約翰尼斯·斯塔克(德國物理家,斯塔克效應的發(fā)現者)
約翰尼斯·斯塔克(Johannes Stark,1874年4月15日-1957年6月21日),男,德國著(zhù)名物理學(xué)家,畢業(yè)于慕尼黑大學(xué),種族主義者,1919年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者,“斯塔克效應”“斯坦克-愛(ài)因斯坦方程”“斯坦克數”的發(fā)現者。
人物生平
約翰尼斯·斯塔克(Johannes Stark,1874年4月15日-1957年6月21日),男,德國著(zhù)名物理學(xué)家,種族主義者,1919年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者,“斯塔克效應”的發(fā)現者。1874年4月15日生于德國巴伐利亞的希根霍夫。1957年6月21日卒于德國巴伐利亞的特勞恩施泰因。
科學(xué)成就
斯塔克以精湛的研究成果在原子物理學(xué)領(lǐng)域里獨領(lǐng)風(fēng)騷數年。在研究陽(yáng)射線(xiàn)過(guò)程中發(fā)現一種重要規律,并發(fā)現了“斯塔克效應”“斯坦克-愛(ài)因斯坦方程”“斯坦克數”等等。因發(fā)現極隧射線(xiàn)的多普勒效應及電場(chǎng)中的分裂而獲1919年諾貝爾物理學(xué)獎。
理論貢獻
斯塔克效應(英語(yǔ):Stark effect)是原子和分子光譜譜線(xiàn)在外加電場(chǎng)中發(fā)生位移和分裂的現象。分裂和位移量稱(chēng)為斯塔克分裂或斯塔克位移。斯塔克效應又可分為一階和二階斯塔克效應。一階的情況下光譜分裂或位移是與電場(chǎng)強度呈線(xiàn)性關(guān)系,二階則是和電場(chǎng)強度呈二次方關(guān)系。
斯塔克效應對應于帶電粒子譜線(xiàn)的壓力增寬(斯塔克增寬)。當譜線(xiàn)的分裂或位移在吸收線(xiàn)發(fā)生時(shí)則稱(chēng)為逆斯塔克效應(Inverse Stark effect)。
由電場(chǎng)造成的斯塔克效應與由磁場(chǎng)造成譜線(xiàn)分裂成數個(gè)部分的塞曼效應相似。
斯塔克效應可使用全量子力學(xué)的方式解釋?zhuān)灿性S多基于半經(jīng)典物理的方式。
斯塔克研究了含有氫氣的管子中極隧射線(xiàn)通過(guò)強電場(chǎng)的情況。1913年他在研究過(guò)程中觀(guān)察到氫譜線(xiàn)加寬了。他立即聯(lián)想到十幾年前塞曼(P.Zeeman)的發(fā)現。這會(huì )不會(huì )是與塞曼效應對應的一種電學(xué)現象?從1896年塞曼發(fā)現譜線(xiàn)的磁致分裂以來(lái),科學(xué)家經(jīng)常提出這樣的問(wèn)題:既然在磁場(chǎng)中原子發(fā)出的光譜線(xiàn)會(huì )分裂,在電場(chǎng)中會(huì )不會(huì )有類(lèi)似現象?然而,德國的福格特(W.W.Voigt)試圖從束縛電子發(fā)射光譜的理論推導電場(chǎng)對光譜的作用。計算結果表明,即使加300V/cm的靜電場(chǎng),光譜線(xiàn)的分裂也只有鈉黃光的D雙線(xiàn)間隔的5×10-5。這一效應太小了,實(shí)在難以觀(guān)察。于是福格特認為,這就解釋了為什么以前沒(méi)有人發(fā)現與塞曼效應對應的電現象。多年來(lái),他的解釋妨礙了人們研究這一效應的積極性。
到了1913年,對量子理論起過(guò)先導作用的斯塔克對這個(gè)問(wèn)題發(fā)生了興趣,他認為福格特的經(jīng)典理論不足為憑。在他看來(lái),光譜的發(fā)射是由于價(jià)電子的躍遷,電場(chǎng)一定會(huì )改變原子內部電荷的分布,從而影響發(fā)射頻率。他是研究極隧射線(xiàn)的專(zhuān)家。他在極隧射線(xiàn)管子中的陰極和另一輔助電極之間加上強電場(chǎng),強度達到31kV/cm。然后沿平行于或垂直于電場(chǎng)的方向用光譜儀進(jìn)行觀(guān)測。氫的極隧射線(xiàn)穿過(guò)電場(chǎng),果然觀(guān)測到了加寬。經(jīng)過(guò)仔細調整,他終于獲得了譜線(xiàn)分裂的證據,并且證明隨著(zhù)譜線(xiàn)序號的增大,分裂的數目也隨之增多。他還發(fā)現,沿電力線(xiàn)成直角的方向觀(guān)察,所有的分量都是平面偏振光,外面的兩根較強,其電矢量與電場(chǎng)平行;中間的幾根較弱,其電矢量與電場(chǎng)垂直。他的觀(guān)測非常精細,得出了如下的結論:各分量到中心線(xiàn)的距離是最小位移的整數倍,而最小位移對所有譜線(xiàn)均相同;位移與電場(chǎng)強度直接成正比。
1919年諾貝爾物理學(xué)獎授予德國格雷復斯瓦爾大學(xué)的斯塔克(Johnnes Stark,1874-1957),以表彰他在極遂射線(xiàn)中發(fā)現了多普勒效應和電路中發(fā)現了分裂的譜線(xiàn)。
摘自獨立學(xué)者靈遁者量子力學(xué)書(shū)籍《見(jiàn)微知著(zhù)》
政治傾向
斯塔克是一位種族主義者。希特勒上臺后加入納粹黨籍,被希特勒任命為德國物理技術(shù)研究所所長(cháng),成為倫納德的同盟者,曾多次在公開(kāi)場(chǎng)合批判和攻擊海森堡。后因屢次干涉納粹上層官員的事務(wù),被開(kāi)除納粹黨籍。1947年被盟國軍事法庭宣判服苦役4年。服完苦役後于1957年6月21日在巴伐利亞老家的莊園里逝世。
免責聲明:本站詞條系由網(wǎng)友創(chuàng )建、編輯和維護,內容僅供參考。
以上內容均為商業(yè)內容展示,僅供參考,不具備專(zhuān)業(yè)問(wèn)題解決服務(wù),
如果您需要解決具體問(wèn)題(尤其在法律、醫學(xué)等領(lǐng)域),建議您咨詢(xún)相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士。
如您發(fā)現詞條內容涉嫌侵權,請通過(guò) 948026894@qq.com 與我們聯(lián)系進(jìn)行刪除處理!