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J.D 范德瓦尔斯(Johannes Diderik van der Waals)博士  

2011-04-10 19:35:17|  分类: 企业|人物 |  标签: |举报 |字号 订阅

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J.D 范德瓦尔斯(Johannes Diderik van der Waals)博士 - 张新房 - 张新房的博客
 
约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯
J.D 范德瓦尔斯(Johannes Diderik van der Waals),1837年11月23日生于荷兰的莱顿,父亲名叫雅各布.范德瓦尔斯,母亲名叫伊丽莎白·范登伯格(Elisableth Van Den Burg)。范德瓦尔斯在家乡结束了初等教育后,成为一名中学教员。虽然他因不懂古典语言而未能参加大学人学考试,但在1862~1865年期间,他利用业余时间在莱顿大学继续学习,并获得了数学和物理学的教师证书。
 
1864年,范德瓦尔斯任德文特一所中学的教师。1866年到海牙,先当该城一所中学的教师,后任该校校长。新的立法取消了理工科大学生人学前必须受古典语言教育的规定,使范德瓦尔斯能够参加大学考试。1876年颁布了新的高等教育法,将阿姆斯特丹古老的雅典语学院扩充成综合大学,范德瓦尔斯被任命为该校第一名物理学教授。他和同事范托夫(Van't Toff)、遗传学家休戈·德弗里斯(Hugo De Vries)使该校声誉大增。尽管各处向他发出盛情的邀请,但他一直忠实地留在该校,直到退休。范德瓦尔斯对他论文的课题发生兴趣的直接原因,是克劳修斯的论文中将热看成是一种运动现象,使他想对安德鲁斯1869年证明气体存在临界温度时所作的实验寻找一种解释。范德瓦尔斯天才地发现,必须考虑分子的体积和分子间的作用力(现在一般称为范德瓦尔斯力),“才能建立气体和液体的压强、体积、温度之间的关系。1864年,范德瓦尔斯同A.M.斯密特(Anna Magdalena Smit)结婚。妻子早亡,他没有再结婚。他们有三个女儿和一个儿子。女儿玛黛莱茵在母亲去世后料理家务,照顾父亲;伊利莎白是历史教员和著名诗人;迪代莉卡是英语教师。儿子迪代里克(Johannes Diderik Jr.)在1903~1908年间担任格罗宁根大学物理学教授,后来继承父亲的职务,在阿姆斯特丹大学主持物理学讲座。范德瓦尔斯的主要爱好是散步和朗诵,特别是在乡郊散步。1923年8月8日他在阿姆斯特丹逝世。
 
1873年他以《论气态和液态的连续性》这篇论文取得了博士学位,使他立刻进入了第一流物理学家的行列。在这篇论文中,他提出了包括气态和液态的“物态方程”,论证了气液态混合物不仅以连续的方式互相转化,而且事实上它们具有相同的本质。关于范德瓦尔斯第一篇论文中提出的这个结论的重要性,在J.C麦克斯韦的《自然》一书中有这样的评价:“毫无疑问,范德瓦尔斯的名字将很快出现在第一流的分子科学家的名单中”,“可以肯定,不止一个科学家正在注意学习他的论文所用的‘低地荷兰语’”(麦克斯韦可能想说“低地德语”,但这是不对的,因为荷兰语有权自成为一种语言)。后来,他就这个课题和与此有关的课题又写了大量论文,发表在《荷兰皇家科学院学报》和《荷兰年鉴》上,并被译成多种文字。范德瓦尔斯经过艰苦的努力,于1880年发表了第二项重大发现,当时他称之为“对应态定律”。这个定律指出:如果压强表示成临界压强的单调函数,体积表示成临界体积的单调函数,温度表示成临界温度的单调函数,、就可得到适用于所有物质的物态方程的普遍形式,因为在这个方程中,a,b,产这三个常数可用特殊物质的临界值来表示,因此在方程中消失。正是由于在这个定律的指导下进行实验,J.杜瓦才在1898年制成了液态氢,翁纳斯在1908年制成了液态氦。翁纳斯因研究低温和制成液态氦而荣获1913年的诺贝尔物理学奖。他在1910年写道:“我们一直把范德瓦尔斯的研究看成是实验取得成功的关键,莱顿的低温实验室是在他的理论影响下发展起来的。十年后,即18阿姆斯特丹90年,关于“二元溶液理论”的第一篇论文在《荷兰年鉴》上刊出,这是范德瓦尔斯的又一项重大成就。他把物态方程和热力学第二定律结合起来,创造了一种图示法,以吉布斯在“非均匀物质的平衡”这篇论文中首次提出的形式用一个面表示他的数学公式。为纪念吉布斯,他把这个面称为“w面”,因为吉布斯用希腊字母w作为自由能的符号,他认为自由能对平衡有着重大意义。二元混合物理论引起了一系列实验,首先是库恩的实验。他发现,临界现象的特征完全可由理论预言。关于这个课题的报告后来收编人范德瓦尔斯和柯恩斯塔姆教授合著的>(热力学教程)。还应当提到范德瓦尔斯关于毛细现象的热力学理论,其基本形式是在1893年首次提出的。该理论认为,在液体和蒸气之间的边界层存在着密度的逐渐变化,尽管变化是很快的。这个观点和吉布斯的不同,吉布斯假设从液体到蒸气,密度是突变的。拉普拉斯早年建立了毛细现象的理论,范德瓦尔斯却认为分子永远在作高速运动。在临界温度附近所作的关于这个现象的实验支持了范德瓦尔斯的观点。 范德瓦尔斯获得了许多荣誉,特别应提到的是;他是剑桥大学的荣誉博士,莫斯科帝国自然科学学会名誉会员,爱尔兰皇家科学院名誉院士,美国哲学协会名誉会员,法国研究院通讯院士,柏林皇家科学院通讯院士,比利时皇家科学院名誉院士,伦敦化学协会外籍会员,美国国家科学院外籍院士,罗马科学院外籍院士。
 
讲到J.D 范德瓦尔斯,因为他实实在在和节能有点关系,以飨读者。
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