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  • 克勞修斯 Rudolf Julius Emanuel Clausius 2011/08/19

    克勞修斯 Rudolf Julius Emanuel Clausius
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    克勞修斯〈1822-1888〉德國物理學家和數學家,熱力學的主要奠基人之一。整理熱的力學理論,將能量守恆作為溫熱學第一定律,又重述卡諾循環原理,作為溫熱學第二定律。他又引進熵的概念;造entropy一詞。

    克勞修斯1822年出生於德國,1844年從柏林大學畢業,他在大學學習的是數學和物理。他完成對地球大氣的光學研究因而從哈雷大學取得了博士學位,1850年,克勞修斯被聘為柏林大學副教授並兼任柏林帝國炮兵工程學校的講師。同年,他開始研究熱引擎,特別是對卡諾迴圈進行了精心的研究。

    克勞修斯從卡諾的熱動力機理論出發,以機械熱力理論為依據,逐漸發現了熱力學基本現象,於是發表了第一篇關於熱理論的論文《論熱的動力以及由此推出關 於熱本身的定律》,首次提出了熱力學第二定律的定義:「熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體。」,這與Kelvin 陳述是相類似的:「不可製成一種迴圈動作的熱機,只從一個熱源吸取熱量,使之完全變為有用的功,而其他物體不發生任何變化」。同時,他還修正了原來的 Van der Waals 方程式,推導出克勞修斯方程「關於氣體的壓力、體積、溫度和氣體常數之間的關係」。 Continue reading →

  • 克耳文 William Thomson Kelvin 2011/08/19

    克耳文 William Thomson Kelvin
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    克耳文 〈1824-1907〉在數學、物理、化學及科學實驗有成就,研究電磁學與溫熱學的理論。1848年發展出絕對溫標,後人乃以他的姓命名。

    克耳文1824出生於愛爾蘭,父親皇家學院的數學教授,所以從小就接觸數學,但母親早世,造成他悲觀寡言的個性。克耳文天資聰穎,也展現出他在數學上的天 份,10歲時以數學資優生資格進入格拉斯哥大學唸書,與哥哥自製萊頓瓶和伏打電堆等實驗器材,在湯姆生的指導下,學習電、磁、光學,15歲時便獲得大學物 理獎,16歲獲得天文學獎。1841年克耳文進入劍橋大學研究高等數學和熱學,20歲畢業後到巴黎雷諾實驗室作研究,他22歲時就在數學、物理、化學及科 學實驗等已有了一定的成就,於是被聘請為格拉斯哥大學自然哲學系教授,直到1899年退休。

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  • 亥姆霍茲 Hermann Von Helmholtz 2011/08/19

    亥姆霍茲 Hermann Von Helmholtz
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    赫爾曼‧馮‧亥姆霍茲 <1821 -1894>用數學方式驗證著名的能量守恆定律,發現了由線圈和電容器組成電路振盪的規律、流動液體的漩渦規律,他也研究離子電荷和光的傳播問題。

    亥姆霍茲1821年出生於德國布蘭登堡州,父親為當地文法中學的教師,亥姆霍茲從小愛好自然科學,但為生活計,1843年起在波茨坦擔任軍醫。1848年在亞歷山大‧馮‧洪堡的推薦下,提前結束兵役,開始了漫長的教學生涯,先是在柏林藝術學院教解剖學,1849年前往柯尼斯堡(時屬普魯士王國的東普魯士省,今為俄羅斯的加里寧格勒)擔任生理學和病理學教授,1855年接手波恩的解剖學和生理學教席,1858年轉去海德堡的生理學教席,1870年成為普魯士科學學會的會員。1871年亥姆霍茲任柏林大學物理學教授,1888年成為新成立的夏洛特堡帝國物理學工程研究所的第一任主席。

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  • 馬克士威James Clerk Maxwell 2011/08/19

    馬克士威 James Clerk Maxwell
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    馬克士威〈1831年6月13日-1879年11月5日〉集過去關於電學、磁學理論與實驗之大成,寫成馬克士威方程組。他研究氣體分子動力論,發展出馬克士威分布。還研究光色的三原色理論;在1861年做成了第一張彩色相片。他被認為是十九世紀科學家對二十世紀物理影響最大的人,與牛頓及愛因斯坦的成就可相提並論。

    馬克士威1831出生於英國愛丁堡,他的父親是一位學士淵博的律師,馬克士威從小求知慾很強,他天資聰敏加上認真向學,成績一直很優異,14歲就寫了 一篇「談橢圓之製圖法」的論文,發表在皇家學會會刊上。進入愛丁堡大學,學習數學、物理和邏輯學等。畢業後便進入劍橋大學研讀數學博士,他的數學才華吸引 了當時著名數學家霍普金斯,並收馬克士威為研究生,後來也在數學家斯托克指導下學習數學和流體力學。1854年獲得了劍橋大學博士學位。

    之後馬克士威便開始研究電磁學,從法拉第的《電學實驗研究》開始學習,因馬克士威用數學方法呈現出法拉第「力線」的概念,隔年他發表了《論法拉第力線》的論文,並推導出庫倫定律和高斯定律。 Continue reading →

  • 焦耳 James Prescott Joule 2011/08/18

    焦耳 James Prescott Joule
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    焦耳 〈1818-1889〉提出導線產生的熱量與電流平方成正比,即「焦耳定律」。他確認能量守恆與轉化定律,能量既不會憑空消失,也不會憑空產生。實驗得到熱量和功(能)的換算的「熱功當量」。後人為了紀念他,將能量的單位命名為「焦耳」。

    焦耳於1818年出生於英國北部,家裡是釀酒工廠,焦耳5歲時醫生發現他脊椎側彎,但矯正不好,這缺陷使他在學校被同學嘲笑,於是決定讓他休學,請家庭老 師在家教他,經友人介紹當時的化學家道耳頓,於是焦耳成了道耳頓的學生,道耳頓教導他數學、哲學及化學還有將理論及實驗結合的研究方法,漸漸地焦耳對科學 產生了濃厚的興趣。1835年焦耳進入曼徹斯特大學唸書,畢業後便繼承家業,受到道耳頓的影響便開始做一些有趣的實驗科學研究。有一次他找來一匹馬,將電 流通到馬身上,觀察電流大小與馬反應程度。

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  • 哈密頓 (William Rowan Hamilton) 2011/08/18

    哈密頓 (William Rowan Hamilton)
    國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    威廉‧哈密頓 (1805–1865)是愛爾蘭物理學家,天文學家和數學家。他最大的成就是發現了物理學四元數。他提出了著名的「哈密頓最小作用原理」,用變分式推出動力學定律。哈密頓對光學、動力學和代數的發展提供了重要的貢獻。他的成果後來成為量子力學中的主幹。

    哈密頓於1805年8月4日出生愛爾蘭,3歲時父母就將他送到都柏林城外的小鎮。早年受到良好的家庭教育。5歲開始學習外語,到14歲時學會了多種歐洲語言。18歲 以前,哈密頓都沒上過小學、中學,完全靠自修。他平常喜歡游泳與觀察田問的小動物,也喜歡文學,成為數學大師後,仍不斷賦詩填詞。他一直認為文學與數學是 近似的學科–都是抽象思維的文字與符號。他寫道︰「詩與數學是近親」。初戀的哈密頓,不斷地寫情詩追求那位初戀情人。可惜他心儀的女孩卻嫁給別人。

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  • 卡諾 Nicolas Leonard Sadi Carnot 2011/08/18

    卡諾 Nicolas Leonard Sadi Carnot
    國立彰化師範大學物理學系研究所楊婕妤研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    卡諾〈1796-1832〉法國物理學家、工程師。提出「卡諾熱機定理」,是以後建立熱力學第二定律的重要基礎。在熱學方面有一定貢獻。

    卡諾於1796在法國出生,他的父親是一位優秀的軍隊領導人,也是一位幾何學家,不論在科學或政治上都有成就,他的父親於1796領導法國從戰亂中漸漸復 甦。  1797軍事政變使他父親被流放到瑞士,卡諾從小身體虛弱,跟隨著母親到法國的聖奧瑪爾。兩年後他父親被拿破崙任命為部長,處理戰爭事宜,卡諾從 小隨著父親在宮廷內。雖然蒸汽機早已被發明,但科學家思索如何提高效率,卡諾的父親也研究這方面的問題,導致卡諾對科學的興趣。

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  • 法拉第 Michael Faraday 2011/08/18

    法拉第 Michael Faraday
    國立彰化師範大學物理學系研究所楊婕妤研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

    法拉第 〈1791-1867〉肯定「場」帶有能量,且畫出場線。他在研究電流產生的磁場時,發現磁場變化可產生電流,即「法拉第電磁感應定律」。又發現磁場能改變光的偏振方向,因而提示電磁與光的關係。他又發現電解定律,測定電解常數(所謂法拉第常數),他在化學還有許多重要貢獻,例如發現苯。因為他在電磁上的貢獻,所以電容的單位就用「法拉」。

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