Питер Зееман
gigatos | януари 16, 2022
Резюме
Пьотър Зееман (Zonnemaire, 25 май 1865 г. – Амстердам, 9 октомври 1943 г.) е холандски физик, носител на Нобелова награда.
Зееман е роден в зеландското село Зонемайер като син на реформаторския министър Катаринус Форандинус Зееман (1828-1906) и Вилхелмина Ворст. След като завършва еднокласното селско училище, баща му го научава на основни познания по френски език и той успява да посещава училището Hogereburgerschool (HBS) в Zierikzee (сега част от училищната група Pontes). По време на работата си в HBS той наблюдава особено ярко полярно сияние, което може да се види в Северна Европа през ноември 1882 г. Зееман споделя наблюдението си с учителя по физика в Гронинген Х.Й.Х. Грьонеман, който публикува статия и рисунка за него в списание Nature.
Тъй като HBS не предлага директен достъп до университет, а Зееман иска да учи математика и физика, той първо трябва да прекара една година в допълнително образование в гимназията в Делфт. Настанен е при заместник-директора J.W. Lely (брат на Cornelis Lely) и изучава латински и гръцки език като подготовка за приемния изпит за университета.
По време на престоя си в Делфт Зееман се свързва с Хайке Камерлинг Онес, от която по-късно получава инструкции по механика. През 1885 г. полага успешно приемния си изпит и е приет в Държавния университет в Лайден като студент на Камерлинг Онес и Хендрик Лоренц. Камерлинг Онес е особено впечатлен от разбирането на Земан на известната книга на Максуел „Теория на топлината“. Още преди да бъде повишен, Зееман е назначен за асистент на професор Лоренц през 1890 г. През 1893 г. защитава докторска дисертация под ръководството на Kamerlingh Onnes с дисертация на тема „Магнитооптика: Измерване на явлението на Кер в полярни отражения върху желязо, кобалт и никел“.
След като защитава докторската си дисертация, Зееман работи в продължение на шест месеца в Страсбург с Емил Кон в института „Колрауш“, където провежда изследвания върху разпространението на електрическите вибрации в течности. След това е частен преподавател по математика и физика в Лайденския университет, а през 1896 г. е назначен за преподавател по физика в Амстердамския университет.
През 1896 г., като продължение на докторантските си изследвания върху ефекта на ядрото, той започва да изследва ефекта на магнитните полета върху светлината и открива това, което днес е известно като морски ефект, който публикува в Nature и други важни списания през 1897 г. Този ефект включва явлението, при което спектралните линии на атом, излъчващ светлина от възбудено състояние, се разделят в присъствието на силно магнитно поле. Това е едно от доказателствата за съществуването на квантуване в електронните орбитали около атома и по този начин едно от доказателствата за правилността на квантовата механика, която, между другото, ще бъде разработена от Макс Планк и други едва от 1900 г. нататък. Няколко години по-рано той вече е успял да даде отговор на конкурса, организиран от Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen, за този ядрен ефект и през 1892 г. печели златен медал.
Откритието му е важно доказателство за теорията на Лоренц за електромагнитното излъчване. На базата на резултатите от измерванията на Зееман Лоренц не само стига до заключението, че частиците, отговорни за излъчването на светлина в атомите, имат отрицателен заряд, но вече може да изчисли и съотношението между заряда и масата на частиците – коефициент q
От този момент нататък Зееман и Лоренц заедно съсредоточават изследванията си върху влиянието на магнетизма върху светлинните лъчи. Самият Зееман изследва разделянето на спектралните линии в много различни вещества, като записва резултатите в серия от снимки. Работата му в тази област е от голямо значение за всички по-нататъшни изследвания на структурата на атомите.
През 1900 г. Земан е назначен за извънреден професор по физика в Амстердамския университет. Приемайки тази длъжност, той произнася встъпителна реч, озаглавена: „Експериментални изследвания на части, по-малки от атомите“, в която обяснява най-новите изследвания на „важните градивни елементи на нашето познание за природата“ (електроните, които са открити по-късно). През 1908 г., като наследник на Ван дер Ваалс, той е назначен за редовен професор и директор на Института по физика в Ротерсейланд, в квартал Плантаж.
Тъй като тази лаборатория вече не отговаря на изискванията му, още през 1914 г. Амстердамският университет му обещава нова. Но поради избухването на Първата световна война Земан трябва да изчака до 1923 г., за да може да използва новата лаборатория „Physica“ на Plantage Muidergracht. Междувременно Зееман работи в старата лаборатория върху оптичния доплеров ефект – ефект, използван в астрономията, за да научи повече за движението на звездите. Той се фокусира и върху разпространението на светлината в движещи се твърди тела.
През 1902 г. заедно с Хендрик Лоренц получава Нобелова награда за откриването на морския ефект. Това се случва в резултат на експерименти, проведени от американските физици Алберт Майкелсън и Едуард Морли. В деня на награждаването, 10 декември 1902 г., Земан е болен. Затова Лоренц трябва да обясни изследванията на бившия си ученик на шведския крал и други гости. През 1912 г. Зееман получава медал „Матеучи“, както и медал „Хенри Дрейпър“ (1921 г.), медал „Рамфорд“ и медал „Бенджамин Франклин“ (1925 г.). До смъртта си той продължава да се занимава с изследвания на разпространението на светлината в среди като вода, кварц и кремък.
През 1932 г. Зееман е назначен за почетен член на университета в Гьотинген в чест на 350-годишнината на Амстердамския университет за приложни науки и защото университетът в Гьотинген иска да благодари на Нидерландия за големия ѝ физически напредък.
Зееман е получил много почетни докторски степени от университетите в Оксфорд и Льовен и е бил избран за (почетен) член на много научни дружества.
При пенсионирането си на 70-годишна възраст Зееман е назначен за командор на Ордена на холандския лъв. През 1940 г., по случай 75-ия му рожден ден, лабораторията Physica в Амстердам, създадена през 1923 г., е наречена на негово име. След смъртта му на 9 октомври 1943 г. тялото му е погребано със скромна церемония на Генералното гробище в Хаарлем, недалеч от мястото, където е погребан Лоренц.
Източници
