Rubens, Heinrich

Heinrich Rubens
Heinrich Rubens
Syntymäaika	30. maaliskuuta 1865( 1865-03-30 )
Syntymäpaikka	Wiesbaden
Kuolinpäivämäärä	17. heinäkuuta 1922 (57-vuotias)( 17.7.1922 )
Kuoleman paikka	Berliini
Maa	Saksan valtakunta, Weimarin tasavalta
Tieteellinen ala	optiikka
Työpaikka	Berliinin yliopisto Berliinin tekninen yliopisto
Alma mater	Berliinin yliopisto
tieteellinen neuvonantaja	August Kundt
Opiskelijat	Gustav Hertz Erich Kretschmann Walter Schottky
Tunnetaan	lämpösäteilyn spektroskopian ja fysiikan perustutkimuksen kirjoittaja
Palkinnot ja palkinnot	Rumfoord-mitali (1910)
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Heinrich Rubens ( saksa:  Heinrich Rubens ; 30. maaliskuuta 1865, Wiesbaden - 17. heinäkuuta 1922, Berliini ) oli saksalainen kokeellinen fyysikko, optiikkaa , spektroskopiaa ja lämpösäteilyn fysiikkaa koskevien tieteellisten julkaisujen kirjoittaja .

Elämäkerta

Vuonna 1884 valmistuttuaan oikeasta kuntosalista Frankfurt am Mainissa Rubens tuli Technische Hochschule Darmstadtiin opiskelemaan sähkötekniikkaa . Kahden lukukauden jälkeen Charlottenburgin Technische Hochschulessa Rubens tajusi, että hänen kiinnostuksensa olivat "puhdas" tiede ja muutti Berliinin yliopistoon vuonna 1885 opiskelemaan fysiikkaa. Seuraavana vuonna hän meni Strasbourgiin August Kundtin johdolla , jonka kanssa nuori tiedemies palasi Berliiniin toukokuussa 1888. Vuotta myöhemmin Rubens puolusti väitöskirjaansa, työskenteli apulaisprofessorina ja apulaisprofessorina (vuodesta 1892) yliopiston fysiikan instituutissa, kunnes vuonna 1896 hän siirtyi Charlottenburgin Higher Technical Schooliin, jossa hän vuonna 1900 siirtyi professori. Vuonna 1906 hänet valittiin kokeellisen fysiikan professoriksi Berliinin yliopistoon ja Fysikaalisen instituutin johtajaksi, missä hän toimi elämänsä loppuun asti. Vuonna 1912 Rubens osallistui Preussin tiedeakatemian edustajana Lontoon kuninkaallisen seuran 250-vuotisjuhliin ja luki tervetulopuheen. Ensimmäisen maailmansodan aikana hän ylläpiti ystävällisiä suhteita vihollismaiden tutkijoihin, auttoi internoituja ; sotavuosien vaikeudet heikensivät hänen terveyttään. Tiedemies kuoli leukemiaan 57-vuotiaana.

Tieteellinen toiminta

Suurin osa Rubensin tieteellisestä tutkimuksesta liittyy sähkömagneettisen säteilyn spektrin infrapuna-alueeseen (IR). Jo vuonna 1889 Rubens alkoi mitata infrapunasäteiden aallonpituutta bolometrin ja Rowland-hilan avulla . Vuonna 1896 hän kehitti yhdessä amerikkalaisen Ernest Fox Nicholsin kanssa ns. jäännössäteilymenetelmän ( Restrahlenmethode ), joka perustuu siihen, että aineet heijastavat säteilyä erityisen voimakkaasti voimakkaan absorption alueella; silloin, johtuen valon moninkertaisesta heijastuksesta sellaisista selektiivisesti heijastavista peileistä, spektrissä voidaan erottaa yksi tai toinen taajuus. Vuoteen 1898 mennessä tällä menetelmällä pystyttiin mittaamaan aallonpituuksia 61,1 µm asti (käytettiin sylvin- kidettä ). Tätä tekniikkaa käytettiin lämpösäteilyn ominaisuuksien tutkimiseen pitkän aallonpituuden alueella. Vuonna 1900 Rubens mittasi yhdessä Ferdinand Kurlbaumin kanssa mustan kappaleen spektrin 51,2 mikronin aallonpituuteen asti ja vahvisti Wienin säteilylain epäoikeudenmukaisuuden pitkäaaltoalueella, ja lämpösäteilyn intensiteetistä tällä alueella tuli verrannollinen. lämpötilaan. Nämä kokeet loivat edellytykset Max Planckin johtamiselle kuuluisalle kaavalleen ja lämpösäteilyn kvanttiteorian luomiselle tulevaisuudessa. Planckin kaava varmistettiin suurella tarkkuudella myöhemmissä kokeissa; erityisesti vuonna 1921, vähän ennen kuolemaansa, Rubens raportoi uusien mittaustensa tulokset, jotka vahvistivat täysin kvanttiteorian johtopäätökset. Planckin mukaan  

Ilman Rubensin osallistumista säteilylain muotoilu ja siten kvanttiteorian perustelu olisi voinut tapahtua aivan eri tavalla, eikä edes Saksassa.

- Planck M. Puhe Heinrich Rubensin muistoksi // Planck M. Valitut teokset. - M .: Nauka, 1975. - S. 673 .

Seuraavina vuosina Rubens jatkoi lähestymistapansa kehittämistä ja siirtyi yhä pidemmälle pitkien aaltojen alalla. Joten yhdessä Robert Woodin kanssa tehdyssä työssä käytettiin kvartsilinssimenetelmää : kvartsin taitekerroin eroaa merkittävästi lähi- ja kauko-IR-alueella, minkä ansiosta voidaan erottaa säteily pitkillä aallonpituuksilla. Tällä tavalla oli mahdollista saada säteitä 110 mikronin aallonpituudella kaasukäyttöisestä verkosta ; elohopeakvartsilampun käyttö lähteenä mahdollisti etenemisen 300 μm:iin asti. Tämän menetelmän ansiosta Rubens ja hänen työtoverinsa pystyivät tutkimaan eri aineiden hajoamis- ja absorptio-ominaisuuksia IR-alueella ja varmistamaan taitekertoimen ja permittiivisyyden välisen suhteen ( ) oikeellisuuden . Toinen menetelmän sovellusalue oli pyörimisspektrien teorian kokeellinen verifiointi, jonka ansiosta oli mahdollista määrittää vesimolekyylin hitausmomentti .

Vuosina 1900-1903 Rubens suoritti yhdessä Ernst Hagenin kanssa klassisia kokeita metallien heijastavuuden mittaamiseksi , mikä vahvisti valon sähkömagneettisen teorian johtopäätökset, että pitkän aallonpituuden alueella heijastavuuden määrää vain metallin sähkönjohtavuus . metallia. Tieteellisen uransa aikana tiedemies suunnitteli useita uusia laitteita - bolometrin , lämpöpilarin, peiligalvanometrin ja muita. Joseph Larmor kuvaili Rubensia tiedemieheksi :

Rubensin ajattelutavan helppous ja yksinkertaisuus oli hämmästyttävää. Ongelmat, joihin hän halusi puuttua, tulivat hänelle luonnollisesti, ilman mitään teoreettisia vaikeuksia. Faradayn ja monien muiden kokeilijoiden tavoin hän oli esimerkki siitä, kuinka pitkälle yksinkertainen fyysinen intuitio voi viedä.

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Yksi oli hämmästynyt Rubensin ajattelutavan helppoudesta ja yksinkertaisuudesta. Ongelmat, joihin hän halusi hyökätä, tulivat hänelle luonnollisesti ilman teoreettisten monimutkaisten hankaluuksien muodostumista. Faradayn ja monien muiden kokeilijoiden tavoin hän oli esimerkki siitä, kuinka pitkälle yksinkertainen fyysinen intuitio voi johtaa. — Prof. Heinrich Rubens // Luonto. - 1922. - Voi. 110. - s. 742.

Palkinnot ja jäsenyydet

• Preussin tiedeakatemian jäsen ( 1907)
• Rumfoord-mitali (1910)
• Cambridgen yliopiston kunniatohtori (1912)

Tärkeimmät työt

• Rubens H. Prüfung der Ketteler-Helmholtz'schen Dispersionsformel  // Annalen der Physik. - 1894. - Bd. 289. - S. 267-286.
• Rubens H., Nichols EF Versuche mit Wärmestrahlen von grosser Wellenlänge  // Annalen der Physik. - 1897. - Bd. 296 (60). - S. 418-462.
• Rubens H., Aschkinass E. Die Reststrahlen von Steinsalz und Sylvin  // Annalen der Physik. - 1898. - Bd. 301 (65). - S. 241-256.
• Hagen E., Rubens H. Das Reflexionsvermögen von Metallen und belegten Glasspiegeln  // Annalen der Physik. - 1900. - Bd. 306.-S. 352-375.
• Rubens H., Kurlbaum F. Anwendung der Methode der Reststrahlen zur Prüfung des Strahlungsgesetzes  // Annalen der Physik. - 1901. - Bd. 309(4). - S. 649-666.
• Rubens H., Wood RW Pitkien lämpöaaltojen polttoeristys  // Philosophical Magazine Series 6. - 1911. - Vol. 21. - s. 249-261.
• Rubens H. Über die optischen und elektrischen Symmetrieachsen monokliner Kristalle  // Zeitschrift für Physik. - 1920. - Voi. 1. - s. 11-31.

Kirjallisuus

• Westphal W. Heinrich Rubens  // Naturwissenschaften. - 1922. - Bd. 10. - S. 1017-1020.
• Prof. Heinrich Rubens  // Luonto . - 1922. - Voi. 110. - s. 740-742.
• Weniger W. Yhteenveto pitkien aallonpituuksien infrapunaspektrin tutkimuksista  // Journal of the Optical Society of America. - 1923. - Voi. 7. - P. 517-527.
• Kangro H. Ultrarotstrahlung bis zur Grenze elektrisch erzeugter Wellen, Das Lebenswerk von Heinrich Rubens (I)  // Tieteen Annals. - 1970. - Voi. 26. - s. 235-259.
• Kangro H. Ultrarotstrahlung bis zur Grenze elektrisch erzeugter Wellen, Das Lebenswerk von Heinrich Rubens (II)  // Tieteen Annals. - 1971. - Voi. 27. - s. 165-200.
• Planck M. Puhe Heinrich Rubensin muistoksi // Planck M. Valitut teokset. - M .: Nauka, 1975. - S. 671-675 .
• Khramov Yu. A. Rubens Heinrich // Fyysikot : Elämäkertaopas / Toim. A. I. Akhiezer . - Toim. 2nd, rev. ja ylimääräisiä — M  .: Nauka , 1983. — S. 238. — 400 s. - 200 000 kappaletta.
• Connes P. Fourier-muunnosspektroskopian varhainen historia  // Infrapunafysiikka. - 1984. - Voi. 24. - s. 69-93.
• Mehra J. Max Planck ja mustan kappaleen säteilyn laki // Mehra J. Teoreettisen fysiikan kulta-aika. - 2001. - s. 34-37.
• Hoffmann D. Planckin kvanttiteorian perustan kokeellisesta kontekstista  // Centaurus. - 2001. - Voi. 43. - s. 240-259.

Linkit

Temaattiset sivustot	Matemaattinen sukututkimus zbMATH Avoinna
Sanakirjat ja tietosanakirjat	Brockhaus Granaattiomena
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 116669187 ISNI : 0000 0000 1053 7822 VIAF : 69688341 WorldCat VIAF : 69688341