根据我的观点,旨在进行定量研究,即建立现象测量之间的关系,应该在物理学的实验实践中占据首位。通过测量获取知识 [door meten tot weten] 我希望将其作为座右铭写在每个物理实验室的入口处。
Heike Kamerlingh Onnes教授是一位荷兰物理学家和诺贝尔奖获得者。他利用Hampson–Linde循环研究物质在接近绝对零度时的行为,并在1908年首次液化了氦气。他还在1911年发现了超导现象。
传记
早年
Kamerlingh Onnes出生于荷兰格罗宁根。他的父亲Harm Kamerlingh Onnes是一家砖厂的老板。他的母亲是来自阿纳姆的Anna Gerdina Coers。
1870年,Kamerlingh Onnes进入格罗宁根大学。从1871年到1873年,他在海德堡大学师从Robert Bunsen和Gustav Kirchhoff学习。回到格罗宁根后,他在1878年获得硕士学位,1879年获得博士学位。他的论文是《关于地球自转的新证明》(Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde)。从1878年到1882年,他是代尔夫特理工学院院长Johannes Bosscha的助手,并在1881年和1882年担任讲师。
家庭
他与Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld结婚,婚期为1887年,有一个名叫Albert的孩子。他的哥哥Menso Kamerlingh Onnes(1860–1925)是一位相当知名的画家,也是另一位画家Harm Kamerlingh Onnes的父亲,而他的妹妹Jenny嫁给了著名画家Floris Verster(1861–1927)。
莱顿大学
从1882年到1923年,Kamerlingh Onnes担任莱顿大学实验物理学教授。1904年,他创建了一个非常大的低温实验室,并邀请其他研究人员来到这个地点,这使他在科学界获得了很高的声誉。该实验室现在被称为Kamerlingh Onnes实验室。他被任命为教授仅一年后,就成为了荷兰皇家艺术与科学院的成员。
氦的液化
1908年7月10日,他首次液化了氦气,使用了多个预冷阶段和基于Joule–Thomson效应的Hampson–Linde循环。这样他将温度降低到氦的沸点−269 °C、4.2 K。通过降低液氦的压力,他达到了约1.5 K的温度。这些是当时地球上达到的最低温度。所用的设备现在放在莱顿的Boerhaave博物馆。
超导现象
1911年,Kamerlingh Onnes测量了纯金属汞的电导率,随后还测量了锡和铅在极低温度下的电导率。一些科学家,如William Thomson勋爵开尔文,认为通过导体的电子会完全停止,换句话说,金属电阻率在绝对零度处会变得无穷大。而包括Kamerlingh Onnes在内的其他人认为,导体的电阻会逐渐降低并降至零。Augustus Matthiessen说,当温度降低时,金属导电率通常会提高,换句话说,电阻率通常会随温度降低而降低。
1911年4月8日,Kamerlingh Onnes发现在4.2 K时,浸入液氦中的固体汞线的电阻突然消失了。他立即认识到这一发现的重要性,这在一个世纪后他的笔记被破译时变得清晰。他报告说"汞进入了一种新的状态,由于其非凡的电学性质,可以称为超导状态"。他发表了更多关于这一现象的文章,最初将其称为"supraconductivity"(超导现象),后来才采用"superconductivity"(超导现象)一词。
Kamerlingh Onnes因其工作获得了广泛的认可,包括1913年获得诺贝尔物理学奖,委员会的评语是"他对低温下物质性质的研究,特别是导致液氦的产生"。
遗产
他为实验设计的一些仪器可以在莱顿的Boerhaave博物馆看到。他用来首次液化氦气的装置在莱顿大学物理系大厅展出,低温实验室也以他的名字命名。他的学生兼实验室主任继任者Willem Hendrik Keesom是第一个能够使氦固化的人,时间是1926年。前Kamerlingh Onnes实验室建筑目前是莱顿大学法律学院,被称为"Kamerlingh Onnes Gebouw"(Kamerlingh Onnes建筑),通常缩写为"KOG"。现在的科学学院有一个以他的名字命名的"Kamerlingh Onnes Laboratorium"(Kamerlingh Onnes实验室),以及物理系主大厅中Kamerlingh Onnes使用的几个牌匾和机器。
Kamerlingh Onnes奖以他的名义设立,以表彰低温科学的进一步进展。
指超流氦蠕变的Onnes效应是以他的名字命名的。
月球上的Kamerlingh Onnes陨石坑是以他的名字命名的。
Onnes还因创造"焓"这个词而受到认可。
Onnes对超导现象的发现在2011年被命名为IEEE里程碑。
荣誉和奖励
- Matteucci奖章 1910年
- Rumford奖章 1912年
- 诺贝尔物理学奖 1913年
- 富兰克林奖章 1915年
选定的出版物
- Kamerlingh Onnes, H., "Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde." Ph.D. dissertation. Groningen, Netherlands, 1879.
- Kamerlingh Onnes, H., "Algemeene theorie der vloeistoffen." Amsterdam Akad. Verhandl; 21, 1881.
- Kamerlingh Onnes, H., "On the Cryogenic Laboratory at Leyden and on the Production of Very Low Temperature." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; 14, 1894.
- Kamerlingh Onnes, H., "Théorie générale de l'état fluide." Haarlem Arch. Neerl.; 30, 1896.
- Kamerlingh Onnes, H., "Further experiments with liquid helium. C. On the change of electric resistance of pure metals at very low temperatures, etc. IV. The resistance of pure mercury at helium temperatures." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 120b, 1911.
- Kamerlingh Onnes, H., "Further experiments with liquid helium. D. On the change of electric resistance of pure metals at very low temperatures, etc. V. The disappearance of the resistance of mercury." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 122b, 1911.
- Kamerlingh Onnes, H., "Further experiments with liquid helium. G. On the electrical resistance of pure metals, etc. VI. On the sudden change in the rate at which the resistance of mercury disappears." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 124c, 1911.
- Kamerlingh Onnes, H., "On the Lowest Temperature Yet Obtained." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 159, 1922.



