stringtranslate.com

Эрнст Аббе

Эрнст Карл Аббе HonFRMS (23 января 1840 – 14 января 1905) был немецким бизнесменом, инженером-оптиком, физиком и социальным реформатором. Вместе с Отто Шоттом и Карлом Цейссом он разработал многочисленные оптические приборы. Он также был совладельцем Carl Zeiss AG , немецкого производителя научных микроскопов, астрономических телескопов, планетариев и других передовых оптических систем.

Личная жизнь

Элс Снелл

Аббе родился 23 января 1840 года в Айзенахе , Саксен-Веймар-Айзенах , [1] в семье Георга Адама Аббе и Элизабет Кристины Бархфельдт. [2] Он был выходцем из скромной семьи — его отец был бригадиром на прядильной фабрике. При поддержке работодателя отца Аббе смог посещать среднюю школу и получить общую квалификацию для поступления в университет с довольно хорошими оценками в гимназии Айзенаха, которую он окончил в 1857 году. [3] К тому времени, как он покинул школу, его научный талант и сильная воля уже стали очевидны. Таким образом, несмотря на тяжелое финансовое положение семьи, его отец решил поддержать учебу Аббе в университетах Йены (1857–1859) и Геттингена (1859–1861). [1] Во время учебы Аббе давал частные уроки, чтобы увеличить свой доход. Работодатель его отца продолжал финансировать его. Аббе получил докторскую степень в Гёттингене 23 марта 1861 года. [3] Во время учебы в школе на него оказали влияние Бернхард Риманн и Вильгельм Эдуард Вебер , которые также были одним из Гёттингенской семёрки . [4] За этим последовали два коротких назначения в Гёттингенской обсерватории и в Physikalischer Verein во Франкфурте (ассоциация граждан, интересующихся физикой и химией, которая была основана Иоганном Вольфгангом фон Гёте в 1824 году и существует до сих пор). [4] 8 августа 1863 года он получил квалификацию университетского лектора в Йенском университете. В 1870 году он принял контракт в качестве доцента экспериментальной физики , механики и математики в Йене. [1] [5] В 1871 году он женился на Эльзе Снелл, дочери математика и физика Карла Снелла, одного из учителей Аббе, [nb 1] от которой у него было две дочери. [2] К 1879 году он получил звание полного профессора . [2] В 1878 году он стал директором Йенской астрономической и метеорологической обсерватории. [5] [nb 2] В 1889 году он стал членом Баварской академии наук и гуманитарных наук . Он также был членом Саксонской академии наук. Он был освобожден от своих обязанностей преподавателя в Йенском университете в 1891 году. Аббе умер 14 января 1905 года в Йене. [1] Он был атеистом. [6]

Дело всей жизни

Микроскоп Карла Цейсса (1879) с оптикой Аббе
Формула предела разрешения, выгравированная на мемориале Эрнста Аббе в Йене, Германия
Немецкая марка 1968 года
Эрнст Аббе, облегчение на его могиле

В 1866 году он стал научным руководителем на заводе Zeiss Optical Works , а в 1868 году он изобрел апохроматическую линзу — линзу микроскопа, которая устраняет как первичные, так и вторичные цветовые искажения. [5] К 1870 году Аббе изобрел конденсор Аббе , используемый для освещения микроскопа. [5] В 1871 году он сконструировал первый рефрактометр , который описал в брошюре, опубликованной в 1874 году. [2] [7] К 1872 году он разработал законы изображения несветящихся объектов. [2] В 1872 году завод Zeiss Optical Works начал продавать его усовершенствованные микроскопы, к 1877 году они уже продавали микроскопы с однородным иммерсионным объективом, а в 1886 году продавались его апохроматические объективные микроскопы. [8] Он создал число Аббе , меру изменения показателя преломления любого прозрачного материала в зависимости от длины волны , и критерий Аббе, который проверяет гипотезу о том, что в наборе наблюдений существует систематическая тенденция (с точки зрения разрешающей способности этот критерий предусматривает, что угловое разделение не может быть меньше отношения длины волны к диаметру апертуры, см. угловое разрешение ). [9] Уже будучи профессором в Йене , он был нанят компанией Carl Zeiss для улучшения процесса производства оптических приборов, который в то время в значительной степени основывался на методе проб и ошибок.

Аббе был первым, кто определил термин числовая апертура [ 10] как синус половинного угла, умноженный на показатель преломления среды, заполняющей пространство между покровным стеклом и передней линзой.

Многие приписывают Аббе открытие предела разрешения микроскопа и формулы (опубликованной в 1873 году)

хотя в публикации 1874 года [11] Гельмгольц утверждает, что эта формула была впервые выведена Жозефом Луи Лагранжем , который умер 61 год назад. Гельмгольц был настолько впечатлен, что предложил профессорскую должность в Берлинском университете , от которой он отказался из-за своих связей с Zeiss. [4] Аббе был в лагере сторонников широкой апертуры, утверждая, что микроскопическое разрешение в конечном итоге ограничено апертурой оптики, но также утверждал, что в зависимости от применения существуют другие параметры, которые следует учитывать по сравнению с апертурой при проектировании объективов. В статье Аббе 1874 года под названием «Вклад в теорию микроскопа и природу микроскопического зрения» [12] Аббе утверждает, что разрешение микроскопа обратно пропорционально его апертуре, но не предлагает формулы для предела разрешения микроскопа.

В 1876 году Аббе предложил партнерство от Цейсса, и он начал получать значительную долю прибыли. [4] Хотя первые теоретические выводы уравнения 1 были опубликованы другими, справедливо будет сказать, что Аббе был первым, кто пришел к этому выводу экспериментально. В 1878 году он построил первую однородную иммерсионную систему для микроскопа. [2] Объектами, которые создавало сотрудничество Аббе и Цейсса, были идеальная геометрия лучей, что позволило Аббе обнаружить, что апертура устанавливает верхний предел микроскопического разрешения, а не кривизна и расположение линз. Первая публикация Аббе уравнения 1 состоялась в 1882 году . [13] В этой публикации Аббе утверждает, что как его теоретические, так и экспериментальные исследования подтвердили уравнение 1. Современник Аббе Генри Эдвард Фрипп, английский переводчик статей Аббе и Гельмгольца, ставит их вклады на равные позиции. Он также усовершенствовал интерференционный метод Физо в 1884 году. [ 2] Аббе, Цейсс, сын Цейсса, Родерих Цейсс и Отто Шотт основали в 1884 году Jenaer Glaswerk Schott & Genossen . Эта компания, которая со временем по сути слилась с Zeiss Optical Works, отвечала за исследование и производство 44 начальных типов оптического стекла. [8] Работая с телескопами , он построил систему обращения изображения в 1895 году. [2]

Для того чтобы производить высококачественные объективы, Аббе внес значительный вклад в диагностику и коррекцию оптических аберраций , как сферической аберрации , так и аберрации комы , что требуется для того, чтобы объектив достиг предела разрешения уравнения 1. В дополнение к сферической аберрации Аббе обнаружил, что лучи в оптических системах должны иметь постоянное угловое увеличение по своему угловому распределению, чтобы создать пятно, ограниченное дифракцией, принцип, известный как условие синуса Аббе . [10] Расчеты и достижения Аббе были настолько монументальными и передовыми, что Фриц Цернике основал на них свою работу по фазовому контрасту , за которую он был удостоен Нобелевской премии в 1953 году, а Ганс Буш использовал их для работы над разработкой электронного микроскопа . [4]

Во время своей работы на заводе по производству микроскопов Карла Цейсса он не только был в авангарде оптики, но и реформы труда. В 1890 году он основал социал-демократическую газету Jenaische Zeitung [14], а в 1900 году ввел восьмичасовой рабочий день в память о 14-часовом рабочем дне своего отца. [8] Кроме того, он создал пенсионный фонд и фонд компенсации при увольнении. [2] В 1889 году Эрнст Аббе основал и профинансировал Фонд Карла Цейсса для научных исследований. [2] Целью фонда было «обеспечить экономическое, научное и технологическое будущее и таким образом улучшить безопасность рабочих мест своих сотрудников». [8] Он подчеркнул, что успех сотрудника основывается исключительно на его способностях и производительности, а не на его происхождении, религии или политических взглядах. [8] В 1896 году он реорганизовал оптический завод Цейсса в кооператив с разделением прибыли. [5] Его социальные взгляды пользовались таким уважением, что прусское государство использовало их в качестве модели и идеализировало Альфредом Вебером в книге 1947 года «Schriften der Heidelberger Aktionsgruppe zur Demokratie und Zum Freien Sozialismus» ( «Сочинения Гейдельбергской группы действий по демократии и свободному социализму» ). [15]

В его честь назван кратер Аббе на Луне . [16]

Библиография

Аббе был пионером в оптике, проектировании линз и микроскопии, а также авторитетом своего времени. Он оставил нам многочисленные публикации своих открытий, изобретений и находок. Ниже приведен список публикаций, автором которых он является, включая множество ссылок на отсканированные страницы Google Books.

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Некоторые источники называют его жену Элизабет. [2]
  2. ↑ Даты его назначений на должности в Йенском университете, включая назначение на должность директора Йенской обсерватории, не совсем ясны, поскольку источники указывают разные даты, например: 1870: ассистент лектора по механике и экспериментальной физике; 1873: доцент; 1877: директор метеорологического и астрономического отделений Йенской обсерватории. [2]

Ссылки

  1. ^ abcd Blasius 1953, стр. 2–3.
  2. ^ abcdefghijkl Дебус и др. 1968, с. 2
  3. ^ ab Günther 1970, стр. 6
  4. ^ abcde Гюнтер 1970, стр. 7
  5. ^ abcde Hoiberg 2010, стр. 11
  6. ^ Джозеф МакКейб (1945). Биографический словарь древних, средневековых и современных свободомыслящих. Издательство Haldeman-Julius Publications. Получено 7 апреля 2013 г. Он был не только выдающимся немецким физиком и одним из самых известных изобретателей в штате оптических заводов Zeiss в Йене, но и заметным социальным реформатором. Благодаря щедрой схеме распределения прибыли он фактически передал великое предприятие Zeiss рабочим. Аббе был близким другом Геккеля и разделял его атеизм (или монизм). Леонард Эббот говорит в своей биографии Феррера, что у Аббе были «точно такие же идеи и цели, как у Феррера».
  7. ^ Аббе 1874
  8. ^ abcde Пфайффер 1991, стр. 445
  9. ^ Объединенный комитет инженеров-строителей, Американский конгресс по геодезии и картографии и Американское общество фотограмметрии и дистанционного зондирования, 1994 г.
  10. ^ ab Аббе 1881
  11. ^ Гельмгольц и Фрипп 1876
  12. ^ Аббе 1876
  13. ^ Аббе 1883
  14. ^ Уолтер, Рольф (1996). Карл Цейсс: Цейсс 1905–1945 (на немецком языке). Бёлау Верлаг. п. 25. ISBN 978-3-412-11096-3.
  15. ^ Гюнтер 1970, стр. 9
  16. ^ "Abbe". Газетер планетарной номенклатуры . Исследовательская программа астрогеологии USGS.

Источники

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Эрнст Аббе.