Pieter Zeeman

Pieter Zeeman

Visita de Albert Einstein (centro) y Paul Ehrenfest (derecha) en el laboratorio de Amsterdam de Pieter Zeeman 1920

La tumba de Pieter Zeeman y su esposa Johanna Elisabeth Lebret en la tumba familiar en el cementerio de Kleverlaan en Haarlem.

Pieter Zeeman [ ˈzeːmɑn ] (nacido el 25 de mayo de 1865 en Zonnemaire en la isla de Schouwen-Duiveland , Zelanda ; † el 9 de octubre de 1943 en Amsterdam ) fue un físico holandés . En 1902 recibió el Premio Nobel de Física por sus servicios para investigar la influencia del magnetismo en los fenómenos de radiación .

Vida

Zeeman, que provenía de la familia de un pastor, fue notado desde el principio a través de observaciones sistemáticas y cuidadosas de la naturaleza. En el caso de la aurora boreal observada en los Países Bajos en el otoño de 1882 , sus notas fueron mencionadas en dos publicaciones de su profesor de física en Nature . Después de terminar la escuela secundaria, estudió física desde 1885 con Hendrik Antoon Lorentz y Heike Kamerlingh Onnes en la Universidad de Leiden . Después de completar sus estudios, el joven físico inicialmente se quedó en Leiden, se doctoró allí en 1893 con una tesis sobre el efecto magnetoóptico Kerr y luego se fue a Estrasburgo durante un semestre, donde trabajó en el laboratorio de Friedrich Kohlrausch . Luego regresó a Leiden para ocupar un puesto como conferenciante privado. En 1897 Zeeman se trasladó a la Universidad de Amsterdam , donde obtuvo una cátedra completa en 1900 y permaneció hasta su jubilación en 1935. En 1908 Zeeman fue nombrado director del Instituto de Física de Ámsterdam. El laboratorio construido allí pasó a llamarse Laboratorio Zeeman en 1940 en su honor.

De 1912 a 1920, Zeeman fue secretario de la Real Academia de Ciencias de los Países Bajos , de la que era miembro desde 1898.

Servicios

Zeeman se hizo famoso por el descubrimiento del efecto Zeeman , que lleva su nombre . Ya en 1895, Hendrik Lorentz sospechaba, basándose en su teoría de los electrones, que bajo la acción de un campo magnético externo en el átomo, los niveles de energía de los electrones dividen la capa atómica y por lo tanto las líneas espectrales. Esta teoría fue luego examinada en profundidad por Zeeman. En el otoño de 1896 Zeeman inició sus correspondientes investigaciones experimentales. Mejoró su aparato con respecto a la fuerza de los imanes y el poder de resolución de su espectroscopio y pudo confirmar las predicciones de Lorentz de la división en un doblete y un triplete usando la línea azul-verde en el espectro del cadmio . El 31 de octubre de 1896, presentó el primero de sus cinco ensayos a la Academia de Ámsterdam, en el que mostraba que las líneas espectrales de una fuente de luz se dividían en varios componentes polarizados en un fuerte campo magnético . A través de este fenómeno, conocido como efecto Zeeman, confirmó la teoría electrónica de la interacción de la luz y la materia de su maestro Lorentz. A partir del desplazamiento de las líneas espectrales en el campo magnético, también fue posible inferir una relación inesperadamente alta de carga a masa de la partícula, que fue confirmada por los valores correspondientes para el electrón descubierto en los rayos catódicos aproximadamente al mismo tiempo (1896/7) ( Joseph John Thomson , Emil Wiechert y otros) ha sido confirmado. En cierto modo, Zeeman también tiene una prioridad aquí: mientras Thomson examinaba el electrón libre, "descubrió" el electrón unido al átomo.

Las divisiones "anómalas" de las líneas espectrales en cuartetos, sextetos, octetos, etc., que son mucho más comunes a pesar del nombre, fueron descubiertas casi simultánea e independientemente por Thomas Preston (1860-1900), Alfred Cornu y Albert A. Michelson en 1898. La teoría de Lorentz no se puede explicar. Esto se denominó "efecto Zeeman anómalo" y sólo pudo explicarse satisfactoriamente a partir de 1925 con la introducción del espín electrónico y el desarrollo de la mecánica cuántica.

premio Nobel

Por su investigación conjunta sobre la influencia del magnetismo en la radiación, Pieter Zeeman y su maestro Hendrik Antoon Lorentz recibieron el Premio Nobel de Física en 1902.

Honores

Busto en Zonnemaire

Después de recibir el Premio Nobel, Zeeman fue literalmente colmado de honores. En 1922 recibió la Medalla Rumford de la Royal Society, en 1932 fue nombrado miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Baviera . En 1921 se convirtió en miembro correspondiente de la Académie des sciences y en 1933 en miembro extranjero . La Academia de Ciencias de Prusia , perteneció desde 1922 como miembro correspondiente. También hubo otros premios como B. la Medalla Henry Draper en 1921. En 1932 fue elegido miembro extranjero de la Academia de Ciencias de Göttingen y en 1933 como miembro honorario ( Miembro honorario ) de la Royal Society of Edinburgh .

En 1970, un cráter lunar recibió el nombre de Zeeman y un asteroide en 1991 .

En su lugar de nacimiento, Zonnemaire, también se nombró una calle en su honor y se erigió un busto.

literatura

• Léxico de eminentes científicos naturales. Volumen 3: Men to Z. 1ª edición, edición especial. Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, Munich 2007, ISBN 978-3-8274-1883-8 .
• Theodore Arabatzis: El descubrimiento del efecto Zeeman: Un estudio de caso de la interacción entre teoría y experimento. En: Estudios de Historia y Filosofía de la Ciencia. Parte A. Vol. 23, No. 3, 1992, págs. 365-388, doi: 10.1016 / 0039-3681 (92) 90001-M .
• Anne J. Kox: El descubrimiento del electrón: II. El efecto Zeeman. En: Revista Europea de Física. Volumen 18, No. 3, 1997, págs. 139-144, doi: 10.1088 / 0143-0807 / 18/3/003 .
• Zeeman, Pieter (1865-1943). En: Biográfico Woordenboek van Nederland. (Holandés)

enlaces web

• Información de la Fundación Nobel sobre la ceremonia de entrega de premios de Pieter Zeeman en 1902 (inglés)
• Literatura de Pieter Zeeman en el catálogo de la Biblioteca Nacional Alemana

Evidencia individual

1. ^ ^{A b} Anne J. Kox: pionera de la magnetoóptica. En: Physik Journal , volumen 14, núm. 6, 2015, págs. 51–53.
2. ↑ Michael Faraday ya mostró la influencia del magnetismo en la luz en el efecto Faraday
3. ↑ sobre la división de líneas espectrales en un campo magnético
4. ↑ Holger Krahnke: Los miembros de la Academia de Ciencias de Göttingen 1751-2001 (= Tratados de la Academia de Ciencias de Göttingen, Clase Filológico-Histórica. Volumen 3, Volumen 246 = Tratados de la Academia de Ciencias de Göttingen, Clase Matemática-Física. Serie 3, volumen 50). Vandenhoeck y Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , p. 266.
5. ^ Directorio de becarios. Índice biográfico: ex becarios de RSE 1783-2002. (Archivo PDF) Royal Society of Edinburgh, consultado el 27 de abril de 2020 .