Физик вебер: Вильгельм Вебер (24 октября 1804

Вильгельм Вебер — Немецкий Физик

Немецкий ученый. Физик. Главные работы ученого относятся к области магнитных явлений и электричества. Прославился тем, что установил абсолютную систему электрических измерений. Доктор наук. Являлся профессором в университетах Галле, Геттингена и Лейпцига. Член Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина». Иностранный член Лондонского королевского общества. Иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук.

---

Вильгельм Вебер родился 24 октября 1804 года в городе Виттенберг, Германия. После школы молодой человек поступил в университет Галле, окончив который принял предложение остаться на преподавательской должности. В дальнейшем являлся профессором в университетах Геттингена и Лейпцига. Основные работы Вебера посвящены электромагнетизму.

В 1833 году, совместно с Карлом Гауссом, Вебер построил первый в Германии электромагнитный телеграф. Разработал теорию электродинамических явлений и установил закон взаимодействия движущихся зарядов, выдвинул идею сверхлегкой частицы.

Очередное открытие ученый совершил в 1846 году. Вильгельм обнаружил и указал на связь силы тока с плотностью электрических зарядов и скоростью их упорядоченного перемещения. Позже, в 1856 году, с коллегой Рудольфом Кольраушем определил скорость света, исходя из отношения заряда конденсатора в электростатических и магнитных единицах.

Является автором теории элементарных магнитов: магнитных диполей и гипотезы о прерывности электрического заряда. Создатель первой электромодели атома, дав его планетарную структуру.

Работы Вебера относятся также к акустике, теплоте, молекулярной физике, земному магнетизму. Совместно с братом Эдуардом Вебером выполнил экспериментальное исследование волн на воде и воздухе. Наблюдал интерференцию звука и выдвинул идею звукозаписи. Открыл упругое последействие. Изобрел ряд физических приборов, в частности электродинамометр.

Главное дело Вебера, которое оставило его имя в истории: установление абсолютной системы электрических измерений. В своих опытах над абсолютными измерениями электрических величин ученый впервые определил скорость распространения электромагнитной индукции в воздухе.

Принятая в 1881 году на Международном электрическом конгрессе в Париже система абсолютных практических единиц измерений электрических величин представляет собой развитие того, что оказалось введено в науку благодаря исследованиям Вебера.

    Вильгельм Вебер скончался 23 июня 1891 года в городе Геттинген, Германия. Похоронен на Геттингенском городском кладбище.

---

Награды Вильгельма Вебера

1859 — Медаль Копли 

1864 — Орден «За заслуги в науке и искусстве»

1879 — Медаль Маттеуччи 

1879 — Медаль Котениуса

Почетный титул «тайный советник», дававший право на обращение «превосходительство».

Память о Вильгельме Вебере

В 1970 году в честь Вильгельма Эдуарда Вебера назван кратер на обратной стороне Луны.

В честь Вильгельма Эдуарда Вебера названа единица измерения магнитного потока.

17.05.2020

Связанные статьи

• Немецкий Физик
• Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии Наук
• Иностранный член Лондонского королевского общества
• Член Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина»
• Доктор Наук
• Профессор

---

Родился: 24 октября 1804 года (218 лет назад)

Умер: 23 июня 1891 года (131 год назад)

Категории Наука, Заслуженные деятели науки, Физика

Регионы Германия

Теги #вечная память

справочная информация

ЗАКРЫТЬ X

• • Немецкий Физик
  • Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии Наук
  • Иностранный член Лондонского королевского общества
  • Член Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина»
  • Доктор Наук
  • Профессор

• Родился: 24 октября 1804 года (218 лет назад)

  Умер: 23 июня 1891 года (131 год назад)

• Категории Наука, Заслуженные деятели науки, Физика

  Регионы Германия

  Теги #вечная память

Предложение Вебера | Наука и жизнь

Отрывок из книги М. Бертолотти «История лазера» (журнальный вариант). — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2015.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Американский физик Джозеф Вебер (Joseph Weber) прочёл первую публичную лекцию о принципах работы мазеров и лазеров. Известен также тем, что первым попытался детектировать гравитационные волны.Фото: National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB)/Wikimedia Commons/PD.

‹

›

Открыть в полном размере

Первое изложение на публике основного принципа, на котором может работать мазер (однако без самого работающего устройства), сделал Джозеф Вебер (1919—2000) в Оттаве (Канада) в 1952 году на конференции по электронным лампам (Electron Tube Research Conference). Это была престижная конференция, в которой участвовали лишь по приглашениям и на которой часто представляли идеи новых устройств.

Вебер был тогда молодым профессором электротехники университета Мэриленда и консультантом Военно-морской лаборатории США. Он получил диплом в Аннаполисе и стал первым квалифицированным инженером в области микроволн в отделе электронного противодействия флота. Здесь он имел возможность оценить технологическую важность усилителей с высокой чувствительностью к микроволновым и миллиметровым волнам, способных обнаруживать слабые волны от радаров. Информация о длинах волн, на которых работает радар, и их источнике позволяла затем посылать сигналы, ослепляющие вражеские приёмники, тем самым не позволяя врагу определять цели.

Идея мазера появилась у Вебера после лекции Карла Герцфельда (1892—1978) о вынужденном излучении. В 1951 году Вебер получил докторскую степень по физике, работая в области микроволновой спектроскопии, и стал профессором в университете Мэриленда. Здесь он продолжал работы по микроволновой спектроскопии.

Механизм процессов поглощения и испускания, которые возникают, когда излучение взаимодействует с газом, всегда интересовал учёного. В типичном эксперименте микроволновой спектроскопии микроволны от некоторого источника попадают на приёмник. Если между источником и приёмником располагается газ, то можно наблюдать поглощение некоторой части падающего излучения. Какова природа этого поглощения? Оно происходит, если молекулы газа обладают парой уровней и разность энергий между ними, делённая на постоянную Планка, приблизительно равна частоте микроволн.

Чтобы лучше понять, как это происходит, Вебер рассматривал систему только с двумя энергетическими уровнями, E₁ и Е₂ (причём Е₂ > E₁), на каждом из которых имеется число атомов или молекул соответственно n₁ и n₂ (мы будем называть n₁ и n₂ населённостями энергетических уровней E₁ и Е₂ соответственно). Когда микроволновая частота имеет правильное значение, поглощённая мощность пропорциональна населённости первого уровня, то есть n₁. Частицы, находящиеся на верхнем уровне 2, в свою очередь, испускают вынужденное излучение на той же частоте, мощность которого пропорциональна n₂. Итоговая мощность равна разности между поглощённой и испущенной мощностью, то есть пропорциональна n₁–n₂. Поскольку при термическом равновесии n₁ всегда больше, чем n₂, Вебер заключил, что «эта итоговая мощность всегда положительная величина. Поэтому в обычных условиях мы получаем поглощение излучения». Однако, добавлял он, «мы можем получить усиление, если каким-нибудь способом сделаем число осцилляторов в верхнем состоянии бoльшим, чем число их в нижнем состоянии», и заключал, что «способ осуществить это предложен в эксперименте Парселла по отрицательной температуре».

Эти рассуждения Вебер представил на конференции в 1952 году. Позднее он объяснял, что намеревался опубликовать свои результаты в широко читаемом журнале. Но профессор Г. Рейх из Йельского университета написал ему, что он, будучи председателем конференции в 1952 году, является также редактором журнала (не широко читаемого, по мнению Вебера) и предполагает опубликовать в нём материалы конференции. В результате краткое сообщение в виде аннотации к докладу было опубликовано в июньском номере 1953 года «Transaction of the Institute of Radio Engineers Professional Group on Electron Devices».

В докладе Вебер подчёркивал, что усиление является когерентным. Метод, который он предлагал для получения инверсной населённости, фактически никогда не был осуществлён на практике. И даже казалось маловероятным, чтобы его можно было реализовать. Более того, Вебера интересовал только усилитель. Идея обратной связи, столь существенная в мазере Таунса, как мы увидим, не представляла важности для Вебера, и он не обсуждал её.

Вебер даже оценил количественно возможности усилителя, но расчёты, полученные им, показали столь слабые характеристики, что он решил оставить эту затею и не пытался построить что-либо. Однако идея вызвала определённый интерес, и после представления работы на конференции Вебер был приглашён RCA провести семинар по своей идее, за который получил гонорар $50. После того семинара Чарлз Таунс написал ему письмо с просьбой прислать копию статьи. Однако Таунс не ссылался на работу Вебера в своих первых работах, хотя сделал это позже.

Попытки Вебера отмечены IRE (Institute of Radio Engineers) в 1958 году за «его раннее установление концепции, приводящей к мазеру».

От редакции. В 1964 году Нобелевская премия по физике «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию излучателей и усилителей на лазерно-мазерном принципе» была присуждена Ч. Таунсу, Н. Г. Басову и А. М. Прохорову.

Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» — на сайте www.id-intellect.ru

Вильгельм Эдуард Вебер | немецкий физик

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Факты и сопутствующий контент

Викторины

• Физика и естественное право
• Лики науки

Электромагнетизм | Определение, уравнения и факты

электрическое поле

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Майкл Фарадей Уильям Томсон, барон Кельвин Джеймс Клерк Максвелл Карл Фридрих Гаусс Дж. Дж. Томсон

Похожие темы:

электромагнитное излучение электричество Кулоновская сила магнитная сила электромагнитное поле

См. весь соответствующий контент →

электромагнетизм , наука о заряде и силах и полях, связанных с зарядом. Электричество и магнетизм — два аспекта электромагнетизма.

Электричество и магнетизм долгое время считались отдельными силами. Так было до 19века, что они, наконец, стали трактоваться как взаимосвязанные явления. В 1905 году специальная теория относительности Альберта Эйнштейна вне всяких сомнений установила, что оба явления являются аспектами одного общего явления. Однако на практическом уровне электрические и магнитные силы ведут себя совершенно по-разному и описываются разными уравнениями. Электрические силы создаются электрическими зарядами либо в состоянии покоя, либо в движении. Магнитные силы, с другой стороны, создаются только движущимися зарядами и действуют исключительно на движущиеся заряды.

Поймите, как концепция прикосновения меняется при наличии электронов между двумя объектами

Посмотреть все видео к этой статье

Электрические явления происходят даже в нейтральной материи, потому что силы действуют на отдельные заряженные составляющие. В частности, электрическая сила отвечает за большинство физических и химических свойств атомов и молекул. Она невероятно сильна по сравнению с гравитацией. Например, отсутствие хотя бы одного электрона из каждого миллиарда молекул у двух 70-килограммовых (154 фунтов) людей, стоящих на расстоянии двух метров (двух ярдов) друг от друга, отталкивало бы их с силой в 30 000 тонн. В более привычном масштабе электрические явления ответственны за молнии и гром, сопровождающие некоторые грозы.

Электрические и магнитные силы можно обнаружить в областях, называемых электрическими и магнитными полями. Эти поля фундаментальны по своей природе и могут существовать в пространстве вдали от заряда или тока, которые их породили. Примечательно, что электрические поля могут создавать магнитные поля и наоборот независимо от внешнего заряда. Изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле, как обнаружил английский физик Майкл Фарадей в работе, которая лежит в основе производства электроэнергии. И наоборот, изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле, как пришел к выводу шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл. Математические уравнения, сформулированные Максвеллом, включили световые и волновые явления в электромагнетизм. Он показал, что электрические и магнитные поля путешествуют вместе в пространстве как волны электромагнитного излучения, при этом изменяющиеся поля взаимно поддерживают друг друга. Примерами электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве независимо от материи, являются радио- и телевизионные волны, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Все эти волны распространяются с одинаковой скоростью, а именно со скоростью света (примерно 300 000 километров или 186 000 миль в секунду). Они отличаются друг от друга только частотой, с которой колеблются их электрическое и магнитное поля.

Тест «Британника»

Тест «Все о физике»

Уравнения Максвелла до сих пор дают полное и элегантное описание электромагнетизма вплоть до субатомного масштаба, но не включая его. Однако интерпретация его работ была расширена в 20 веке. Специальная теория относительности Эйнштейна объединила электрические и магнитные поля в одно общее поле и ограничила скорость всего вещества скоростью электромагнитного излучения. В конце 19В 60-х годах физики обнаружили, что другие силы в природе имеют поля с математической структурой, аналогичной электромагнитному полю. Этими другими силами являются сильное взаимодействие, ответственное за выделение энергии при ядерном синтезе, и слабое взаимодействие, наблюдаемое при радиоактивном распаде нестабильных атомных ядер. В частности, слабое и электромагнитное взаимодействия были объединены в общую силу, называемую электрослабой силой. Цель многих физиков объединить все фундаментальные силы, включая гравитацию, в одну великую единую теорию до сих пор не достигнута.

Важным аспектом электромагнетизма является наука об электричестве, изучающая поведение агрегатов заряда, включая распределение заряда в материи и перемещение заряда с места на место. Различные типы материалов классифицируются как проводники или изоляторы в зависимости от того, могут ли заряды свободно перемещаться через составляющие их вещества. Электрический ток является мерой потока зарядов; законы, управляющие токами в материи, важны в технике, особенно в производстве, распределении и контроле энергии.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Понятие напряжения, так же как заряда и тока, является фундаментальным для науки об электричестве. Напряжение — это мера склонности заряда перетекать из одного места в другое; положительные заряды обычно имеют тенденцию перемещаться из области высокого напряжения в область более низкого напряжения. Распространенной проблемой в электричестве является определение соотношения между напряжением и током или зарядом в данной физической ситуации.

В этой статье делается попытка дать качественное понимание электромагнетизма, а также количественную оценку величин, связанных с электромагнитными явлениями.

Повседневная жизнь современного человека пронизана электромагнитными явлениями. Когда лампочка включена, через тонкую нить в колбе течет ток, который нагревает нить до такой высокой температуры, что она светится, освещая все вокруг. Электрические часы и соединения связывают простые устройства такого типа в сложные системы, такие как светофоры, которые отсчитывают время и синхронизируются со скоростью транспортного потока. Радиоприемники и телевизоры получают информацию, переносимую электромагнитными волнами, распространяющимися в пространстве со скоростью света. Чтобы запустить автомобиль, токи в электростартере генерируют магнитные поля, которые вращают вал двигателя и приводят в движение поршни двигателя, сжимая взрывоопасную смесь бензина и воздуха; искра, инициирующая горение, представляет собой электрический разряд, образующий мгновенный ток.