Вильгельм Карл Вернер Отто Фриц Франц Вена ( немецкое произношение: [ˈvɪlhɛlm ˈviːn] ⓘ ; 13 января 1864 — 30 августа 1928) — немецкийфизик, который в 1893 году использовал теориитеплаиэлектромагнетизмадля выводазакона смещения Вина, который вычисляетизлучениечёрноготелапри любой температуре на основе излучения при любой одной эталонной температуре.
Он также сформулировал выражение для излучения черного тела, которое верно в пределе фотонного газа . Его аргументы были основаны на понятии адиабатической инвариантности и сыграли важную роль в формулировке квантовой механики . Вен получил Нобелевскую премию 1911 года за работы по тепловому излучению .
Он был двоюродным братом Макса Вина , изобретателя Венского моста .
Вен родился в Гаффкене (ныне Балтийский округ ) недалеко от Фишхаузена в провинции Пруссия в семье землевладельца Карла Вина. В 1866 году его семья переехала в Драхенштейн недалеко от Растенбурга (ныне Кентшин, Польша).
В 1879 году Вен пошел в школу в Растенбурге, а с 1880 по 1882 год посещал городскую школу Гейдельберга . В 1882 году он учился в Геттингенском и Берлинском университетах . С 1883 по 1885 год он работал в лаборатории Германа фон Гельмгольца и в 1886 году получил степень доктора философии. защитил диссертацию о дифракции света на металлах и о влиянии различных материалов на цвет преломленного света. С 1896 по 1899 год Вен читал лекции в RWTH Ахенского университета . Он стал дважды преемником Вильгельма Конрада Рентгена : в 1900 году в Вюрцбургском университете и в 1919 году в Мюнхенском университете . Вен был очень активен в научной политике, представляя консервативные и националистические позиции, хотя и не был настолько крайним, чтобы разделять позицию тех, кто собирался развивать « Немецкую физику ». Он ценил и Альберта Эйнштейна, и теорию относительности . [1]
В 1896 году Вен эмпирически определил закон распределения излучения абсолютно черного тела , [2] названный позднее в его честь: закон Вина . Макс Планк , который был коллегой Вина, не верил в эмпирические законы, поэтому, используя электромагнетизм и термодинамику, он предложил теоретическое обоснование закона Вина, который стал законом Вина-Планка . Однако закон Вина был справедлив только на высоких частотах и недооценивал яркость на низких частотах. Планк исправил теорию и предложил то, что сейчас называется законом Планка , что привело к развитию квантовой теории . Однако другая эмпирическая формулировка Вина , называемая законом смещения Вина , по-прежнему очень полезна, поскольку она связывает пиковую длину волны, излучаемую телом ( λ max ), с температурой тела (T). В 1900 году (следуя работам Джорджа Фредерика Чарльза Сирла ) он предположил, что вся масса материи имеет электромагнитное происхождение, и предложил формулу связи между электромагнитной массой и электромагнитной энергией.
Вин разработал фильтр Вина (также известный как селектор скорости) в 1898 году для исследования анодных лучей. Это устройство, состоящее из перпендикулярных электрического и магнитного полей, которое можно использовать в качестве фильтра скорости заряженных частиц, например, в электронных микроскопах и спектрометрах. Он используется в масс-спектрометрии на ускорителях для отбора частиц по их скорости. Устройство состоит из ортогональных электрического и магнитного полей, поэтому частицы с правильной скоростью не будут затронуты, в то время как другие частицы будут отклоняться. Его можно сконфигурировать как анализатор энергии заряженных частиц, монохроматор или масс-спектрометр.
Изучая потоки ионизированного газа , Вин в 1898 году идентифицировал положительную частицу, равную по массе атому водорода . Вен этой работой заложил основы масс-спектрометрии . Дж. Дж. Томсон усовершенствовал аппарат Вина и провел дальнейшие эксперименты в 1913 году, затем, после работы Эрнеста Резерфорда в 1919 году, частица Вина была принята и названа протоном .
В 1911 году Вен был удостоен Нобелевской премии по физике «за открытия законов, управляющих излучением тепла». [3] Он прочитал лекцию Эрнеста Кемптона Адамса в Колумбийском университете в 1913 году. [4]
