Питер Зееман (1865-1943) – нидерландский физик, лауреат Нобелевской премии за открытие эффекта Зеемана. Биография, научные достижения и вклад в физику.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Нидерландский физик (1865–1943)
Dutch physicist (1865–1943)
Питер Земан (Pieter Zeeman; 25 мая 1865 – 9 октября 1943) — нидерландский физик, разделивший Нобелевскую премию по физике 1902 года с Хендриком Лоренцем за открытие эффекта Зеемана.
Pieter Zeeman (; 25 May 1865 – 9 October 1943) was a Dutch physicist who shared the 1902 Nobel Prize in Physics with Hendrik Lorentz for his discovery of the Zeeman effect.
Детство и юность
Питер Земан родился в Зоннемайре, небольшом городке на острове Схаувен-Дюивеланд в Нидерландах, в семье пастора Катаринуса Форандинаса Земана, служителя Нидерландской реформистской церкви, и его жены Виллемины Ворст. Питер проявил интерес к физике в раннем возрасте. В 1883 году северное сияние было видно и в Нидерландах. Земан, тогда ученик гимназии в Зиерикзее, сделал рисунок и описание этого явления и отправил его в журнал Nature, где он и был опубликован. Редактор высоко оценил «тщательные наблюдения профессора Земана, сделанные из его обсерватории в Зоннемайре». После окончания гимназии в 1883 году Земан поехал в Делфт для дополнительного изучения классических языков, что тогда было обязательным условием для поступления в университет. Он остановился в доме доктора Яна Виллема Лейли, содиректора гимназии и брата Корнелиса Лейли, который отвечал за разработку и реализацию проекта осушения Зёйдерзее. Находясь в Делфте, он впервые познакомился с Хейке Камерлинг-Оннесом, который впоследствии стал его научным руководителем.
Pieter Zeeman was born in Zonnemaire, a small town on the island of Schouwen Duiveland, Netherlands, the son of Rev Catharinus Forandinus Zeeman, a minister of the Dutch Reformed Church, and his wife, Willemina Worst. Pieter became interested in physics at an early age. In 1883, the aurora borealis happened to be visible in the Netherlands. Zeeman, then a student at the high school in Zierikzee, made a drawing and description of the phenomenon and submitted it to Nature, where it was published. The editor praised "the careful observations of Professor Zeeman from his observatory in Zonnemaire". After finishing high school in 1883, Zeeman went to Delft for supplementary education in classical languages, then a requirement for admission to University. He stayed at the home of Dr J. W. Lely, co principal of the gymnasium and brother of Cornelis Lely, who was responsible for the concept and realization of the Zuiderzee Works. While in Delft, he first met Heike Kamerlingh Onnes, who was to become his thesis adviser.
Образование и начало карьеры
После того, как Земан сдал квалификационные экзамены в 1885 году, он изучал физику в Лейденском университете под руководством Камерлинга Оннеса и Хендрика Лоренца. В 1890 году, еще до защиты диссертации, он стал помощником Лоренца. Это позволило ему принять участие в исследовательской программе по эффекту Керра. В 1893 году он представил докторскую диссертацию по эффекту Керра, описывающую отражение поляризованного света на намагниченной поверхности. После получения докторской степени он полгода работал в институте Фридриха Кольрауша в Страсбурге. В 1895 году, после возвращения из Страсбурга, Земан стал приват-доцентом математики и физики в Лейдене. В том же году он женился на Йоханне Элизабет Лебре (1873–1962); у них было три дочери и один сын. В 1896 году, незадолго до переезда из Лейдена в Амстердам, он измерил расщепление спектральных линий под воздействием сильного магнитного поля – открытие, известное как эффект Зеемана, за которое он получил Нобелевскую премию по физике в 1902 году. Это исследование было посвящено изучению влияния магнитных полей на источник света. Он обнаружил, что спектральная линия расщепляется на несколько компонентов в присутствии магнитного поля. Лоренц впервые узнал о наблюдениях Земана в субботу 31 октября 1896 года на заседании Королевской нидерландской академии искусств и наук в Амстердаме, где эти результаты представил Камерлинг Оннес. В следующий понедельник Лоренц вызвал Земана к себе в кабинет и предложил ему объяснение его наблюдений, основанное на теории электромагнитного излучения Лоренца. Важность открытия Земана вскоре стала очевидной. Оно подтвердило предсказание Лоренца о поляризации света, излучаемого в магнитном поле. Благодаря работе Земана стало ясно, что колеблющиеся частицы, которые, по мнению Лоренца, являлись источником светового излучения, несли отрицательный заряд и были в тысячу раз легче атома водорода. К такому выводу он пришел задолго до открытия электрона Дж. Дж. Томсоном. Таким образом, эффект Земана стал важным инструментом для изучения структуры атома.
After Zeeman passed the qualification exams in 1885, he studied physics at the University of Leiden under Kamerlingh Onnes and Hendrik Lorentz. In 1890, even before finishing his thesis, he became Lorentz's assistant. This allowed him to participate in a research programme on the Kerr effect. In 1893 he submitted his doctoral thesis on the Kerr effect, the reflection of polarized light on a magnetized surface. After obtaining his doctorate he went for half a year to Friedrich Kohlrausch's institute in Strasbourg. In 1895, after returning from Strasbourg, Zeeman became Privatdozent in mathematics and physics in Leiden. The same year he married Johanna Elisabeth Lebret (1873–1962); they had three daughters and one son. In 1896, shortly before moving from Leiden to Amsterdam, he measured the splitting of spectral lines by a strong magnetic field, a discovery now known as the Zeeman effect, for which he won the 1902 Nobel Prize in Physics. This research involved an investigation of the effect of magnetic fields on a light source. He discovered that a spectral line is split into several components in the presence of a magnetic field. Lorentz first heard about Zeeman's observations on Saturday 31 October 1896 at the meeting of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences in Amsterdam, where these results were communicated by Kamerlingh Onnes. The next Monday, Lorentz called Zeeman into his office and presented him with an explanation of his observations, based on Lorentz's theory of electromagnetic radiation. The importance of Zeeman's discovery soon became apparent. It confirmed Lorentz's prediction about the polarization of light emitted in the presence of a magnetic field. Thanks to Zeeman's work it became clear that the oscillating particles that according to Lorentz were the source of light emission were negatively charged, and were a thousandfold lighter than the hydrogen atom. This conclusion was reached well before J. J. Thomson's discovery of the electron. The Zeeman effect thus became an important tool for elucidating the structure of the atom.
Профессор в Амстердаме
Вскоре после своего открытия Зееману было предложено место лектора в Амстердаме, где он начал работать осенью 1896 года. В Амстердаме он также занимал должность секретаря с 1912 по 1920 год. В 1921 году он был удостоен медали Генри Дрейпера, а также ряда других наград и почетных званий. В 1921 году Зееман был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS). Он вышел на пенсию с должности профессора в 1935 году. Зееман умер 9 октября 1943 года в Амстердаме и был похоронен в Харлеме.
Shortly after his discovery, Zeeman was offered a position as lecturer in Amsterdam, where he started to work in autumn of 1896. in Amsterdam, and he served as its secretary from 1912 to 1920. He won the Henry Draper Medal in 1921, and several other awards and Honorary degrees. Zeeman was elected a Foreign member of the Royal Society (ForMemRS) in 1921. He retired as a professor in 1935. Zeeman died on 9 October 1943 in Amsterdam, and was buried in Haarlem.