Прингсгейм, Эрнст

Эрнст Прингсгейм
Эрнст Прингсгейм
	Ernst Pringsheim
Дата рождения	11 июля 1859
Место рождения	Бреслау
Дата смерти	28 июня 1917 (57 лет)
Место смерти	Бреслау
Страна	Германская империя
Научная сфера	оптика
Место работы	Берлинский университет; Физико-технический институт (Берлин); Университет Бреслау
Альма-матер	Берлинский университет
Ученики	Мечислав Вольфке
Известен как	автор фундаментальных опытов по физике теплового излучения

Эрнст Прингсгейм (нем. Ernst Pringsheim; 11 июля 1859, Бреслау, Нижняя Силезия — 28 июня 1917, там же) — немецкий физик-экспериментатор, автор научных трудов по оптике, спектроскопии, физике теплового излучения, физике Солнца.

Биография

Эрнст Прингсгейм появился на свет в очень богатой силезской купеческой семье еврейского происхождения. В 1877—1882 годах он изучал физику и математику в Гейдельберге, Бреслау и Берлине и в 1882 году защитил докторскую диссертацию, посвященную исследованиям радиометра, а позже прошел хабилитацию. С 1886 года работал приват-доцентом в Берлинском университете, а в 1896 году получил титул профессора. В 1905 году Прингсгейм получил должность профессора теоретической физики в Университете Бреслау, где присоединился к своему многолетнему соавтору Отто Люммеру.

Научная деятельность

В 1881 году Прингсгейм разработал спектрометр, который позволил правильно измерять длины волн в инфракрасной области спектра.

В 1897/98 году Прингсгейм и Люммер, основываясь на идеях последнего, завершили практическую реализацию черного тела: оно представляло собой сферическую или цилиндрическую металлическую полость (использовались железо и медь), которая с внутренней стороны покрывалась сажей или оксидом урана; для стабилизации температуры полость помещалась в различные жидкости (жидкий воздух, кипящую воду, горячую селитру и так далее) или в глиняную печь. Этот метод позволил получить равновесное излучение в диапазоне температур от -188° до +1200 °C. Таким образом, прогресс в экспериментальной технике позволил исследователям приступить к надежным измерениям характеристик чёрного тела. В 1897 году Люммер и Прингсгейм проверили закон Стефана — Больцмана, а позже нашли численное значение константы, равной произведению длины волны, соответствующей максимуму спектра, и температуры, и, следовательно, подтвердили закон смещения Вина. Для достижения ещё бо́льших температур в 1898 году они разработали черное тело с электрическим нагревом: зачерненная внутри фарфоровая полость помещалась в платиновый цилиндр, к которому подводились электрические контакты; эта система изолировалась от внешних влияний несколькими слоями жаростойкого материала. С помощью этой схемы экспериментаторы смогли поднять температуру черного тела до 1500 °C, а в 1903 году довели её до 2100 °C, использовав вместо платины графитовую трубку, помещенную в газовую атмосферу. Этот дизайн абсолютно черного тела до сих пор используется в экспериментальных исследованиях.

3 февраля 1899 года на заседании Немецкого физического общества Люммер и Прингсгейм представили первые результаты своих измерений распределения энергии в спектре абсолютного черного тела (в диапазоне длин волн от 0.2 до 6 мкм и при температурах 800—1400°С). В целом их данные согласовались с законом излучения Вина, выведенным теоретически в 1896 году. В последующие месяцы экспериментаторы усовершенствовали свои методики с целью расширения измерений в длинноволновую область. 3 ноября 1899 года Люммер доложил о наличии систематических отклонений эксперимента от теории, однако ситуация оставалась неясной, поскольку измерения, проведенные примерно в то же время Фридрихом Пашеном, не обнаружили никаких отклонений от закона Вина. На заседании 2 февраля 1900 года Прингсгейм представил новые результаты своих с Люммером измерений, подтверждавшие наличие отклонений от закона Вина, особенно в длинноволновой области (их опыты охватывали длины волн до 18 мкм). Таким образом, справедливость закона излучения Вина была поставлена под сомнение. Исследования Прингсгейма и Люммера, а также независимые опыты Генриха Рубенса и Фердинанда Курльбаума создали экспериментальные предпосылки для вывода Максом Планком своей знаменитой формулы и создания в дальнейшем квантовой теории теплового излучения.

Основные сочинения

Pringsheim E. Über das Radiometer (Dissertation). — Berlin: Lange, 1882.
Lummer O., Pringsheim E. Die Verteilung der Energie im Spektrum des schwarzen Körpers // Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. — 1899. — Bd. 1. — S. 23—41.
Lummer O., Pringsheim E. Über die Strahlung des schwarzen Körpers für lange Wellen // Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. — 1900. — Bd. 2. — S. 163—180.
Pringsheim E. Vorlesungen über die Physik der Sonne. — Leipzig: Teubner, 1910.

Литература

Храмов Ю. А. Прингсгейм Эрнст (Pringsheim Ernst) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 222. — 400 с. — 200 000 экз.
Mehra J. Max Planck and the law of blackbody radiation // Mehra J. The golden age of theoretical physics. — 2001. — P. 34—37.
Hoffmann D. On the Experimental Context of Planck's Foundation of Quantum Theory // Centaurus. — 2001. — Vol. 43. — P. 240—259.