Ученый получил степень доктора в 1886 году в Берлинском университете. Через некоторое время, начал работать над исследованием излучения абсолютно черного тела. Есть промежуточная длина волны, на которой излучение достигает максимума. В 1893 Вин заявил, в своем законе, что максимальная длина волны обратно пропорциональна абсолютной температуре тела. Точность закона Вина снижалась для больших длин волн. Поэтому, Макс Паланк продолжал опыты, которые привели к возникновению квантовой теории излучения, пишет munichname.eu.
Биография
Вильгельм Вин — это выдающийся немецкий физик, который занимался исследованиями явлений излучения и поглощения электромагнитных волн абсолютно черным телом. Также, в 1911 ученый получил Нобелевскую премию.
Родился Вильгельм 13 января 1864 года в Фишхаузене. В 1866 семья переехала в Драхенштейн, что в Восточной Пруссии (современный Кентшин Польша). Сначала Вильгельм окончил растенбургскую школу, а в 1882 — гимназию в Гейдельберге. Тогда же поступил в Геттингенский и Берлинский университеты.
С 1883 по 1885 работал в лаборатории Адольфа Вюльнера Аахенского технического университета. Также он был профессором Гессенского университета. В 1886 году получил степень доктора философии. Вин представлял свой труд о дифракции света на металлы, влияние различных металлов на цвет света, который преломлялся. Вина очень вдохновляла работа Эйнштейна и философский принцип релятивизма (метафизическая условность содержания познания).
В 1900 работал в Вюрцбургском университете преемником Вильгельма Рентгена. В 1919 продолжил работу в Мюнхене. Двоюродный брат Вина, кстати, был первопроходцем в области высокочастотной техники. В честь Вильгельма Вина назвали также лабораторию в технопарке «Wista», что в пригороде Берлина.
Вин был активным в научных комитетах. В 1910 стал председателем Общества немецких естествоиспытателей и врачей. С 1920 по 1922 руководил Немецким физическим обществом. В годы Первой мировой, Вин, как и другие ученые-консерваторы, сыграл значительную роль в продвижении интересов Германской империи. Таким образом, ученые стремились уменьшить влияние Англии на науку, в том числе.
Через некоторое время Вин отделился от радикальных взглядов коллеги Филиппа Ленарда. А в 1918 году выдвинул Эйнштейна и Хендрика Антона Лоренца на Нобелевскую премию по физике.
Работал в Мюнхене с 1918 года, как преемник Рентгена. Умер в 1928, когда ему исполнилось 64 года.
Важные опыты
Ученый был разработчиком закона смещения Вина в 1893/94 и закона излучения Вина в 1894-1896 годах. Эти исследования проводились, чтобы описать излучение черного тела, в зависимости от длины волны. В 1898 Вильгельм Вин разрабатывал основы масс-спектрометрии. Ученый идентифицировал положительно заряженную частицу с массой атома водорода. Эта частица получила название — протон.
Вин, в своей научной работе, вдохновлялся такими учеными как Хевисайд и Серл. В статье 1900 года Вильгельм утверждал, что все физические процессы, по своей природе, являются электромагнитными. Масса тела полностью происходит из электромагнитной энергии, которую можно было вычислить. Это был важный шаг к эквивалентности массы и энергии.
Ученый был сторонником электромагнитного мировоззрения, поэтому активно исследовал теории эфира. В 1904 разработал дифференциальные уравнения для электродинамики движущихся тел. Вин является предшественником теории относительности. В 1911 году ученый получил Нобелевскую премию по физике за работу по тепловому излучению.
Коллегой Вина был Планк — скептик в эмпирических законах. Ученый воспользовался из электромагнетизма и термодинамики, чтобы предложить теоретическую основу закона. Так, его начали называть законом Вина-Планка. Впрочем, закон Вина работал только для высоких частот и занижал показатель радиации на низких.
Планк эту теорию исправил и предложил свою версию, которая впоследствии стала называться законом Планка. Так было положено начало квантовой теории. После того как Планк вывел формулу для закона смещения Вина, в 1900 году, Вильгельм предположил, что вся масса вещества имеет электромагнитное происхождение. Ученый предложил другую формулу, которая показывает соотношение между электромагнитной массой и электромагнитной энергией.
В 1898 Вин занимался разработкой фильтра Вина, чтобы исследовать анодные лучи. Этот фильтр используется в регулировании скорости заряженных частей. Обычно, такими приборами являются электронные микроскопы и спектрометры. Также устройство настраивают, чтобы анализировать энергию заряженных частиц, как монохроматор и масс-спектрометр.
Трудности
Детство Вина было достаточно сложным. Его отец, из-за проблем с позвоночником, был прикован к коляске. Вин старший был фермером, поэтому Вильгельм с раннего детства знал, что это такое. В сельском хозяйстве, мать взяла на свои плечи основную ношу.
Малый Вильгельм был близким с матерью. Ее хорошие знания истории и литературы передались также парню, который имел интерес их изучать. Кроме того, Вильгельма трудно было назвать компанейским парнем. Он был интровертом, как и его отец. Поэтому, маленьким, друзей не имел. Зато научился ездить верхом, кататься на коньках, плавать. А на французском говорил еще до того как правильно начал писать на родном языке.
Попытка отдать Вильгельма в 1875 году в гимназию Растенбурга не была успешной. Парень прогуливал уроки, бродил себе на полях. Подготовка по математике оставляла желать лучшего. В 1880 паренька забрали домой, учиться сельскому хозяйству. Впрочем, у Вина был репетитор. Так, знания, которые парень подтянул, позволили ему закончить Старую гимназию быстрее, чем другие ученики.
В Геттингенском университете Вин также долго не задержался. Ему не очень нравилась учебная программа. Жизнь в студенческих обществах также была не для Вильгельма. Поэтому он покинул университет, чтобы стать фермером. Через некоторое время, подался изучать физику и математику в Берлинский университет.
Хотя к лету 1886 Вин имел уже докторскую степень, он был вынужден вернуться в Драхенштейн, чтобы помочь родителям восстановить некоторые, уничтоженные пожаром, здания. Вильгельм снова начал думать о том, чтобы стать фермером. Август Кундт и Гельмгольц также сеяли сомнения в голове мужчины. Они говорили, что Вин, как единственный сын, должен стать наследником всего семейного хозяйства. Наукой он мог спокойно заниматься, но уже как хобби.
Впрочем, сама судьба решила за Вильгельма Вина, как ему быть дальше. В 1890 засуха заставила родителей продать ферму. Так, Вильгельм стал ассистентом Гельмгольца в Шарлоттенбурге. Родители же переехали в Берлин-Вестенд.
Об абсолютно черном теле
Самостоятельная академическая карьера Вина продолжалась треть века. Он дважды сменял будущих нобелевских лауреатов на их посту. В 1892 Вильгельм был лектором Берлинского университета, а в 1896 занял пост профессора физики Технического университета в Ахене. Вин заменил на этом посту Филиппа фон Ленарда. В 1900 принял пост у Вильгельма Рентгена, как профессора физики Вюрцбургского университета.
Уже под руководством Гельмгольца, вин начал работать над тем, что принесло ему Нобелевскую премию. А именно, абсолютно черным телом.
Абсолютно черное тело придумал в 1860 году Густав Кирхгоф. По его словам, это такое тело, которое поглощает все излучение, попадающее на него. В природе, похожих объектов не существует, кроме черной дыры. К сожалению, настоящих экспериментов с черными дырами проводить нет возможности. Поэтому, оставались эксперименты мысленные. Вин всю свою жизнь говорил о важности подобных опытов.
Кирхгоф также доказал, что абсолютно черное тело является лучшим излучателем из имеющихся. Впрочем, излучает оно тепловую энергию. Также можно придумать модель абсолютно черного тела, существующего в реальности. Для этого нужно взять полностью замкнутый объем и сделать в нем дыру. С большой вероятностью, все излучение, попавшее в дыру, постепенно поглотится стенками, из-за постоянного отражения от них.
В 1893-1894 Вн, используя электромагнитную теорию света, вывел для абсолютно черного тела формулу плотности энергии излучения. Она зависела от частоты излучения и температуры излучающего тела. Отсюда и получился известный всем закон Вина.