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トーマス・ヨハン・ゼーベック | |
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| 生まれる | 1770年4月9日 |
| 死亡 | 1831年12月10日（61歳） |
| 母校 | ゲッティンゲン大学 |
| 知られている | ゼーベック効果 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理 |
トーマス・ヨハン・ゼーベック（ドイツ語: [ˈtoːmas ˈjoːhan ˈzeːbɛk] ; 1770年4月9日 - 1831年12月10日）は、熱と磁気の関係を観察したドイツの物理学者であった。デンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・エルステッドは後にこの現象を熱電効果と呼んだ。
幼少期と実験
ゼーベックはレヴァル（現在のタリン）の裕福なバルト海沿岸のドイツ人商人の家に生まれた。1802年にゲッティンゲン大学で医学の学位を取得したが、物理学を学ぶことを優先した。1821年から1823年にかけて、ゼーベックは1820年のエルステッドの研究結果を理解しようと一連の実験を行った。実験中、彼は異なる金属の接合部が温度勾配にさらされると磁針（コンパス）にたわみが生じることを観察した。エルステッドは電流が電線に直交するコンパスにたわみを生じさせることを発見していたため、ゼーベックの研究結果は熱電効果として解釈された。[2]これは現在ではペルティエ・ゼーベック効果と呼ばれ、熱電対や熱電対列の基礎となっている。
ゼーベック効果
1822年、電流と磁気に関する以前の実験の後、[3]トーマス・ヨハン・ゼーベックは、異なる温度の接合部を持つ2つの異なる金属で作られた回路がコンパスの磁石を偏向させることを発見しました。[4]ゼーベックは、これが温度差によって誘発される磁気によるものだと考えました。この結果に基づいて、ゼーベックはさまざまな金属接合部とコンパスの偏向を関連付ける表を作成しました。[4]これらの実験の最後に彼が得た主な結論は、金属と火山が地磁気に与える影響についてでした。[4]
しかし、1820年代には、電気と磁気の関係について少なくとも2つの異なる説明がありました。そのうちの1つは、自然の極性（自然哲学）の信念に関連するものであり、もう1つは、ニュートンの力の概念に従うものでした。エルステッド、ゼーベック、リッター、および一部のドイツの化学者と物理学者は、極性を信じ、電気、磁気、熱、光、化学反応など、自然のさまざまな力の関係を探しました。[5]アンドレマリーアンペールと一部のフランスの物理学者は、ニュートンの力の概念に従いました。[6]エルステッドは、ゼーベックの実験を、電気、磁気、熱の関係を裏付けるものとして解釈しました。
電子とその基本電荷の発見後、ゼーベック効果は誘導される電流であり、アンペールの法則によって磁石を偏向させることがすぐに分かりました。より具体的には、温度差によって電位 (電圧) が生成され、閉回路内で電流を流すことができます。今日、この効果はペルチェ・ゼーベック効果として知られています。
生成される電圧は、2 つの接合部間の温度差に比例します。比例定数 (a) はゼーベック係数と呼ばれ、熱起電力または熱電力と呼ばれることもあります。ゼーベック電圧は、接合部間の金属に沿った温度分布には依存しません。この効果は、温度測定によく使用される熱電対の物理的基礎です。
2 つの異なる金属 A と B で作られた開回路の端子間に発生する電圧差Vは、2 つの接合部が異なる温度に保たれており、熱接合部と冷接合部の温度差T h − T cに正比例します。2 つの異なる金属の接合部間に発生する電圧または電流は、電子密度が高い領域から低い電子密度の領域への電子の拡散によって発生します。これは、異なる金属では電子密度が異なるためです。通常の電流は逆方向に流れます。
両方の接合部が同じ温度に保たれている場合、両方の接合部で同量の電子が拡散します。したがって、2 つの接合部の電流は等しく反対方向であり、正味電流はゼロです。また、両方の接合部が異なる温度に保たれている場合、2 つの接合部での拡散は異なり、したがって異なる量の電流が生成されます。したがって、正味電流はゼロではありません。この現象は熱電気として知られています。
カラー写真の先駆者
1810年、イエナでゼーベックは塩化銀感光紙（ヨハン・リッターが使用した技術）に対する光の作用について説明した。[7] [8]彼は、露光された化学物質が、露光されたプリズムから投影された太陽スペクトルの色に近い淡い色を呈することを観察し、スペクトルの紫色の端を超える波長に対する光の作用も報告した。[9]ゼーベックは、紫色は赤茶色を、青色は青色セグメントで緑色に広がり、黄色光では黒または黄色がかった色を、赤色はローズレッドまたはオルテンシアレッドを生成すると報告した。[7]塩化銀を固定して光に対するさらなる反応を防ぐことができなかったため、この実験は保存されなかったが、ハンナヴィーは「ゼーベックの個人コレクションにあるスペクトルでは、紫と紫が現在も弱々しく見えるままである」と報告している。[7]彼は、色彩論（Zur Farbenlehre）を執筆していたJWゲーテと文通しており、ゲーテはゼーベックの発見を付録として含めていた。[10]
その他の業績
1808 年、ゼーベックは初めてカリウムのアマルガムを生成し、その性質について説明しました。1810 年にはニッケルとコバルトの磁性を観察しました。1818 年には砂糖溶液の 光学活性を発見しました。
参照
参考文献
- ^ ジョージ・セオドア・ディッポルド (1904)。『科学的ドイツ語読本』、Ginn & Co.
- ^ エルステッド、ハンス C. (1823)。 「ゼーベック博士による電磁効果に関する新しい実験」。筋肉と肉体の分析。22：199～ 201
- ^ TJ ゼーベック (1822)。 「ユーバー・デン・マグネティズムス・デア・ガルヴァニシェン・ケッテ」。Abhadlungen der Physikalischen Klasse der Königlisch-Preußsischen。 Akademie der Wissenschaftten aus den Jahren 1820–1821 : 289– 346.
- ^ abc 参照:
- Seebeck, TJ (1825) 「Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz」 (温度差による金属および鉱物の磁気分極)、Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (ベルリン王立科学アカデミーの論文)、 265–373ページ。
- Seebeck (1826) 「Ueber die Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz」（温度差による金属および鉱物の磁気分極について）、Annalen der Physik und Chemie、6 : 1–20、133–160、253 –286。
- ^ CANEVA, Kenneth L. Physics and Naturphilosophie: a reconnaissance. History of science , v. 35, n. 1, p. 35-106, 1997.
- ^ ダリゴル、オリヴィエ。アンペアからアインシュタインまでの電気力学。オックスフォード大学出版局、2003年。
- ^ abc ハンナヴィ、ジョン（2008年）。19世紀の写真百科事典。テイラー＆フランシスグループ。ISBN 978-0-415-97235-2. OCLC 1019889278.
- ^エダー、ヨゼフ・マリア 、エプステアン、エドワード（1945）。写真の歴史。doi :10.7312/eder91430。ISBN 978-0-231-88370-2. OCLC 1104874591.
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ ヒュー・チザム編 (1911) ブリタニカ百科事典第21巻 (第11版) ケンブリッジ大学出版局 pp. 484– 485。
- ^ ヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテ（1810年）。色彩論。
さらに読む
- フランケル、ユージン (1970–1980)。「アミラ、ブランドンのように」。科学伝記辞典。第 12 巻。ニューヨーク: チャールズ スクリブナー サンズ。pp . 281– 282。ISBN 978-0-684-10114-9。
- マギー、W.M. (1963)。物理学のソースブック。ハーバード大学: ケンブリッジ MA. 461–464ページ。 Seebeck の「Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz」の部分翻訳。
外部リンク
- ゼーベックの伝記、参考文献を含む