วิลเฮ็ล์ม วีน

วิลเฮ็ล์ม คาร์ล แวร์เนอร์ อ็อทโท ฟริทซ์ ฟรันทซ์ วีน (เยอรมัน: Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien; 13 มกราคม พ.ศ. 2407 – 30 สิงหาคม พ.ศ. 2471) เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี พ.ศ. 2454 เขาเป็นผู้รวมทฤษฎีความร้อนและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ได้เป็นกฎการกระจัดของวีน ซึ่งว่า ความยาวคลื่นของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแปรผกผันกับอุณหภูมิ

วิลเฮ็ล์ม วีน
เกิด	วิลเฮ็ล์ม คาร์ล แวร์เนอร์ อ็อทโท ฟริทซ์ ฟรันทซ์ วีน 13 มกราคม พ.ศ. 2407 กัฟเคิน ใกล้กับเมืองฟิชเฮาเซิน แคว้นปรัสเซีย
เสียชีวิต	30 สิงหาคม พ.ศ. 2471 (64 ปี) มิวนิก สาธารณรัฐไวมาร์
สัญชาติ	เยอรมัน
ศิษย์เก่า	มหาวิทยาลัยเกิททิงเงิน มหาวิทยาลัยเบอร์ลิน
มีชื่อเสียงจาก	การแผ่รังสีของวัตถุดำ กฎการกระจัดของวีน
คู่สมรส	ลุยซ์ เมห์เลอร์ (สมรส พ.ศ. 2441)
รางวัล	รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ (พ.ศ. 2454)
อาชีพทางวิทยาศาสตร์
สาขา	ฟิสิกส์
สถาบันที่ทำงาน	มหาวิทยาลัยกีเซิน มหาวิทยาลัยเวือทซ์บวร์ค มหาวิทยาลัยมิวนิก มหาวิทยาลัยแอร์เวเทฮา อาเคิน
อาจารย์ที่ปรึกษาในระดับปริญญาเอก	แฮร์มัน ฟ็อน เฮ็ล์มฮ็อลทซ์
ลูกศิษย์ในระดับปริญญาเอก	คาร์ล อมาเดอุส ฮาร์ทมัน กาเบรียล ฮ็อลตส์มาร์ก เอดูอาร์ท รือชาร์ท

วิลเฮ็ล์มเป็นญาติกับมัคส์ วีน นักอิเล็กทรอนิกส์ผู้ประดิษฐ์วงจรบริดจ์ของวีน (Wien Bridge)

ประวัติ

วิลเฮ็ล์ม วีน เกิดที่ตำบลกัฟเคิน (Gaffken) ใกล้กับเมืองฟิชเฮาเซิน (Fischhausen) แคว้นปรัสเซีย ซึ่งปัจจุบันเป็นเมืองปรีมอสค์ ประเทศรัสเซีย เป็นบุตรของคาร์ล วีน ต่อมาเมื่อวิลเฮ็ล์มอายุได้สองขวบ ครอบครัวของเขาย้ายถิ่นฐานไปยังตำบลดรัคชไตน์ (Drachstein) ใกล้กับเมืองรัสเทินบวร์ค (Rastenburg) ซึ่งปัจจุบันเป็นเมืองแกนต์ชึน (Kętrzyn) ประเทศโปแลนด์ ล่วงปี พ.ศ. 2422 วิลเฮ็ล์มเข้าโรงเรียนที่รัสเตินบวร์ค หนึ่งปีต่อมาเขาย้ายไปศึกษาชั้นมัธยมปลายที่โรงเรียนที่เมืองไฮเดิลแบร์ค

เมื่อวิลเฮ็ล์มจบชั้นมัธยมปลายในปี พ.ศ. 2425 เขาเข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยเกิททิงเงินและมหาวิทยาลัยเบอร์ลิน ระหว่าง พ.ศ. 2426–2428 วิลเฮ็ล์มทำงานในห้องปฏิบัติการของแฮร์มัน ฟ็อน เฮ็ล์มฮ็อลทซ์ ในหัวข้อวิจัยการเลี้ยวเบนของแสงที่ตกกระทบโลหะและผลของวัสดุต่าง ๆ ที่มีต่อสีของรังสีหักเห

ระหว่าง พ.ศ. 2439–2442 วิลเฮ็ล์มเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยแอร์เวเทฮา อาเคิน (RWTH Aachen University) ก่อนย้ายไปที่มหาวิทยาลัยเวือทซ์บวร์ค สืบแทนวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน ล่วงปี พ.ศ. 2462 เขาย้ายไปที่มหาวิทยาลัยมิวนิก ระหว่างชีวิตวิชาการได้มีส่วนร่วมในโครงการการเมืองต่าง ๆ แต่ไม่ถึงขนาดเข้าร่วมสมาคมฟิสิกส์เยอรมันหรือด็อยท์เชอฟือซีค (Deutsche Physik)

ผลงาน

เมื่อ พ.ศ. 2439 วิลเฮ็ล์ม วีน ค้นพบกฎการแผ่รังสีของวัตถุดำโดยการทดลอง ซึ่งต่อมาเรียกว่า กฎของวีน เพื่อนร่วมงานของเขาคือ มักซ์ พลังค์ ไม่เชื่อถือการทดลองของวิลเฮ็ล์มจนต้องพยายามใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าและอุณหพลศาสตร์เพื่อสร้างทฤษฎีประกอบผลการทดลอง ได้เป็นกฎของวีน-พลังค์ ซึ่งใช้ได้เฉพาะที่ความถี่สูง ๆ และไม่ถูกต้องที่ความถี่ต่ำ มัคส์ พลังค์พยายามแก้ไข และต่อมาได้เสนอกฎของพลังค์ซึ่งว่า พลังงานแปรผันตรงกับความถี่ของแม่เหล็กไฟฟ้า อันนำไปสู่การพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม อย่างไรก็ดีนั้นน กฎของวีนยังมีรูปแบบที่ใช้ได้อยู่คือ ${\displaystyle \lambda _{\mathrm {max} }T=\mathrm {constant} }$  ซึ่งว่า สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะมียอดที่ความยาวคลื่น λ_max ซึ่งแปรผกผันกับอุณหภูมิ T ต่อมาในปี พ.ศ. 2454 วิลเฮ็ล์ม วีน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในฐานะผู้คนพบกฎการแผ่รังสีของวัตถุร้อน

เมื่อ พ.ศ. 2441 วิลเฮ็ล์มประดิษฐ์ตัวกรองวีน (Wien filter) หรือตัวคัดเลือกความเร็วสำหรับใช้ศึกษารังสีแอโนด เครื่องมือดังกล่าวประกอบด้วยสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กตั้งฉากกัน เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ผ่านจะตีวงโค้งไปตกที่ระยะต่าง ๆ ตามแต่จะกำหนดโดยมวลของอนุภาคมีประจุ ปัจจุบันใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและสเปกโทรมิเตอร์ รวมถึงเครื่องเร่งอนุภาค ปีเดียวกันนั้นเอง วิลเฮ็ล์มศึกษาแก๊สไอออน (ionized gas) และค้นพบอนุภาคประจุบวกมวลเท่ากับอะตอมไฮโดรเจนโดยใช้ตัวกรองของเขาเอง ต่อมาในปี พ.ศ. 2456 โจเซฟ จอห์น ทอมสัน ได้พัฒนาปรับปรุงตัวกรองวีน และทดลองเพิ่มเติม การทดลองกินเวลานานหลายปี จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2462 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เสนอว่า อนุภาคที่วิลเฮ็ล์มค้นพบตั้งแต่แรกนั้นคือโปรตอน (คือ อะตอมไฮโดรเจนเสียอิเล็กตรอนหนึ่งตัว)

ในปี พ.ศ. 2533 วิลเฮ็ล์มอ่านงานของจอร์จ เฟรเดอริก ชาลส์ เซิร์ล (George Frederick Charles Searle) และดัดแปลงทฤษฎีของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในภาษาอังกฤษ) บรรดามวลของสสารทั้งหลายมีที่มาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และกำหนดตามสมการ ${\displaystyle m=(4/3)E/c^{2}}$ 

อ้างอิง

• Rüchardt, E. (1936). "Zur Entdeckung der Kanalstrahlen vor fünfzig Jahren". Naturwissenschaften. 24 (30): 57–62. Bibcode:1936NW.....24..465R. doi:10.1007/BF01473963.
• Rüchardt, E. (1955). "Zur Erinnerung an Wilhelm Wien bei der 25. Wiederkehr seines Todestages". Naturwissenschaften. 42 (3): 57–62. Bibcode:1955NW.....42...57R. doi:10.1007/BF00589524.

1. "The Nobel Prize in Physics 1911". The Nobel Foundation. สืบค้นเมื่อ 2014-08-09.
2. Wolff, Stefan L. (2017-07-30). "Physiker im "Krieg der Geister"" (PDF).
3. Kragh, H. (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century. Princeton University Press. p. 58. ISBN 978-0-691-09552-3.