Heike_Kamerlingh_Onnes
Heike_Kamerlingh_Onnes

== Die Hauptleistungen: Helium-Verflüssigung und Entdeckung der Supraleitung ==
Kamerlingh Onnes’ Hauptarbeitsgebiet war die Verflüssigung von Gasen und Ermittlung der damit zusammenhängenden Korrekturglieder des Druckes und des Volumens in der Van-der-Waals-Gleichung. Hierzu bedurfte es der Kenntnis der Gase über ein möglichst großes Temperaturintervall, insbesondere im Bereich der tiefen Temperaturen. 1891 gelang es ihm als Erstem, flüssige Luft in größerem Maßstab (6–8 Liter pro Stunde) herzustellen. Ab 1894 verfügte Kamerlingh Onnes über ein Kältebad von flüssigem Sauerstoff (90,18 K = −182,97 °C) und ab 1906 über flüssigen Stickstoff (77,35 K = −195,80 °C).
Anfang 1908 konnte Kamerlingh Onnes unter hohem Druck bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt Helium in den festen Aggregatzustand überführen. Er stellte schließlich am 10. Juli 1908 als erster flüssiges Helium (Siedepunkt: 4,22 K = −268,93 °C) her und kühlte es weiter auf 0,95 K (−272,3 °C) ab.
Für die Van-der-Waals-Gleichung schlug Kamerlingh Onnes eine Reihenentwicklung vor, die sich auch auf Gasgemische und auf Gemische von Gasen und Flüssigkeiten erstrecken sollte. Hierzu mussten als Korrekturglieder auch die molekularen Anziehungskräfte, die Kapillarität und die Viskosität einbezogen werden. Das Arbeitsprogramm der Forschungsgruppe in Leiden erweiterte sich dementsprechend um Phänomene wie die elektrische Leitfähigkeit bei tiefen Temperaturen und die Temperaturabhängigkeit des Thermoeffektes.
Am 8. April 1911 machte Kamerlingh Onnes bei Experimenten mit flüssigem Helium die Entdeckung, dass bei Unterschreiten der Sprungtemperatur von 4,183 K, also etwas unterhalb des Siedepunkts von Helium, in Quecksilber der Widerstand für elektrischen Strom verschwindet. Damit hatte Kamerlingh Onnes die Supraleitung entdeckt.
Um 1911 machte Kamerlingh Onnes ferner die Entdeckung, dass sich flüssiges Helium (4He-II) als dünner Film (sog. Rollin-Film) an Gefäßwänden langsam aufwärts bewegt. Dieses Phänomen wird als Onnes-Effekt bezeichnet. Damit hatte Kamerlingh Onnes eine wesentliche Eigenschaft der Suprafluidität erkannt.
1913 erhielt er den Nobelpreis für Physik »für seine Untersuchungen der Eigenschaften von Materie bei tiefen Temperaturen, die unter anderem zur Herstellung von flüssigem Helium führten«. Im Jahr 1925 wurde er zum Mitglied der Leopoldina gewählt.