Томас Иоганн Зеебек - Thomas Johann Seebeck

Томас Иоганн Зеебек
Родился	9 апреля 1770 г. (1770-04-09) Reval, Российская империя
Умер	10 декабря 1831 г. (1831-12-11) (61 год) Берлин, Королевство Пруссия[1]
Известен	Открывая термоэлектрический эффект
Научная карьера
Поля	Физика

Томас Иоганн Зеебек (Немецкий: [ˈToːmas ˈjohan zeːbk]; 9 апреля 1770 - 10 декабря 1831) Балтийский немец физик, который в 1822 году наблюдал связь между теплотой и магнетизмом. Позже, в 1823 году, Эрстед назвал это явление термоэлектрический эффект.

Зеебек родился в Ревеле (сегодня Таллинн, Эстония ) богатым Балтийский немец купеческая семья. Он получил степень доктора медицины в 1802 г. Геттингенский университет, но предпочел изучать физику. С 1821 по 1823 год Зеебек провел серию экспериментов, пытаясь понять Ørsted Результаты 1820 года. 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]. Теперь это называется эффектом Пельтье-Зеебека и лежит в основе термопары и термобатареи.

Эффект Зеебека

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 схема, состоящая из двух разнородных металлы с переходами при разных температурах отклонит компас магнит.^[4] Зеебек считал, что это произошло из-за магнетизм вызванный разницей температур. Основываясь на этом результате, Зеебек составил таблицу, касающуюся различных металлических стыков и отклонения 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 различных объяснения взаимосвязи между электричеством и магнетизмом. Один из них был связан с верой в полярность Природы (Натурфилософия ); 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]. Следуя концепции силы Ньютона, были Андре-Мари Ампер и некоторые французские физики^[6]. Эрстед интерпретировал эксперимент Зеебека как подтверждение связи между электричеством, магнетизмом и теплом.

Эффект Зеебека в термобатарея из железной и медной проволоки

После открытия электрона и его фундаментального заряда быстро стало понятно, что эффект Зеебека представляет собой индуцированный электрический ток, который Закон Ампера отклоняет магнит. В частности, разница температур создает электрический потенциал (Напряжение ), который 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 называют термоэлектрической мощностью 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.

${\displaystyle V=a(T_{h}-T_{c})\,\!}$

Разница напряжений, V, образованный на выводах разомкнутой цепи из пары разнородных металлов A и B, два контакта которых поддерживаются при разных температурах, прямо пропорционально разнице между температурами горячего и холодного спая, Т_час − Т_cНапряжение или ток, возникающие на стыках двух разных металлов, вызваны диффузией электронов из области с высокой электронной плотностью в область с низкой электронной плотностью, так как плотность электронов различна в разных металлах. В обычный ток течет в обратном направлении.

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

В 1810 г. Йена 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 Теория цвета с участием Гете^[8].

Прочие достижения

В 1808 году Зеебек первым создал и описал амальгама калия. В 1810 году он наблюдал магнитные свойства никеля и кобальта. В 1818 году Зеебек открыл оптическая активность растворов сахара.

Смотрите также

• Список балтийских немецких ученых

использованная литература

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. Зеебек, Т. Дж. (1822). "Über den Magnetismus der galvanischen Kette". Abhadlungen der Physikalischen Klasse der Königlisch-Preußsischen. Akademie der Wissenschaftten aus den Jahren 1820-1821 гг.: 289–346.
4. Увидеть:
   • Зеебек, Т. Дж. (1825) "Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz" (Магнитная поляризация металлов и минералов по перепадам температур), Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Трактаты Королевской академии наук в Берлине), стр. 265-373.
   • Зеебек (1826) "Ueber die Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz", (О магнитной поляризации металлов и минералов по перепадам 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, п. 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

• 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, В. М. (1963). Справочник по физике. Гарвард: Кембридж, Массачусетс. С. 461–464. Частичный перевод книги Зеебека «Магнитная поляризация металла и разницы в температуре».

внешние ссылки

• Биография Зеебека включает ссылки