Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Томас Иоганн Зеебек
ThomasSeebeck.jpg
Родившийся9 апреля 1770 г. ( 1770-04-09 )
Ревель , Российская Империя
Умер10 декабря 1831 г. (61 год) ( 1831-12-11 )
Берлин , Королевство Пруссия [1]
ИзвестенОбнаружение термоэлектрического эффекта
Научная карьера
ПоляФизика

Томас Иоганн Зеебек ( нем.: [ˈToːmas ˈjoːhan ˈzeːbɛk] ; 9 апреля 1770 г. - 10 декабря 1831 г.) был физиком из балтийских немцев , который в 1822 году наблюдал связь между теплотой и магнетизмом. Позже, в 1823 году, Эрстед назвал это явление термоэлектрическим эффектом .

Зеебек родился в Ревеле (сегодня Таллинн , Эстония ) в богатой купеческой семье балтийских немцев . Он получил степень доктора медицины в 1802 году в Геттингенском университете , но предпочел изучать физику. С 1821 по 1823 год Зеебек провел серию экспериментов, пытаясь понять открытия Эрстеда , сделанные в 1820 году. Во время своих экспериментов он заметил, что соединение разнородных металлов вызывает отклонение магнитной стрелки (компаса) при воздействии температурного градиента. Поскольку Эрстед обнаружил, что электрический ток вызывает отклонение компаса поперек провода, результаты Зеебека были интерпретированы как термоэлектрический эффект. [2]Это теперь называется эффектом Пельтье – Зеебека и лежит в основе термопар и термобатарей .

Эффект Зеебека [ править ]

Мемориальная доска в честь Зеебека в Таллинне, Эстония

В 1822 году, после предыдущих экспериментов с гальваническим током и магнетизмом, [3] Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что цепь из двух разнородных металлов с соединениями при разных температурах будет отклонять магнит компаса . [4] Зеебек полагал, что это произошло из-за магнетизма, вызванного разницей температур. Основываясь на этом результате, Зеебек составил таблицу, относящуюся к различным соединениям металлов и отклонению компаса. [4] Его главный вывод в конце этих экспериментов был о влиянии металлов и вулканов на земной магнетизм. [4]

Однако в течение 1820-х годов существовало по крайней мере два разных объяснения взаимосвязи между электричеством и магнетизмом. Один из них был связан с верой в полярность Природы ( Naturphilosophie ); другой, следовал концепции силы Ньютона. Эрстед, Зеебек, Риттер и некоторые немецкие химики и физики верили в полярность и искали взаимосвязь между различными силами природы, такими как электричество, магнетизм, тепло, свет и химические реакции. [5] Концепции силы Ньютона придерживались Андре-Мари Ампер и некоторые французские физики. [6] Эрстед интерпретировал эксперимент Зеебека как поддержку взаимосвязи между электричеством, магнетизмом и теплом.

Эффект Зеебека в термобатареи из железных и медных проводов

После открытия электрона и его основного заряда быстро стало понятно, что эффект Зеебека представляет собой индуцированный электрический ток, который по закону Ампера отклоняет магнит. Более конкретно, разница температур создает электрический потенциал ( напряжение ), которое может управлять электрическим током в замкнутой цепи. Сегодня этот эффект известен как эффект Пельтье – Зеебека.

Возникающее напряжение пропорционально разнице температур между двумя переходами. Константа пропорциональности (а) известна как коэффициент Зеебека и часто упоминается как термоэлектрическая мощность или термоЭДС. Зеебекское напряжение не зависит от распределения температуры по металлам между переходами. Этот эффект является физической основой термопары, которая часто используется для измерения температуры.

Разность напряжений V , возникающая на выводах разомкнутой цепи из пары разнородных металлов, A и B, два контакта которых поддерживаются при разных температурах, прямо пропорциональна разнице между температурами горячего и холодного спаев T ч - Т с . Напряжение или ток, возникающие на стыках двух разных металлов, вызваны диффузией электронов из области с высокой электронной плотностью в область с низкой электронной плотностью, поскольку плотность электронов различна в разных металлах. Обычный ток течет в направлении , противоположном.

Если поддерживать одинаковую температуру в обоих переходах, одинаковое количество электронов диффундирует в них обоих. Следовательно, токи на двух переходах равны и противоположны, а общий ток равен нулю, и если оба перехода поддерживаются при разных температурах, то диффузия в двух переходах будет различной, и, следовательно, будет создаваться разное количество тока. Следовательно, чистый ток не равен нулю. Это явление известно как термоэлектричество.

Предшественники цветной фотографии [ править ]

В 1810 году в Йене Зеебек описал действие света на хлорид серебра. Он заметил, что химическое вещество, подвергшееся воздействию, иногда принимало бледную версию цвета света, которому оно подвергалось, а также сообщил о действии света на длинах волн за пределами фиолетового конца спектра. [7] Зеебек также работал над теорией цвета с Гете . [8]

Другие достижения [ править ]

В 1808 году Зеебек первым произвел и описал амальгаму калия. В 1810 году он обнаружил магнитные свойства никеля и кобальта. В 1818 году Зеебек открыл оптическую активность растворов сахара.

См. Также [ править ]

  • Список балтийских немецких ученых

Ссылки [ править ]

  1. ^ Джордж Теодор Диппольд (1904). Немецкий научный читатель . Джинн и Ко.
  2. ^ Эрстед, Ганс К. (1823). «Новые эксперименты доктора Зеебека по электромагнитным эффектам». Анналы химии и тела . 22 : 199–201.
  3. Перейти ↑ Seebeck, TJ (1822). "Über den Magnetismus der galvanischen Kette". Abhadlungen der Physikalischen Klasse der Königlisch-Preußsischen. Akademie der Wissenschaftten aus den Jahren 1820-1821 : 289–346.
  4. ^ a b c См .:
    • Зеебек, Т.Дж. (1825) " Магнитная поляризация металлов и Erze durch Temperatur-Differenz" (Магнитная поляризация металлов и минералов по разнице температур), Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Трактаты Королевской академии наук в Берлине), С. 265-373.
    • Зеебек (1826) «Ueber die Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz» (О магнитной поляризации металлов и минералов по разнице температур), Annalen der Physik und Chemie , 6  : 1-20, 133-160, 253 -286.
  5. ^ КАНЕВА, Кеннет Л. Физика и натурфилософия: разведка. История науки , т. 35, н. 1, стр. 35-106, 1997.
  6. ^ ДАРРИГОЛЬ, Оливье. Электродинамика от ампера до Эйнштейна . Издательство Оксфордского университета, 2003.
  7. ↑ Хью Чизхолм, редактор (1911). Британская энциклопедия: словарь искусств, наук, литературы и общей информации . XXI (Одиннадцатое изд.). п. 485.
  8. ↑ Иоганн Вольфганг фон Гете (1810). Теория цвета .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Франкель, Юджин (1970–1980). «Амира, как Брэндон». Словарь научной биографии . 12 . Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 281–282. ISBN 978-0-684-10114-9.
  • Мэги, WM (1963). Справочник по физике. Гарвард: Кембридж, Массачусетс. С. 461–464. Частичный перевод книги Зеебека «Магнитная поляризация металла и разницы в температуре».

Внешние ссылки [ править ]

  • Биография Зеебека включает ссылки