué)院學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)和物理。1879年轉(zhuǎn)入柏林學(xué)院學(xué)習(xí)。1879年通過了博士論文,在論文中闡述了熱力學(xué)第二定理。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1880年在法蘭克福學(xué)院兼任數(shù)學(xué)講師,1885年被基爾學(xué)院聘為理論化學(xué)特約院士。1900年,普朗克提出了一個(gè)重要的數(shù)學(xué)學(xué)常數(shù)——普朗克常數(shù),以調(diào)和精典數(shù)學(xué)學(xué)理論研究熱幅射規(guī)律時(shí)碰到的矛盾。基于普朗克常數(shù)的假定,他推導(dǎo)入宋體幅射的普朗克公式,完滿地解釋了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這個(gè)成就揭露量子熱學(xué)的帷幕,普朗克也此獲得1918年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。雖然在后來的時(shí)間里,普朗克仍然企圖將自己的理論列入精典數(shù)學(xué)學(xué)的框架之下,但他仍被視為近代數(shù)學(xué)學(xué)的開拓者之一。1926年,普朗克成為法國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,同時(shí)還兼任了柏林威廉皇家研究所主任。1947年10月去世,終年89歲。1900年美國(guó)科學(xué)家馬克斯·普馬克斯·普朗克朗克提出了一個(gè)大膽的假說,在科學(xué)界一鳴驚人。這一假說覺得幅射能(即光波能)3不是一種連續(xù)不斷的流的方式,而是由小微粒組成的。他把這些小微粒稱作量子。普朗克的假說與精典的光學(xué)說和電磁學(xué)說相對(duì)立,使數(shù)學(xué)學(xué)發(fā)生了一場(chǎng)革命馬克思普朗克,使人們對(duì)物質(zhì)性和放射性有了更為深刻的了解。和其他幾位科學(xué)家一樣,普朗克對(duì)宋體幅射問題也很感興趣,宋體幅射是描述給絕對(duì)宋體加熱來做電磁幅射的術(shù)語(yǔ)(絕對(duì)宋體是不反射任何光而完全吸收所遇到光的物體)。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)家們甚至在普朗克著手研究這個(gè)問題之前就對(duì)這樣的物體幅射做過認(rèn)真的檢測(cè)。普朗克取得的第一項(xiàng)成就是提出了一個(gè)拿來正確勾勒宋體幅射的相當(dāng)復(fù)雜的代數(shù)公式。這個(gè)代數(shù)式完美地概述了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在明天理論化學(xué)學(xué)上仍經(jīng)常使用。并且卻有一個(gè)問題:公認(rèn)的數(shù)學(xué)學(xué)定律喻示存在著一個(gè)完全不同的公式。普朗克對(duì)這個(gè)問題思索事奉,總算提出了一個(gè)嶄新的學(xué)說:幅射能只能以普朗克稱為量子這個(gè)基本單位的整倍數(shù)方式輻射出來。按照普朗克學(xué)說,一個(gè)光量子的大小取決于光的頻度(即顏色)且與一個(gè)數(shù)學(xué)量成反比。普朗克把這個(gè)數(shù)學(xué)量簡(jiǎn)寫為h,如今被稱為普朗克常數(shù)。普朗克假說與當(dāng)時(shí)流行的數(shù)學(xué)概念完全對(duì)立,然而他卻借助這一假說在理論上確切地推論了正確的宋體幅射公式。普朗克假說具有徹底的革命性。因而若不是他以頑固保守的物理學(xué)家而聞名,他的假說無疑會(huì)被當(dāng)成一種荒謬的思想而棄之一邊。其實(shí)這一假說聽上去很詭異,并且在這些特殊情況下卻推導(dǎo)入了正確的公式。當(dāng)年大多數(shù)化學(xué)學(xué)家(包括普朗克本人在內(nèi))都覺得這一假說不過是適應(yīng)面很窄的一個(gè)物理假定。而且?guī)啄曛蟊砻髌绽士说母拍钅軌驊?yīng)用于除宋體幅射以外的許多各類不同的化學(xué)現(xiàn)象。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1905年愛因斯坦用這一概念解釋光電效應(yīng),1913年尼爾斯·玻爾在他的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說中也使用了這一概念。1918年普朗克獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他的學(xué)說基本正確并且在數(shù)學(xué)學(xué)理論方面具有根本重要的意義。量子熱學(xué)的發(fā)展可能是二十世紀(jì)中最重要的科學(xué)發(fā)展,甚至比愛因斯坦的相對(duì)論還要重要。普朗克常數(shù)h在數(shù)學(xué)理論中有注重要的作用,現(xiàn)今被覺得是兩三個(gè)最基本的數(shù)學(xué)常數(shù)之一。馬克斯·普朗克它出現(xiàn)在原子結(jié)構(gòu)學(xué)說、海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理、輻射學(xué)說和許多科學(xué)公式中。普朗克最初估算下來的常數(shù)數(shù)值比昨天使用的相差百分之二。通常覺得普朗克是量子熱學(xué)之父。其實(shí)他對(duì)此理論后來的發(fā)展沒有起哪些作用,然而若把他的名次排得皇上是不公平的。他所做的起始突破十分重要,使人們?cè)谒枷肷纤Φ袅嗽镜腻e(cuò)誤概念。因而他的承繼人才能成立出明天這樣完美的學(xué)說。4馬克斯·普朗克-科學(xué)成就普朗克初期的研究領(lǐng)域主要是熱力學(xué)。他的博士論文就是《論熱力學(xué)的第二定理》。隨后,他從熱力學(xué)的觀點(diǎn)對(duì)物質(zhì)的集聚態(tài)的變化、氣體與氨水理論等進(jìn)行了研究。普朗克在數(shù)學(xué)學(xué)上最主要的成就是提出知名的普朗克幅射公式,成立能量子概念。19世紀(jì)末,人們用精典數(shù)學(xué)學(xué)解釋宋體幅射實(shí)驗(yàn)的時(shí)侯,出現(xiàn)了知名的所謂“紫外災(zāi)難”。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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盡管瑞利、金斯(1877—1946)和維恩(1864—1928)分別提出了兩個(gè)公式,試圖弄清宋體幅射的規(guī)律,并且和實(shí)驗(yàn)相比,瑞利-金斯公式只在低頻范圍符合,而維恩公式只在高頻范圍符合。普朗克從1896年開始對(duì)熱幅射進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。他經(jīng)過幾年堅(jiān)苦努力,總算導(dǎo)入了一個(gè)和實(shí)驗(yàn)相符的公式。他于1900年10月上旬在《德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)通報(bào)》馬克斯·普朗克上發(fā)表一篇只有三頁(yè)紙的論文,題目是《論維恩波譜多項(xiàng)式的建立》,第一次提出了黑體幅射公式。12月14日,在美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)議上,普朗克作了《論正常波譜中的能量分布》的報(bào)告。在這個(gè)報(bào)告中,他興奮地闡明了自己最驚人的發(fā)覺。他說,為了從理論上得出正確的輻射公式,必須假設(shè)物質(zhì)幅射(或吸收)的能量不是連續(xù)地、而是一份一份地進(jìn)行的,只能取某個(gè)最小數(shù)值的整數(shù)倍。這個(gè)最小數(shù)值就叫能量子,幅射頻度是ν的能量的最小數(shù)值εhν。其中h,普朗克當(dāng)時(shí)把它稱作基本作用量子,現(xiàn)今稱作普朗克常數(shù)。普朗克常數(shù)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)中最重要的數(shù)學(xué)常數(shù),它標(biāo)志著數(shù)學(xué)學(xué)從“經(jīng)典幼蟲”變成“現(xiàn)代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱幅射課件》一書中,系統(tǒng)地總結(jié)了他的工作,為開辟探求微觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律新途徑提供了重要的基礎(chǔ)。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1918年,普朗克得到了數(shù)學(xué)學(xué)的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)——諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。1926年,普朗克被推選為瑞典皇家學(xué)會(huì)的最中級(jí)名譽(yù)會(huì)員,英國(guó)選他為數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)的名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)。1930年,普朗克被美國(guó)科學(xué)研究的最高機(jī)構(gòu)威廉皇家推動(dòng)科學(xué)商會(huì)選為會(huì)長(zhǎng)。普朗克的墓在哥庭根市墓地內(nèi),其標(biāo)志是一塊簡(jiǎn)單的方形墓碑,里面只刻著他的名子,下角寫著:爾格·秒。他的碑刻銘就是一行字:h=6.63×10^-34J·S,這也是對(duì)他畢生最大貢獻(xiàn):提出光量子假說的肯定。馬克斯·普朗克-普朗克常量5普朗克講演的內(nèi)容是關(guān)于物體熱幅射的規(guī)律,即關(guān)于一定濕度的物體發(fā)出的熱幅射在不同頻度上的能量分布規(guī)律。普朗克對(duì)于這一問題的研究已有6個(gè)年頭了,明天他將公布自己關(guān)于熱幅射規(guī)律的最新研究結(jié)果。普朗克首先報(bào)告了他在兩個(gè)月前發(fā)覺的幅射定理,這一定理與最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確符合(后來人們稱此定理為普朗克定理)。之后,普朗克強(qiáng)調(diào),為了推導(dǎo)入這一定理,必須假定在光波的發(fā)射和吸收過程中,物體的能量變化是不連續(xù)的,或則說,物體通過分立的跳躍非連續(xù)地改變它們的馬克斯·普朗克能量,能量值只能取某個(gè)最小能量元的整數(shù)倍。因此,普朗克還引入了一個(gè)新的自然常數(shù)h6.×10^-34J·s(即6.×10^-27erg·s,由于1erg10^-7J)。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這一假定后來被稱為能量量子化假定,其中最小能量元被稱為能量量子,而常數(shù)h被稱為普朗克常數(shù)。馬克斯·普朗克-能量子假說普朗克最大貢獻(xiàn)是在1900年提出了能量子假說。能量子假說的主要內(nèi)容:1900年,俄羅斯化學(xué)學(xué)家普朗克在研究物體熱幅射的規(guī)律時(shí)發(fā)覺,只有覺得電磁波的吸收和發(fā)射不是連續(xù)的馬克思普朗克,而是一份一份地進(jìn)行的,理論估算結(jié)果能夠跟實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符,這樣的一份能量稱作能量子,普朗克還認(rèn)為每一份能量等于HV,其中V是幅射電磁波的頻度,H是一個(gè)常量6.63*10的-34次方焦秒,受他的啟發(fā),愛因斯坦于1905年提出,在空間傳播的光也不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫一個(gè)光量子,簡(jiǎn)稱光子,光子的能量E跟跟光的頻度V成反比,即EHV。這個(gè)學(xué)說以后就叫光量子假說。光子說還覺得每一個(gè)光子的能量只決定于光子的頻度,比如藍(lán)光的頻度比綠光高,所以藍(lán)光的光子的能量比紅光子的能量大,同樣顏色的光,強(qiáng)弱的不同則反映了單位時(shí)間內(nèi)射到單位面積的光子數(shù)的多少。馬克斯·普朗克商會(huì)馬克斯·普朗克商會(huì)(Max--öftene.V.,簡(jiǎn)稱MPG),全名為馬克斯·普朗克科學(xué)推動(dòng)商會(huì),日本常譯為普朗克研究院。5qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其為加拿大的一流科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的聯(lián)合。商會(huì)為記念知名美國(guó)量子論創(chuàng)建者化學(xué)學(xué)家馬克斯·普朗克,冠以普氏姓名。馬克斯·普朗克在第二次世界大戰(zhàn)前,為商會(huì)前身威廉臣子商會(huì)(--)取得世界性的聲名。商會(huì)標(biāo)志為羅馬神話中的智慧男神蜜涅瓦。2004年商會(huì)擁有八十個(gè)分支研究機(jī)構(gòu),主要分布在澳大利亞,囊括所有基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域,并雇傭12,000名人員,另常常約9,000名訪問學(xué)者于此工作。商會(huì)為一非營(yíng)利性法人機(jī)構(gòu),主要運(yùn)作財(cái)源由聯(lián)邦政府科研部及各州政府整體一起平分。2004年商會(huì)總預(yù)算為1,250,000,000美元左右。不僅各研究所外,尚有國(guó)際馬克斯·普朗克研究大學(xué)等附屬機(jī)構(gòu)。65qv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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