馬克思·普朗克

馬克思·普朗克

德國物理學家
馬克思·普朗克(Max Planck,1858-1947),近代偉大的德國物理學家,量子論的奠基人,1858年4月23日生于基爾。1900年,他在黑體輻射研究中引入能量量子。由于這一發現對物理學的發展做出的貢獻,他獲得1918年諾貝爾物理學獎。
  • 中文名:馬克思·普朗克
  • 外文名:
  • 别名:
  • 民族:
  • 出生地:基爾
  • 畢業院校:
  • 職業:科學,物理學家
  • 代表作品:《關于正常光譜的能量分布定律的理論》
  • 主要成就:
  • 籍貫:德國
  • 英文名:Max Planck
  • 去世日期:1947年10月3日
  • 畢業院校 :慕尼黑大學;柏林大學

簡介

馬克斯·普朗克。

出生:1858年4月23日。

研究領域:物理、量子論。

去世:1947年10月4日。

卒于哥庭根。

德國物理學家,量子論的奠基人。

家庭背景

普朗克1858年4月27日出生于德國北部基爾市的一個法官和政府官員的古老家庭。他父親是一位著名的法律教授,有優越的社會地位,經常以日耳曼精神教育兒子,而這種精神的核心就是忠君思想。普朗克從小就表現出數學天才,同時也愛好音樂。1867年,全家遷居到慕尼黑,普朗克的中學時代是在慕尼黑馬克思米利安中學渡過的。

少年時代的普朗克曾想當一名職業鋼琴家,但最終還是決定從事理論物理研究在他決定從事理論物理研究前,曾經去找受人尊敬的慕尼黑大學教授若利征求意見,若利勸他不要從事物理研究。按照若利的說法,物理學像歐幾裡得幾何學一樣,已經到了接近完美的程度,現在再去研究,不會有什麼前途。但普朗克沒有聽從若利的勸告,于1874年進入慕尼黑大學學習物理和數學。三年後,為了完成學業,他去了柏林大學,在名師亥姆霍茲和基爾霍夫指導下學習,并于1879年取得了哲學博士學位。但是,對普朗克以後成為理論物理學家影響最大的卻是熱動力學創始人之一的克勞修斯。

性格特點

普朗克個性嚴謹,對人和善、真誠,終生保持着對音樂和登山的愛好,曾經常和愛因斯坦一起演奏室内音樂,并征服過阿爾卑斯山等許多難以攀登的高峰。

生平

1858年4月23日普朗克生于德國沿海城市基爾。n

1867年,其父民法學教授J.W.von普朗克應慕尼黑大學的聘請任教,從而舉家遷往慕尼黑。普朗克在慕尼黑度過了少年時期。n

1874年,普朗克進入慕尼黑大學攻讀數學專業,後改讀物理學專業。1877年轉入柏林大學。1879年獲得博士學位。從博士論文開始,普朗克一直關注并研究熱力學第二定律,發表諸多論文。大約1894年起,開始研究黑體輻射問題,發現普朗克輻射定律,并在論證過程中提出能量子概念和常數h(後稱為普朗克常數,也是國際單位制千克的标準定義),成為此後微觀物理學中最基本的概念和極為重要的普适常量。

1877~1878年間,曾到柏林大學聽數學家K.外爾斯特拉斯和物理學家H.von亥姆霍茲和G.R.基爾霍夫的講課。在柏林期間,普朗克認真自學了R.克勞修斯的主要著作《力學的熱理論》,使他立志去尋找象熱力學定律那樣具有普遍性的規律。1879年普朗克在慕尼黑大學得物理學博士學位後,先後在慕尼黑大學和基爾大學任教。1888年基爾霍夫逝世後,柏林大學任命他為基爾霍夫的繼任人(先任副教授,1892年後任教授)和理論物理學研究所主任,長期從事熱力學的研究工作。n

從1894年起,普朗克把研究注意力轉向當時物理學界正熱烈探究的黑體輻射問題。黑體輻射問題是指1860年由德國物理學家基爾霍夫首先提出的一個科學問題:如果一個物體能完全吸收投射在它的上面的輻射而全無反射,那麼這一物體就稱為絕對黑體。n

1900年,他在黑體輻射研究中引入能量量子;n

1900年12月,普朗克在德國物理學會上發表了一篇影響現代文明的著名論文《關于正常光譜的能量分布定律的理論》,這篇論文宣告了量子論的誕生,這是現代物理學上的一場革命性突破,由于這一發現對物理學的發展作出的巨大貢獻,普朗克獲得1918年諾貝爾物理學獎。自20世紀20年代以來,普朗克成了德國科學界的中心人物,與當時德國以及國外的知名物理學家都有着密切聯系。n

1918年被選為英國皇家學會會員,1930~1937年他擔任威廉皇帝協會會長。在那時期,柏林、哥廷根、慕尼黑、萊比錫等大學成為世界科學的中心,與普朗克、W.能斯脫、A.索末菲等人的努力分不開的。在納粹攫取德國政權後,普朗克以一個科學家對科學、對祖國的滿腔熱情與納粹分子展開了為捍衛科學的尊嚴的鬥争。1947年10月4日普朗克在哥廷根逝世。終年89歲。德國政府為了紀念這位偉大的物理學家,把威廉皇家研究所改名叫普朗克研究所。n

普朗克一生除物理學外還喜好音樂和爬山運動。80歲和84歲高齡時還登上3000多米的高山大威尼叠格峰。二次大戰期間他為受迫害的猶太籍科學家提供過盡可能的支持與幫助。n

研究領域

1、普朗克早期的研究領域主要是熱力學。他的博士論文就是《論熱力學的第二定律》,此後,他從熱力學的觀點出發對物質的聚集态的變化、氣體與溶液理論等進行了研究。n

2、提出能量子概念。n

普朗克在物理學上最主要的成就是提出著名的普朗克輻射公式,創立能量子概念。n

19世紀末,人們用經典物理學解釋黑體輻射實驗的時候,出現了著名的所謂“紫外災難”。雖然瑞利、金斯(1877—1946)和維恩(1864—1928)分别提出了兩個公式,企圖弄清黑體輻射的規律。但是瑞利-金斯和維恩的公式隻能分别在低、高頻範圍内與實驗現象符合。普朗克從1896年開始對熱輻射進行了系統的研究。

他經過幾年艱苦努力,終于導出了一個和實驗相符的公式。他于1900年10月下旬在《德國物理學會通報》上發表一篇隻有三頁紙的論文,題目是《論維恩光譜方程的完善》,第一次提出了黑體輻射公式。12月14日,在德國物理學會的例會上,普朗克作了《論正常光譜中的能量分布》的報告。在這個報告中,他激動地闡述了自己最驚人的發現。

他說,為了從理論上得出正确的輻射公式,必須假定物質輻射(或吸收)的能量不是連續地、而是一份一份地進行的,隻能取某個最小數值的整數倍。這個最小數值就叫能量子,輻射頻率是ν的能量的最小數值ε=hν。其中h,普朗克當時把它叫做基本作用量子,現在叫做普朗克常數。普朗克常數是現代物理學中最重要的物理常數,它标志着物理學從“經典幼蟲”變成“現代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱輻射講義》一書中,系統地總結了他的工作。n

成就

普朗克在物理學上最主要的成就是提出著名的普朗克輻射公式,創立能量子概念。他發現為了從理論上得出正确的輻射公式,必須假定物質輻射(或吸收)的能量不是連續地、而是一份一份地進行的,隻能取某個最小數值的整數倍。這個最小數值就叫能量子,輻射頻率是ν的能量的最小數值ε=hν。其中h,普朗克當時把它叫做基本作用量子,現在叫做普朗克常數。普朗克常數是現代物理學中最重要的物理常數,它标志着物理學從“經典幼蟲”變成“現代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱輻射講義》一書中,系統地總結了他的工作,為開辟探索微觀物質運動規律新途徑提供了重要的基礎。n

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