توماس يوهان سيبيك
توماس يوهان سيبيك | |
|---|---|
 | |
| وُلِدّ | 9 أبريل 1770 |
| مات | 10 ديسمبر 1831 (61 سنة) برلين ، مملكة بروسيا [1] |
| معروف بـ | اكتشاف التأثير الحراري الكهربائي |
| المسيرة العلمية | |
| الحقول | الفيزياء |
توماس يوهان سيبك ( بالألمانية: Thomas Johann Seebeck) (9 أبريل 1770 - 10 ديسمبر 1831) كان فيزيائيًا ألمانيًا ، لاحظ في عام 1822 وجود علاقة بين الحرارة والمغناطيسية. لاحقًا، في عام 1823، أطلق هانز كريستيان أورستد على هذه الظاهرة اسم التأثير الكهروحراري .
وُلِد سيبيك في ريفال ( تالين اليوم ) لعائلة ثرية من التجار الألمان البلطيقيين . حصل على شهادة طبية عام 1802 من جامعة جوتنجن ، لكنه فضّل دراسة الفيزياء. من عام 1821 إلى عام 1823، أجرى سيبيك سلسلة من التجارب في محاولة لفهم نتائج أورستيد من عام 1820. خلال تجاربه، لاحظ أن تقاطع المعادن غير المتشابهة ينتج انحرافًا على إبرة مغناطيسية (بوصلة) عند تعرضها لتدرج درجة الحرارة. نظرًا لأن أورستيد اكتشف أن التيار الكهربائي ينتج انحرافًا على البوصلة المستعرضة للسلك، فقد تم تفسير نتائج سيبيك على أنها تأثير حراري كهربائي. [2] يُطلق على هذا الآن تأثير بيلتييه-سيبيك وهو أساس أجهزة قياس الحرارة والحرارة .
تأثير سيبيك
في عام 1822، وبعد تجارب سابقة على التيار الفولتائي والمغناطيسية، [3] وجد توماس يوهان سيبيك أن الدائرة المصنوعة من معدنين مختلفين بوصلات عند درجات حرارة مختلفة من شأنها أن تنحرف مغناطيس البوصلة . [4] اعتقد سيبيك أن هذا كان بسبب المغناطيسية الناجمة عن اختلاف درجات الحرارة. بناءً على هذه النتيجة، وضع سيبيك جدولًا يربط بين الوصلات المعدنية المختلفة وانحراف البوصلة. [4] كان استنتاجه الرئيسي في نهاية هذه التجارب حول تأثير المعادن والبراكين على المغناطيسية الأرضية. [4]
ومع ذلك، خلال عشرينيات القرن التاسع عشر، كان هناك على الأقل تفسيران مختلفان للعلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية. كان أحدهما مرتبطًا بالاعتقاد في قطبية الطبيعة ( Naturphilosophie )؛ بينما اتبع الآخر مفاهيم نيوتن للقوة. آمن أورستد وسيبك وريتر وبعض الكيميائيين والفيزيائيين الألمان بالقطبية وبحثوا عن علاقة بين قوى الطبيعة المختلفة، مثل الكهرباء والمغناطيسية والحرارة والضوء والتفاعلات الكيميائية. [5] وتبع مفهوم نيوتن للقوة أندريه ماري أمبير وبعض الفيزيائيين الفرنسيين. [6] فسر أورستد تجربة سيبك على أنها تدعم العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية والحرارة.
بعد اكتشاف الإلكترون وشحنته الأساسية، أدرك العلماء سريعًا أن تأثير سيبيك هو تيار كهربائي مستحث، والذي يحرف المغناطيس وفقًا لقانون أمبير . وبشكل أكثر تحديدًا، ينتج فرق درجة الحرارة جهدًا كهربائيًا ( فولتية ) يمكنه دفع تيار كهربائي في دائرة مغلقة. يُعرف هذا التأثير اليوم باسم تأثير بيلتييه-سيبيك.
يتناسب الجهد الناتج مع الفرق في درجة الحرارة بين الوصلتين. يُعرف ثابت التناسب (أ) باسم معامل سيبيك ، وغالبًا ما يُشار إليه باسم القدرة الحرارية الكهربائية أو القدرة الحرارية. لا يعتمد جهد سيبيك على توزيع درجة الحرارة على طول المعادن بين الوصلتين. هذا التأثير هو الأساس الفيزيائي للمزدوج الحراري، والذي يستخدم غالبًا لقياس درجة الحرارة.
فرق الجهد، V ، الناتج عبر أطراف دائرة مفتوحة مصنوعة من زوج من المعادن المختلفة، A وB، والتي يتم تثبيت تقاطعيهما عند درجات حرارة مختلفة، يتناسب طرديًا مع الفرق بين درجات حرارة التقاطع الساخن والبارد، T h − T c . ينتج الجهد أو التيار الناتج عبر تقاطعات معدنين مختلفين عن انتشار الإلكترونات من منطقة ذات كثافة إلكترونية عالية إلى منطقة ذات كثافة إلكترونية منخفضة، حيث تختلف كثافة الإلكترونات في المعادن المختلفة. يتدفق التيار التقليدي في الاتجاه المعاكس.
إذا تم الحفاظ على كلتا الوصلتين عند نفس درجة الحرارة، فإن كمية متساوية من الإلكترونات تنتشر عند كليهما. وبالتالي، فإن التيارات عند الوصلتين متساوية ومتعاكسة والتيار الصافي يساوي صفرًا، وإذا تم الحفاظ على كلتا الوصلتين عند درجات حرارة مختلفة، فإن الانتشار عند الوصلتين مختلف وبالتالي يتم إنتاج كمية مختلفة من التيار. وبالتالي، فإن التيار الصافي لا يساوي صفرًا. تُعرف هذه الظاهرة بالكهرباء الحرارية.
رواد التصوير الفوتوغرافي الملون
في عام 1810، في جينا ، وصف سيبيك عمل الضوء على ورق حساس من كلوريد الفضة (وهي تقنية استخدمها يوهان ريتر ). [7] [8] لاحظ أن المادة الكيميائية المكشوفة قد تأخذ أحيانًا نسخة تقريبية شاحبة من لون الطيف الشمسي كما هو متوقع من المنشور الذي تعرضت له، وأبلغ أيضًا عن عمل الضوء لأطوال موجية تتجاوز الطرف البنفسجي للطيف. [9] أفاد سيبيك أن اللون البنفسجي ينتج بنيًا محمرًا؛ أزرق في الجزء الأزرق، والذي ينتشر إلى الأخضر؛ حصل على أسود أو مصفر في الضوء الأصفر؛ وأنتج الأحمر أحمر وردي أو أحمر هورتنسيا. [7] لا يمكن حفظ التجربة لأنه لم يتمكن من تثبيت كلوريد الفضة لمنع المزيد من تفاعله مع الضوء، على الرغم من أن هانافي أفاد أنه "في الطيف المنسوب إلى سيبيك في مجموعة خاصة، يظل اللون الأرجواني والبنفسجي مرئيين حاليًا"، وإن كان ضعيفًا. [7] كان يتراسل مع جوزيف فيليب جوته الذي كان يكتب عن نظرية الألوان (Zur Farbenlehre) والذي ضمّن اكتشاف سيبيك كملحق. [10]
إنجازات أخرى
في عام 1808، كان سيبيك أول من أنتج ووصف ملغم البوتاسيوم. وفي عام 1810، لاحظ الخواص المغناطيسية للنيكل والكوبالت. وفي عام 1818، اكتشف سيبيك النشاط الضوئي لمحاليل السكر.
انظر أيضا
مراجع
- ^ جورج ثيودور ديبولد (1904). قارئ علمي ألماني. جين وشركاه.
- ^ أورستد ، هانز سي. (1823). “تجارب جديدة للدكتور سيبيك حول التأثيرات الكهرومغناطيسية”. حوليات الكيمياء والفيزياء . 22 : 199-201.
- ^ سيبيك ، تي جيه (1822). "Über den Magnetismus der galvanischen Kette". Abhadlungen der Physikalischen Klasse der Königlisch-Preußsischen. Akademie der Wissenschaftten aus den Jahren 1820–1821 : 289–346.
- ^ أ ب ج انظر:
- Seebeck، TJ (1825) "Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz" (الاستقطاب المغناطيسي للمعادن والمعادن عن طريق اختلافات درجات الحرارة)، Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (أطروحات الأكاديمية الملكية للعلوم في برلين)، ص 265-373.
- سيبيك (1826) "Ueber die Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz،" (حول الاستقطاب المغناطيسي للمعادن والمعادن عن طريق اختلافات درجات الحرارة)، Annalen der Physik und Chemie ، 6 : 1–20، 133–160، 253 -286.
- ^ كانيفا، كينيث ل. الفيزياء والفلسفة الطبيعية: استطلاع. تاريخ العلوم ، المجلد 35، العدد 1، ص 35-106، 1997.
- ^ DARRIGOL, Olivier. Electrodynamics from ampere to Einstein . Oxford University Press, 2003.
- ^ abc Hannavy, John (2008). موسوعة التصوير الفوتوغرافي في القرن التاسع عشر. مجموعة تايلور وفرانسيس. ISBN 978-0-415-97235-2. OCLC 1019889278.
- ^ إيدر، جوزيف ماريا، إبستين، إدوارد (1945). تاريخ التصوير الفوتوغرافي. doi :10.7312/eder91430. ISBN 978-0-231-88370-2. OCLC 1104874591.
{{cite book}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ تشيشولم، هيو ، محرر (1911). . الموسوعة البريطانية . المجلد 21 (الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 484-485.
- ^ يوهان فولفغانغ فون جوته (1810). نظرية الألوان.
قراءة إضافية
- فرانكل، يوجين (1970-1980). "أميرة، مثل براندون". قاموس السيرة العلمية . المجلد 12. نيويورك: أبناء تشارلز سكريبنر. ص 281-282. رقم ISBN 978-0-684-10114-9.
- ماجي، وم (1963). كتاب مصدر في الفيزياء. هارفارد: كامبريدج ماجستير. ص 461-464. ترجمة جزئية لكتاب Seebeck "Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz".
روابط خارجية
- سيرة ذاتية لسيبيك، بما في ذلك المراجع
