Кіріспе

Неміс физигі (1864–1928)

Вильгельм Карл Вернер Отто Фриц Франц Вьен (; 13 қаңтар 1864 – 30 тамыз 1928) – неміс физигі, 1893 жылы жылу және электромагнетизм туралы теорияларды қолданып, Вьеннің ығысу заңын шығарды, ол кез келген температурадағы қара дененің сәуле шығаруын белгілі бір температурадағы сәуле шығарудан есептейді. Ол сонымен қатар фотон газы шегінде дұрыс болатын қара дене сәулеленуінің формуласын жасады. Оның дәлелдері адиабатикалық инварианттылық тұжырымына негізделген және кванттық механиканың қалыптасуына зор үлес қосты. Вьен 1911 жылы жылу сәулеленуін зерттегені үшін Нобель сыйлығын алды. Ол Вена көпірін ойлап тапқан Макс Вьеннің туысы болды.

Алғашқы жылдар

Виен Пруссия провинциясындағы Фишхаузенге жақын Гаффкенде (қазіргі Балтийский ауданында) жер иесі Карл Виеннің ұлы болып дүниеге келді. 1866 жылы оның отбасы Растенбургке жақын Дракенштейнге (қазіргі Кентшин, Польша) көшіп келді. 1879 жылы Виен Растенбургте мектепке барды, ал 1880 жылдан 1882 жылға дейін Гейдельберг қалалық мектебінде оқыды. 1882 жылы Геттинген және Берлин университеттеріне түсті. 1883-1885 жылдары Герман фон Гельмгольцтің зертханасында жұмыс істеді, ал 1886 жылы докторлық диссертациясын қорғады. Оның диссертациясы металдардағы жарық дифракциясы және әртүрлі материалдардың сынған жарықтың түсіне тигізетін әсері туралы болды. 1896 жылдан 1899 жылға дейін Виен Аахендегі РВТХ университетінде дәріс берді. Ол екі рет Вильгельм Конрад Рентгеннің орнын басты, 1900 жылы Вюрцбург университетінде және 1919 жылы Мюнхен университетінде. Виен ғылым саясатында өте белсенді болды, консервативті және ұлтшыл көзқарастарды ұстанып, бірақ "Немец физикасын" дамытушылардың пікірлеріне дейін жете қоймады. Ол Альберт Эйнштейнді де, оның теориясын да жоғары бағалады.

Мансап

1896 жылы Виен эмпирикалық жолмен қара дене сәулеленуінің таралу заңдылығын анықтады, кейіннен оның атымен аталатын Виен заңы. Виеннің әріптесі Макс Планк эмпирикалық заңдарға сенбеді, сондықтан электромагнетизм мен термодинамиканы пайдалана отырып, Виен заңының теориялық негізін ұсынды, ол Виен-Планк заңы болып танылды. Дегенмен, Виен заңы жоғары жиіліктерде ғана қолданылды, ал төмен жиіліктерде сәулелену мөлшерін дұрыс бағаламады. Планк теорияны жетілдіріп, қазір Планк заңы деп аталатын заңды ұсынды, бұл кванттық теорияның дамуына ықпал етті. Алайда, Виеннің орын ауыстыру заңы деп аталатын тағы бір эмпирикалық формуласы әлі де өте пайдалы, себебі ол дененің (λmax) шығаратын ең жоғары толқын ұзындығын дененің температурасына (T) байланыстырады. 1900 жылы (Джордж Фредерик Чарльз Сёрлдің жұмысынан кейін) ол материяның барлық массасы электромагниттік тектің болуын болжады және электромагниттік масса мен электромагниттік энергия арасындағы қатынасты сипаттайтын формула ұсынды. Виен 1898 жылы анод сәулелерін зерттеу үшін Виен сүзгісін (немесе жылдамдық таңдағышы) жасады. Бұл құрылғы перпендикуляр электр және магнит өрістерінен тұрады және зарядталған бөлшектердің жылдамдығын сүзуге қолданылады, мысалы электрондық микроскоптар мен спектрометрлерде. Ол үдеткіш массалық спектрометрияда бөлшектерді олардың жылдамдығы бойынша таңдау үшін де пайдаланылады. Құрылғы ортогональды электр және магнит өрістерінен құралған, сондықтан дұрыс жылдамдыққа ие бөлшектер өз бағытын өзгертпейді, ал қалғандары бұрылады. Оны зарядталған бөлшектердің энергиясын талдаушы, монохроматор немесе массалық спектрометр ретінде конфигурациялауға болады. 1898 жылы иондалған газдар ағынын зерттеу кезінде Виен массасы сутек атомының массасына тең оң бөлшекті анықтады. Осы жұмысымен Виен массалық спектрометрияның негізін қалады. Дж. Дж. Томсон 1913 жылы Виеннің аппаратын жетілдіріп, қосымша тәжірибелер жүргізді, ал 1919 жылы Эрнест Резерфордтың жұмысынан кейін Виеннің бөлшегі қабылданды және протон деп аталды. 1911 жылы Виен "жылу сәулеленуін басқаратын заңдарды ашқаны үшін" физика саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды. Ол 1913 жылы Колумбия университетінде Эрнест Кемптон Адамс лекциясын оқыды.