- Немецкий физик, открывший термоэлектричество.
зеебек (seebeck) томас иоганн
Большой энциклопедический словарь
ЗЕЕБЕК (Seebeck) Томас Иоганн (1770-1831) - немецкий физик. Открыл термоэлектричество (эффект Зеебека).
Полезные сервисы
зеебек томас иоганн
Энциклопедический словарь
Зе́ебек Томас Иоганн (Seebeck) (1770-1831), немецкий физик. Открыл термоэлектричество (эффект Зеебека), построил термопару, использовал её для измерения температуры.
* * *
ЗЕЕБЕК Томас Иоганн - ЗЕ́ЕБЕК (Seebeck) Томас Иоганн (1770-1831), немецкий физик. Открыл термоэлектричество (эффект Зеебека).
Полезные сервисы
зеебека эффект
Энциклопедический словарь
Зе́ебека эффе́кт - возникновение эдс (термоэдс) в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разных проводников, контакты между которыми поддерживаются при разных температурах. На Зеебека эффекте основано действие термопары. Открыт Т. И. Зеебеком в 1821.
* * *
ЗЕЕБЕКА ЭФФЕКТ - ЗЕ́ЕБЕКА ЭФФЕ́КТ, относится к термоэлектрическим явлениям (см. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ), заключается в возникновении электродвижущей силы (см. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА) ЭДС (термоЭДС) в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, если места контактов поддерживают при разных температурах. Открыт Т. И. Зеебеком (см. ЗЕЕБЕК Томас Иоганн) в 1821 г. Эффект Зеебека используется в термометрии (см. ТЕРМОМЕТРИЯ) и для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в термоэлектрических генераторах (см. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР).
Термоэлемент, составленный из двух различных проводников, образующих замкнутую цепь, является термопарой (см. ТЕРМОПАРА). При различной температуре контактов в замкнутой цепи возникает ток, называемый термоэлектрическим. Если цепь разорвать в произвольном месте, то на концах разомкнутой цепи появится разность потенциалов, называемая термоЭДС. Это и есть проявление эффекта Зеебека. При эффекте Зеебека в разомкнутой цепи, состоящей из двух разнородных проводников, когда один контакт проводников имеет температуру, отличную от температуры другого контакта, на концах цепи, имеющих одинаковую температуру, возникает термоэлектродвижущая сила, пропорциональная разности температур контактов.
В относительно небольшом температурном интервале величина термоЭДС Е пропорциональна разности температур контактов (спаев):
Е » aТ(Т2-Т1).
Коэффициент пропорциональности Т для термопары называется термоэлектрической способностью пары (термосилой, коэффициентом термоэдс, или удельной термоэдс). В общем случае коэффициент пропорциональности Т называется относительной дифференциальной термоЭДС. Его значение зависит от природы соприкасающихся проводников и от температуры. В некоторых случаях с изменением температуры Т меняет знак. Величина Т, называемая также коэффициентом Зеебека, является количественной характеристикой эффекта Зеебека: Т - это электродвижущая сила, возникающая в замкнутой цепи, состоящей из двух металлов, при разности температур между контактами в 1К. Обычно в цепи, состоящей из металлов, величина Т достигает несколько десятков микровольт на Кельвин, в цепи из полупроводников значение Т на два-три порядка выше.
Причина возникновения термотока и термоЭДС заключается в том, что на контактах возникают внутренние контактные разности потенциалов, вызванные различием концентрации носителей. Эти разности потенциалов скомпенсированы до тех пор, пока температуры контактов одинаковы. Как только возникает различие температур контактов, то разность энергий зарядов между двумя веществами больше на горячем контакте, чем на холодном, в результате чего в замкнутой цепи возникает ток, так как компенсация нарушается. Эффект возникает вследствие зависимости энергии свободных электронов или дырок (см. ДЫРКА) от температуры. В местах контактов различных материалов заряды переходят от проводника, где они имели более высокую энергию, в проводник с меньшей энергией зарядов. Так как вдоль однородного проводника имеется градиент температур, то возникает диффузия носителей: у охлажденного конца концентрация носителей повышается, что приводит к дополнительному изменению термотока.
В общем случае термоЭДС в контуре складывается из трех составляющих. Первая составляющая обусловлена температурной зависимостью контактной разности потенциалов, вторая - диффузией носителей заряда от горячих спаев к холодным, третья составляющая возникает вследствие увлечения электронов квантами тепловой энергии - фононами (см. ФОНОН), поток которых также распространяется к холодному концу. Удельная термоЭДС металлов невелика, и основной вклад в величину термоЭДС в цепи, состоящей из металлов, вносят разности потенциалов.
Для полупроводников основной причиной, вызывающей усиление термотока в эффекте Зеебека, является диффузия носителей. В дырочных полупроводниках на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остается нескомпенсированный отрицательный заряд (если только аномальный механизм рассеяния или эффект увлечения не приводят к перемене знака термоЭДС). В термоэлементе, состоящем из дырочного и электронного полупроводников, термоЭДС складываются. В полупроводниках со смешанной проводимостью к холодному контакту диффундируют и электроны и дырки, и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности электронов и дырок равны, то термоЭДС равна нулю.
Эффект Зеебека обычно легче других термоэлектрических эффектов поддается надежным измерениям. Явление Зеебека широко используется для измерения температур и для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую.
Большой энциклопедический словарь
ЗЕЕБЕКА ЭФФЕКТ - возникновение электродвижущей силы (термоэлектродвижущая сила) в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разных проводников, контакты между которыми поддерживаются при разных температурах. На Зеебека эффекте основано действие термопары. Открыт Т. И. Зеебеком в 1821.
Полезные сервисы
зеелер уве
Энциклопедический словарь
ЗЕЕЛЕР Уве - ЗЕ́ЕЛЕР (Seeler) Уве (р. 5 ноября 1936, Гамбург), немецкий спортсмен (футбол (см. ФУТБОЛ), нападающий).
Выступал в 1944-1972 за клуб «Гамбург». Чемпион Германии (1960). Обладатель Кубка (1963). В чемпионатах ФРГ (включая региональные турниры) забил 446 мячей, из них в национальной лиге - 137 в 239 играх (1963-1972). Всего провел за «Гамбург» в различных турнирах 916 официальных матчей, забил 772 гола. Лучший футболист ФРГ (1960, 1964, 1970). В 1960 занял третье место в списке лучших футболистов Европы. Лучший бомбардир ФРГ (1956, 1959, 1960, 1961, 1964). Финалист Кубка кубков (1968, лучший бомбардир турнира, 6 голов). За сборную ФРГ в 1954-1970 провел 72 матча (в 40 из них - капитан сборной), забил 43 гола. Бронзовый призер чемпионата мира (1970). Участник чемпионата мира (1958, 1962). В финальных турнирах чемпионатов мира провел 21 матч, забил 9 голов. Выступал за сборную ФИФА (см. ФИФА) против команды Англии (1963) и за сборную УЕФА против команды Югославии (1964). Почетный капитан сборной Германии. Получил прозвище «Бульдозер».
В середине 1990-х гг. был президентом «Гамбурга». Занимает четвертое место в десятке лучших футболистов Германии 20 века.
Полезные сервисы
зееман (zeeman) питер
зееман питер
Энциклопедический словарь
Зе́еман Питер (Zeeman) (1865-1943), нидерландский физик. Труды по оптике, магнитооптике, атомной спектроскопии. Открыл так называемый эффект Зеемана. Нобелевская премия (1902, совместно с X. Лоренцем).
* * *
ЗЕЕМАН Питер - ЗЕ́ЕМАН (Zeeman) Питер (1865-1943), нидерландский физик. Труды по оптике, магнитооптике, атомной спектроскопии. Открыл т. н. эффект Зеемана. Нобелевская премия (1902, совместно с Х. Лоренцем).
Энциклопедия Кольера
ЗЕЕМАН Питер (Zeeman, Pieter)
(1865-1943), нидерландский физик. Родился 25 мая 1865 в Зоннемайре (провинция Зеландия). Окончил Лейденский университет (1890), работал преподавателем. С 1897 - доцент Амстердамского университета. В 1900 стал профессором, а в 1908 - директором Физического института в Амстердаме. В 1896 Зееман исследовал спектр свечения паров натрия в поле мощного электромагнита. Как и Фарадей, поставивший аналогичный опыт в 1862, он наблюдал желтые D-линии с помощью спектроскопа, но использовал прибор с большей разрешающей способностью. Это позволило ему обнаружить, что в сильном магнитном поле спектральные линии расщепляются (эффект Зеемана). Повторив эксперимент со спектроскопом еще более высокой разрешающей способности, Зееман в 1897 по данным своих измерений точно определил отношение заряда электрона к его массе. Теорию эффекта Зеемана разработал в 1897 Х.Лоренц на основе электронной теории. Эффект Зеемана явился бесспорным подтверждением электромагнитной природы света и нашел применение при изучении солнечных пятен. В 1902 Зееман и Лоренц получили Нобелевскую премию по физике за исследование влияния магнитного поля на процессы излучения. Среди других почетных наград Зеемана - медали Г.Дрэпера и Б.Румфорда. Зееман был избран членом Королевского общества и Французской академии наук. Умер Зееман в Амстердаме 9 октября 1943.
ЛИТЕРАТУРА
Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М., 1961
Полезные сервисы
зеемана эффект
Энциклопедический словарь
Зе́емана эффе́кт - расщепление уровней энергии, а следовательно, и спектральных линий атома и других атомных систем в магнитном поле. Во внешнем магнитном поле атомная система, обладающая магнитным моментом μ, приобретает дополнительную энергию, зависящую от проекции μ на направление магнитного поля. Это приводит к расщеплению уровней энергии системы. Открыт в 1896 П. Зееманом.
* * *
ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ - ЗЕ́ЕМАНА ЭФФЕ́КТ, расщепление уровней энергии (см. УРОВНИ ЭНЕРГИИ) и спектральных линий (см. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЛИНИИ) атома и других атомных систем в магнитном поле. Во внешнем магнитном поле атомная система, обладающая магнитным моментом, приобретает дополнительную энергию и ее уровни энергии и, следовательно, спектральные линии расщепляются. Открыт в 1896 Питером Зееманом.
Большой энциклопедический словарь
ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ - расщепление уровней энергии и спектральных линий атома и других атомных систем в магнитном поле. Во внешнем магнитном поле атомная система, обладающая магнитным моментом, приобретает дополнительную энергию и ее уровни энергии и, следовательно, спектральные линии расщепляются. Открыт в 1896 Питером Зееманом.
Энциклопедия Кольера
ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ - расщепление линий атомных и молекулярных спектров под действием магнитного поля. Этот эффект сыграл важную роль в развитии атомной теории. Он показал, что испускание света атомом связано с движением его электронов, а позднее дал возможность детально и с высокой точностью проверить правильность квантовой механики - основы современной атомной теории. Одним из величайших открытий М.Фарадея (1791-1867) было то, что магнитное поле оказывает влияние на поляризацию светового пучка (так называемый эффект Фарадея). Свет представляет собой электрические и магнитные поля, распространяющиеся в пространстве в виде волн. Если электрическое поле Е колеблется в одной и той же плоскости, как показано на рис. 1, то направление распространения волны перпендикулярно направлению этих колебаний, а направление колебаний магнитного поля В перпендикулярно им обоим. Такого рода свет, испускаемый электрическим зарядом, колеблющимся по вертикали, называется плоско-поляризованным. Если же заряд, создающий излучение, движется по окружности, то электрическое поле распространяется в направлении перпендикуляра к плоскости окружности, описывая спираль, как показано на рис. 2 (аналогично ведет себя и магнитное поле, не показанное на рисунке). Свет такого рода называют светом с круговой поляризацией или циркулярно-поляризованным светом, причем свет заряда, движущегося по окружности, наблюдаемый в плоскости его движения, оказывается плоско-поляризованным. Открытие Фарадея, сделанное им в 1845 еще до того, как стала известной электромагнитная природа света, состояло в следующем: если плоско-поляризованный свет пропускать сквозь какое-либо из ряда известных прозрачных жидкостей и твердых веществ и одновременно параллельно оси пучка создавать сильное магнитное поле, то наблюдается поворот ("вращение") плоскости поляризации, причем угол поворота зависит от вещества, напряженности магнитного поля и пути светового пучка в веществе.
Рис. 1. ПЛОСКО-ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ. Если свет испускается малым электрическим зарядом, движущимся вверх и вниз, то электрическое поле Е лежит в плоскости рисунка. Магнитное поле В перпендикулярно полю Е.
Рис. 2. КРУГОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА. Если свет испускается малым зарядом, движущимся по окружности, то электрическое поле описывает спираль. Так же колеблется и магнитное поле (не показано).
В 1862, полагая, что магнитное поле должно влиять не только на распространение света, но и на его испускание, Фарадей исследовал спектр желтого света пламени, содержащего пары натрия, помещенного между полюсами магнита, но не обнаружил ожидаемого эффекта. Однако в 1896 голландский физик П.Зееман (1865-1943), работавший в Лейдене, повторил его попытку, применив более совершенный метод. Он обнаружил, что при наложении поля каждая из линий желтого дублета спектра натрия (так называемых D-линий) уширяется (т.е. увеличивается полоса испускаемых частот).
См. также
СПЕКТРОСКОПИЯ. Теоретическое объяснение явления было дано соотечественником Зеемана, теоретиком Х. Лоренцом (1853-1928). Суть его рассуждений можно кратко изложить, рассматривая простые случаи. Допустим сначала, что заряд е движется в излучающем атоме по окружности, плоскость которой перпендикулярна магнитному полю В (рис. 3). Для простоты предположим, что сила, связывающая заряд с атомом, пропорциональна расстоянию r от центра окружности. (Это предположение не имеет принципиального значения, но упрощает вычисления.) В отсутствие поля В, приравняв центробежную силу инерции центростремительной силе, получим
откуда находим частоту обращения заряда:
Если наложено поле В, то оно действует на заряд с силой evB, заставляющей его двигаться из плоскости рисунка. При этом полная сила, действующая на заряд, равна mv2/r + evB; следовательно,
Рис. 3. ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА. Эффект можно наблюдать с помощью спектроскопа, установленного в положение D1 или D2, если заряд излучает, двигаясь по окружности, между северным и южным полюсами магнита.
Приближенное решение этого уравнения, справедливое при всех значениях индукции В, кроме экстремальных, имеет вид (4) vчас = v0 - eB/4pm , где индекс "час" указывает на то, что вращение, наблюдаемое с позиции D2, происходит по часовой стрелке. Если бы заряд вращался против часовой стрелки, то действие поля B было бы противоположным и
Наконец, если плоскость вращения параллельна магнитному полю, то последнее не влияет на частоту обращения. Рассмотрим теперь нагретый до свечения газ, в котором имеются все три типа движущихся по орбитам электронов, а также промежуточные ориентации. Предположим, что спектроскоп расположен в точке D1. Орбитам с движением электронов по часовой стрелке и против часовой стрелки будет соответствовать плоско-поляризованный свет с частотами vчас и vпротив. Если плоскость орбиты совпадает с направлением поля, то частота света останется неизменной. Таким образом, будут наблюдаться три спектральные линии. Если просверлить отверстие в полюсном наконечнике магнита, то можно наблюдать свет в направлении D2. Проведенный выше анализ показывает, что в этом направлении можно наблюдать две компоненты - циркулярно-поляризованные по часовой стрелке и против часовой стрелки, с частотами vчас и vпротив. Первые грубые измерения подтвердили эти теоретические предсказания. Зееман обнаружил, что vпротив меньше vчас. Согласно формулам (4) и (5), это свидетельствует о том, что вращаются отрицательные заряды, а на основании измеренного уширения исходной линии Зееман сделал вывод, что отношение заряда частицы к ее массе составляет примерно 1,6Ч1011 Кл/кг. За несколько лет до этого Дж.Томсон, изучая процессы в газоразрядных трубках, обнаружил частицы, позднее названные электронами, и установил наличие у них отрицательного заряда, причем отношение их заряда к массе составляло 1,7Ч1011 Кл/кг. Поскольку, кроме электрона, не существует других частиц с близкими значениями отношения заряда к массе, именно электроны (хотя они и составляют ничтожную долю массы всего атома) ответственны за испускание света. Это чрезвычайно важное открытие подготовило почву для разработки теории электронного строения атомов, которая, начиная с вклада Резерфорда и Бора в 1911 и 1912, развивалась, превратившись в современную общепризнанную теорию атома.
См. также
АТОМ;
АТОМА СТРОЕНИЕ. Но как только было осознано важное значение открытия Зеемана, стали возникать трудности. В 1898 Т.Престон сообщил о том, что некоторые спектральные линии цинка и кадмия расщепляются на четыре компоненты, а вскоре А.Корню обнаружил, что из двух D-линий натрия, с которыми экспериментировали Фарадей и Зееман, одна расщепляется на четыре, а другая - на шесть компонент. В 1911 К.Рунге и Ф.Пашен установили, что интенсивная зеленая линия в спектре ртути расщепляется на 11 компонент. Сначала столь сильное расщепление было воспринято как "аномальный эффект Зеемана". Но вскоре стало ясно, что "нормальный эффект Зеемана" с расщеплением на три компоненты сам представляет собой исключение, и возникла необходимость в дальнейшем уточнении теории Лоренца. А. Ланде из Тюбингена нашел в 1923 (проанализировав экспериментальные данные для большого числа частных случаев) сложную общую формулу, которая позволяла точно рассчитать эффект Зеемана для любой спектральной линии. Причина, по которой для описания простых явлений, возникающих при движении атомного электрона в магнитном поле, необходима столь сложная формула, стала ясна после открытия, сделанного в 1925 С. Гаудсмитом и Дж. Уленбеком. Они обнаружили, что электрон ведет себя наподобие волчка, вращаясь вокруг собственной оси. Электродинамика показывает, что такой электрон должен вести себя как маленький магнит и что именно двойное взаимодействие с магнитным полем орбитального момента в атоме и спина приводит к сложной динамической картине. В 1926 В. Гейзенберг и П. Иордан, пользуясь методами квантовой механики, проанализировали эффект Зеемана и вывели формулу Ланде из основных принципов теории. Это исчерпывающее объяснение эффекта Зеемана явилось одним из первых триумфов новой атомной теории. Современные научные методы позволяют использовать эффект Зеемана для идентификации атомных и ядерных состояний. Формулы типа формулы Ланде, связывающие зеемановское расщепление в спектрах атомов, молекул и ядер с их вращательным движением, позволяют по данным измерения эффекта Зеемана в спектрах, обусловленного неизвестными атомными конфигурациями, выяснять характер этих конфигураций. Эффект Зеемана обычно исследуют методами спектроскопии или методами атомных и молекулярных пучков.
См. также СПЕКТРОСКОПИЯ.
ЛИТЕРАТУРА
Ландсберг Г.С. Оптика. М., 1976
Иллюстрированный энциклопедический словарь
ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ, расщепление уровней энергии и спектральных линий атома и других атомных систем в магнитном поле. Открыт голландским физиком П. Зееманом в 1896.
Полезные сервисы
зеефельд
Энциклопедический словарь
ЗЕЕФЕЛЬД - ЗЕ́ЕФЕЛЬД (Seefeld), горнолыжный курорт в Австрии, в Тироле (см. ТИРОЛЬ), в 20 км. Расположен на горном плато в окружении горных массивов Карлвендель и Веттерштайн. Курорт приобрел известность благодаря Зимним олимпийским играм в Инсбруке (1964 и 1976), его трассы использовались для лыжных состязаний. Парк для сноуборда.