威廉·維恩

威廉·維恩(2張)

1864年1月13日，威廉·維恩出生於東普魯士（現俄羅斯）的菲施豪森（Fischhausen）。

1866年，隨家人搬到了拉斯滕堡（現波蘭肯琴）附近的德拉亨斯坦。

1879年，在拉斯滕堡（Rastenburg）讀中學。

1880年-1882年，在海德堡讀中學。

1882年，中學畢業後進入哥廷根大學（University of Göttingen）學習數學；同年，轉去柏林洪堡大學（Humboldt University of Berlin）。

1883年-1885年，在赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）實驗室工作。

1886年，獲得博士學位，論文題目是光對金屬的衍射，以及不同材料對摺射光顏色的影響。

1890年，變賣父親的土地後，回到赫爾曼·馮·亥姆霍茲身邊，作為他的助手在國家物理工程研究所工作，為工業課題做研究。

1892年，獲得柏林洪堡大學任教資格。

1896年，前往亞琛工業大學（RWTH Aachen University）擔任物理學教授，以接替菲利普·萊納德（Philipp Lénárd，1905年諾貝爾物理學獎獲得者）。

1899年，擔任吉森大學（Justus-Liebig-Universität Gießen）物理學教授。

1900年，赴維爾茨堡大學（University of Würzburg）任教，接替威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Conrad Röntgen） ^[2]  。

1902年，被邀請接替路德維希·玻爾茲曼（Ludwig Edward Boltzmann）出任萊比錫大學（Leipzig University）物理學教授，但他拒絕了這個邀請。

1906年，被邀請接替保羅·德魯德（Paul Drude）出任柏林洪堡大學物理學教授，但他拒絕了這個邀請。

1911年，獲得諾貝爾物理學獎。

1920年底，前往慕尼黑大學（University of Munich）任教，再次接替威廉·康拉德·倫琴。

1928年，在慕尼黑去世 ^[1]  。

1887年，威廉·維恩完成了金屬對光和熱輻射的導磁性實驗。在國家物理工程研究所，他與路德維希·霍爾伯恩（Ludwig Holborn）一起研究用勒沙特列（Le Chatelier）温度計測量高温的方法，同時對熱動力學進行理論研究，尤其是熱輻射的定律。

1893年，威廉·維恩經由熱力學、光譜學、電磁學和光學等理論支援，提出波長隨温度改變的定律，後來被稱為維恩位移定律，lmaxT=常數。該定律指出，隨着温度的升高，與輻射能量密度極大值對應的波長向短波方向移動。由於輻射通量密度與輻射能量密度之比為c/4，所以在測出對應輻射通量密度極大值的lmax後，就可以根據維恩位移定律確定輻射體的温度。光測温度計就是根據這一原理製成的。

1894年，發表了一篇關於輻射的温度和熵的論文，將温度和熵的概念擴展到了真空中的輻射，在這篇論文中，他定義了一種能夠完全吸收所有輻射的理想物體，並稱之為黑體。

1896年，發表了維恩公式，即維恩輻射定律，給出了這種確定黑體輻射的關係式，提供了描述和測量高温的新方法。其中，El為在波長l處單位波長間隔的輻射能量；C1和C2是兩個經驗參數，通過符合實驗曲線來確定；T為平衡時的温度。維恩公式在短波波段與實驗符合得很好，但在長波波段與實驗有明顯的偏離。後來，在進一步探索更好的輻射公式的過程中，普朗克建立了與所有的實驗都符合的輻射量子理論。

1896年，前往亞琛接替菲利普·萊納德後，他在那裏建立實驗室研究真空中的靜電放電。1897年開始研究陰極射線，藉助帶萊納德窗的高真空管，他確認了讓·巴蒂斯特·皮蘭兩年前的發現，即陰極射線由高速運動的帶負電的粒子（電子）組成。幾乎與約瑟夫·湯姆孫在劍橋發現電子的同時，維恩用與湯姆孫不同的方法測量到了這些粒子帶電量和質量的關係，並且得出了與湯姆孫相同的結果，即它們的質量只有氫原子的一千分之一。

1898年，研究了歐根·戈爾德施泰因（Eugen Goldstein）發現的陽極射線，指出它們的帶正電量與陰極射線的帶負電量相等，他測量了它們在磁場和電場影響下的偏移，並得出陽極射線由帶正電的粒子組成，並且它們不比電子重的結論。維恩所使用的方法在約20年後形成了質譜學，實現了對多種原子及其同位素質量的精確測量，以及對原子核反應所釋放能量的計算。

1900年，發表了一篇關於力學的電磁學基礎的理論論文，此後又繼續研究陽極射線，並在1912年發現，在並非高真空的環境下，氣壓不是非常弱時，陽極射線通過與殘餘氣體的原子碰撞，會在運動過程中損失並重得它們的帶電量。

1918年，再次發表對陽極射線的研究結果，他測量了射線在離開陰極後，發光度的累積減少過程，通過這些實驗，他推斷出在經典物理學中所稱的原子發光度的衰退，對應於量子物理學中的原子處於活躍狀態的時間有限 ^[1]  。

1900年，威廉·維恩出版了教科書《流體力學》（Hydrodynamik） ^[1]  。

威廉·維恩的父親卡爾·維恩（Carl Wien）是地主。1886年博士畢業後由於維恩的父親生病，維恩不得不回去幫助管理他父親的土地。威廉·維恩的表弟馬克斯·維恩（Max Wien）是高頻電子技術的先驅 ^[1]  。

1898年，威廉·維恩與路易絲·梅勒（Luise Mehler）結婚，婚後兩人育有4個孩子 ^[1]  。

威廉·維恩對於熱輻射等物理法則作出了貢獻。

威廉·維恩的研究成果為從牛頓的經典物理學向量子物理學過渡作出了貢獻。

威廉·維恩不朽的榮耀是“他為我們打開了通往量子物理學的大門”（He led us to the very gates of quantum physics） ^[1]  。（1914年諾貝爾物理學獎獲得者馬克斯·馮·勞厄評）

火星上有一個隕石坑以他的名字命名 ^[1]  。