Wilhelm Wien

Wilhelm «Willy» Carl Werner Otto Fritz Franz Wien (1864–1928) var en tysk fysiker. Han ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 1911 for sine arbeider om varmestråling.

Etter å ha gjort ferdig sin første utdannelse i 1882 ved et gymnas i Königsberg, studerte han ved universitetene i Göttingen og Berlin. I 1886 fikk han sin doktorgrad og ble ansatt som assistent hos Hermann von Helmholtz ved Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) i Berlin. Det var i denne perioden han kom frem til sine fundamentale lover for energifordelingen i varmestråling.

I 1896 tok han opp en stilling ved den tekniske høyskolen i Aachen. Han ble der til 1900 da han overtok professoratet etter Röntgen ved Universitetet i Würzburg. Der ble han frem til 1919 da han på nytt overtok etter Röntgen som professor ved Universitetet i München. Han var 64 år gammel da han døde der i 1928. 

 Vitenskapelige bidrag 

I årene i Berlin ved PTR ble han opptatt av egenskapene ved lys og varme. Hans doktorgradsarbeid omhandlet diffraksjon av lys og hvordan dets farger ved refleksjon avhenger av materialegenskaper.

Han viste i 1893 at den spektrale intensiteten i sort stråling ikke var en uavhengig funksjon av både bølgelengde og temperatur, men oppfylte en skalalov. W. Wien, Eine neue Beziehung der Strahlung schwarzer Körper zum zweiten Hauptsatz der Wärmetheorie, Sitzungsberichte der Königlichen Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 662-669 (1893). Dette resultatet kom han frem til ved å kombinere de termodynamiske lovene med Doppler-effekten som strålingen utsettes for ved en langsom forandring av volumet som omslutter den. Siden er denne fundamentale oppdagelsen blitt kalt for Wiens forskyvningslov. En direkte konsekvens er at bølgelengden for maksimal intensitet er  omvendt proporsjonal med temperaturen til strålingen. 

Et par år senere brukte han denne innsikten til å foreslå en generell formel for den spektrale strålingsintensiteten som kalles Wiens strålingslov. W. Wien, Ueber die Energievertheilung im Emissionsspectrum eines schwarzen Körpers, Annalen der Physik 294 (8), 662–669 (1896). PDF. Den ble utledet ved tilsvarende argumenter som ligger bak Maxwell-Boltzmanns fordelingslov for hastighetene til molekylene i en gass. Denne loven viste seg ikke å være riktig for store bølgelengder og var dermed viktig i oppdagelsen av den universelle strålingsloven til Max Planck. Den spilte også en sentral rolle i arbeidene til Einstein som kunne vise at strålingen kan beskrives som en kvantegass av fotoner.

På denne tiden var han overbevist om at alle fundamentale fenomen var av elektromagnetisk natur. Dette gjaldt for eksempel for massen til alle partikler som skulle være gitt som m = 4E/3c2 hvor c er lyshastigheten og E er den elektriske energien til partikkelen. W. Wien, Über die Möglichkeit einer elektromagnetischen Begründung der Mechanik, Annalen der Physik 310 (7), 501–513 (1900).  Denne formelen er ikke bare en forløper  for Einsteins masseenergilov m = E/c2, men også til Higgs-mekanismen som forklarer massene til elementærpartiklene i Standardmodellen. 

Men Wien gjorde ikke bare teoretisk fysikk, men hadde også utført eksperimenter gjennom hele sin karriere. I 1898 påviste han kanalstråler ved elektriske utladninger ved høye spenninger i gasser. Her kunne han senere identifisere en positiv ladet partikkel med masse omtrent den samme som for et hydrogenatom. Dette var den første påvisning av et proton og var begynnelsen på moderne massespektrometri. Lignende arbeid ble videreført av J.J.Thomson og hans gruppe i England.

 Referanser 

 Eksterne lenker 


 Wilhelm Wien, Biografi, Encyclopedia.com (engelsk)
 Wilhelm Wien, Biografi, Universitetet i St. Andrews (engelsk).

Kategori:Tyske fysikere
Kategori:Nobelprisvinnere (fysikk)
Kategori:Personer fra Baltijsk rajon
Kategori:Fødsler i 1864
Kategori:Dødsfall i 1928