物理學發展史

吉布斯 Josiah Willard Gibbs

吉布斯 Josiah Willard Gibbs
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

吉布斯〈1839-1903〉在熱力學及統計學方面都貢獻良多,將熱力學第二律應用到化學上,奠定了化學熱力學的基礎,提出「自由能」和「吉布斯統計理論」等,在數學方面他創立了「向量分析」並將其融入數學物理;此外他也研究天文學、光的電磁理論和傅立葉級數等,1901 年他榮獲科學界最高獎項「科普利獎章」。

邁克生 Albert Abraham Michelson

邁克生 Albert Abraham Michelson
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


邁克生〈1852-1931〉是美國物理學家,他善於設計精密實驗儀器,他測量出光速為 $$2.99796\times 10^8~m/s$$,是一個相當準確的數值,他不僅發明了邁克生干涉儀,也作了一個舉世聞名的「失敗的實驗」:證明了以太不存在,最終導致狹義相對論的提出。1907 獲得諾貝爾物理獎的第一位美國人。

丁肇中 (Samuel Chao Chung Ting)

丁肇中 Samuel Chao Chung Ting
國立成功大學光電科技研究所林宣鳴研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

丁肇中(1936年- )物理學家、華裔美國人。發現 $$J/\psi$$ 粒子,1976年與美國加州史丹福大學教授伯頓‧里克特教授獲得諾貝爾物理學獎。

丁肇中 1936 年出生在美國密西根州,兩個月後隨父母回到中國。由於中國那時兵荒馬亂,丁肇中主要由父母在家裡教育。丁肇中 12 歲到了臺灣,經過不足一年的刻苦努力,以優異的成績考入了臺北市成功中學。一年後轉學到建國中學讀書,高中畢業後,考進國立成功大學機械工程系。1956年前往美國密西根大學修習工程學、數學和物理學。1959年獲得數學和物理學學士學位。1962年獲得物理博士學位。

密立根 Robert Andrews Millikan

密立根 Robert Andrews Millikan
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

密立根為美國物理學家,他在 1910-1917 年,曾以油滴實驗精確地測得出基本電荷的電荷量 $$e$$ 的值,從而確定了電荷的不連續性,並於 1923 年榮獲諾貝爾物理獎。1916 年曾驗證了愛因斯坦的光電效應公式是正確的,並測定了普朗克常數;另外他在宇宙射線方面也做了一些工作。

密立根(1868–1953)於 1868 年三月 22 號出生於美國的馬里遜,1886 年進入俄亥俄州的奧柏林學院,1893 年他才發覺物理是他的興趣。同年,他被任命為哥倫比亞大學的物理研究員。密立根在 1895 年獲得了博士學位,是有關於發射光的偏振藉由白熾燈表面使用的研究,其目的在於在美國造幣廠融化黃金和白銀。密立根是位傑出的老師,1910~1912 年他成為大學內的教授。

波耳 Niels Henrik David Bohr

波耳 Niels Henrik David Bohr
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

波耳是丹麥的物理學家,透過引入量子化條件,提出了波耳模型來解釋氫原子光譜,提出互補原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學,對二十世紀物理學的發展影響深遠。

波耳(1885 – 1962)生於丹麥首都哥本哈根,其父親即為哥本哈根大學的生理學教授,母親為富裕猶太家庭的女兒,從小接受良好的教育,愛好足球。1903 年波耳進入哥本哈根大學學習物理,於 1911 年獲博士學位。他曾在曼徹斯特大學拉塞福的實驗室短期工作。

基於拉塞福的原子核理論和普朗克的量子說,1913 年波耳提出了原子結構的波耳模型。按照這一模型電子環繞原子核作軌道運動,外層軌道比內層軌道可以容納更多的電子;較外層軌道的電子數決定了元素的化學性質。如果外層軌道的電子落入內層軌道,將釋放出一個帶固定能量的光子。

康普頓 Arthur Holly Compton

康普頓 Arthur Holly Compton
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

阿瑟‧康普頓1892年出生於美國俄亥俄州伍斯特的一個學術世家。父親伊萊亞斯‧康普頓是伍斯特大學(現為伍斯特學院)的院長。阿瑟‧康普頓後來進入 這個大學學習。他的大哥卡爾‧泰勒‧康普頓也就讀同一所大學,並且同樣成為物理學家,後來曾擔任麻省理工學院的校長。二哥威爾遜‧H‧康普頓是一名外交 官,曾任華盛頓州立學院(現為華盛頓州立大學)校長。康普頓1913年取得伍斯特大學學士學位,1914年和1916年分別取得普林斯頓大學的碩士和博士 學位。畢業後,康普頓先後在明尼蘇達大學短暫執教一年、到匹茲堡一家公司當工程師兩年、到劍橋大學當研究員一年。

德布羅意 Louis de Broglie

德布羅意 Louis de Broglie
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

路易-維克多-皮埃爾-雷蒙‧第七代布羅意公爵(Louis-Victor-Pierre-Raymond, 7e duc de Broglie,1892年8月15日-1987年3月19日),簡稱路易‧德布羅意(Louis de Broglie,法語讀音:[lwi də bʀœj]),是一位法國物理學家,法國外交和政治世家布羅意公爵家族的後代。從 1928年到 1962 年在索邦大學擔任理論物理學教授,1929年因發現了電子的波動性,以及他對量子理論的研究而獲諾貝爾物理學獎。1952年獲聯合國教科文組織頒發的卡林 加獎 (Kalinga Prize)。於 1944 年,德布羅意膺選為法蘭西學術院第一席位的院士,是第十六位得到此殊榮的人士。他也是法國科學院的永久秘書。  

薛丁格 Erwin Rudolf Josef Alexander Schrodinger

薛丁格 Erwin Rudolf Josef Alexander Schrodinger
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

薛丁格為量子力學的奠基人之一。1933年和英國物理學家狄拉克共同獲得了諾貝爾物理學獎,被稱為量子物理學之父。

薛丁格(1887 – 1961)出生在奧地利維也納,在維也納大學學習物理與數學並在1910年取得博士學位。薛丁格在蘇黎世大學他所擔任的理論物理學的教授以前曾由愛因斯坦和勞恩擔任過。在這裡他提出了著名的薛丁格方程式,創立了波動力學學說用以來描述量子力學。

除了量子力學之外,1944年著有「生命是什麼?」(What is Life?)。發現DNA雙螺旋的瓦森(James D. Watson)與克里克 (Francis Crick)表示受薛丁格影響頗深。

海森堡 Werner Heisenberg

海森堡 Werner Heisenberg
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

維爾納‧海森堡(Werner Heisenberg,1901年12月5日-1976年2月1日),德國物理學家,量子力學的創始人之一,「哥本哈根學派」代表性人物,1932 年獲得了諾貝爾物理學獎。

他對物理學的主要貢獻是給出了量子力學的矩陣形式(矩陣力學),提出了「測不準原理」(又稱「不確定性原理」)和 $$S$$ 矩陣理論等。他的《量子論的物理學基礎》是量子力學領域的一部古典著作。

包立 (Pauli)

包立  (Wolfgang Ernst Pauli)
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

包立提出了一個新的量子自由度(或量子數),有兩個可能的值,以解釋觀測到的分子光譜和發展中的量子力學之間的矛盾。他還提出了包立不相容原理,這可能是他最重要的成果。這個原理指出任何兩個電子無法同時存在於同一個量子狀態。

包立(1900 – 1958)出生於奧地利的維也納。1918 年包立就發表了他的第一篇科學論文,這篇論文是關於阿爾伯特‧愛因斯坦的廣義相對論的。他進入慕尼黑大學,便在是他的博士導師阿諾‧索末菲下工作。在那裡他接受了包立的博士論文,1921年7月包立就電離的氫分子的量力理論獲得哲學博士學位。

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