Sabtu, 10 Desember 2011

Ludwig Eduard Boltzmann

Ludwig Eduard Boltzmann (20 Februari 1844 - September 5, 1906) adalah seorang Austria fisikawan terkenal atas kontribusi pendirian dalam bidang mekanika statistik dan termodinamika statistik . Dia adalah salah satu yang penting pendukung paling untuk teori atom pada saat yang model ilmiah masih sangat kontroversial.Masa kecil dan pendidikan

Boltzmann lahir di Wina , ibukota Kekaisaran Austria . Ayahnya, Georg Ludwig Boltzmann, adalah seorang pejabat pajak. Kakeknya, yang telah pindah ke Wina dari Berlin , adalah produsen jam, dan ibu Boltzmann, Katharina Pauernfeind, pada awalnya dari Salzburg . Dia menerima pendidikan dasar dari seorang tutor pribadi di rumah orang tuanya. Boltzmann bersekolah menengah di Linz , Upper Austria . Pada usia 15, Boltzmann kehilangan ayahnya.

Boltzmann belajar fisika di Universitas Wina , mulai tahun 1863. Di antara guru-gurunya adalah Josef Loschmidt , Joseph Stefan , Andreas von Ettingshausen dan Jozef Petzval . Boltzmann menerima gelar PhD pada tahun 1866 bekerja di bawah supervisi dari Stefan; disertasinya adalah pada teori kinetik gas. Pada tahun 1867 ia menjadi Privatdozent (dosen). Setelah memperoleh gelar doktor, Boltzmann bekerja dua tahun lagi sebagai asisten Stefan's. Itu yang memperkenalkan Stefan Boltzman pada Maxwell bekerja.

Pada tahun 1869 pada usia 25, ia diangkat sebagai Profesor penuh Matematika Fisika di Universitas Graz di Provinsi Styria . Pada tahun 1869 ia menghabiskan beberapa bulan di Heidelberg bekerja dengan Robert Bunsen dan Leo Königsberger dan kemudian pada tahun 1871 ia bersama Gustav Kirchhoff dan Hermann von Helmholtz di Berlin. Pada tahun 1873 Boltzmann bergabung dengan Universitas Wina sebagai Profesor Matematika dan di sana ia tinggal hingga 1876.

Ludwig Boltzmann dan rekan kerja di Graz, 1887. (Berdiri, dari kiri) Nernst , Streintz , Arrhenius , Hiecke, (duduk, dari kiri) Aulinger, Ettingshausen , Boltzmann, Klemenčič , Hausmanninger

Pada tahun 1872, jauh sebelum perempuan masuk ke universitas Austria, ia bertemu dengan Henriette von Aigentler, calon guru matematika dan fisika di Graz. Dia menolak izin untuk tidak resmi audit kuliah. Boltzmann menyarankan dia untuk mengajukan banding, yang dia lakukan, berhasil. Pada 17 Juli 1876 Ludwig Boltzmann Henriette menikah, mereka memiliki tiga anak perempuan dan dua anak. Boltzmann kembali ke Graz untuk mengambil kursi of Experimental Fisika. Di antara murid-muridnya di Graz adalah Svante Arrhenius dan Walther Nernst . [1] [2] Dia menghabiskan 14 tahun bahagia di Graz dan di sanalah ia mengembangkan konsep statistik tentang alam. Pada tahun 1885 ia menjadi anggota Kekaisaran Austria Akademi Ilmu Pengetahuan dan pada tahun 1887 ia menjadi Presiden Universitas Graz . Ia terpilih menjadi anggota Royal Swedish Academy of Sciences pada tahun 1888.

Boltzmann diangkat Ketua Teoritis Fisika di University of Munich di Bavaria , Jerman pada tahun 1890. Pada tahun 1893, Boltzmann berhasil gurunya Joseph Stefan sebagai Profesor Fisika Teoretis di Universitas Wina .

Fisika

penting ilmiah yang paling kontribusi Boltzmann berada di teori kinetik , termasuk distribusi Maxwell-Boltzmann untuk kecepatan molekul dalam gas. Selain itu, Maxwell-Boltzmann statistik dan distribusi Boltzmann atas energi tetap menjadi fondasi klasik mekanika statistik. Mereka berlaku untuk banyak fenomena yang tidak memerlukan statistik kuantum dan memberikan wawasan yang luar biasa dalam arti suhu .

1898 Aku Boltzmann 2 molekul diagram yang menunjukkan atom "wilayah sensitif" (α, β) tumpang tindih.

Sebagian besar fisika pendirian tidak berbagi keyakinannya dalam realitas atom dan molekul - keyakinan bersama, bagaimanapun, dengan Maxwell di Skotlandia dan Gibbs di Amerika Serikat , dan oleh most kimiawan sejak penemuan John Dalton pada tahun 1808. Dia memiliki-berjalan sengketa panjang dengan editor terkemuka Jerman jurnal fisika pada zamannya, yang menolak untuk membiarkan Boltzmann lihat atom dan molekul sebagai sesuatu yang lain dari nyaman teoritis konstruksi. Hanya beberapa tahun setelah kematian Boltzmann, Perrin's studi tentang koloid suspensi (1908-1909), berdasarkan Einstein studi teoritis dari 1905 , menegaskan nilai-nilai itu bilangan Avogadro dan konstanta Boltzmann , dan meyakinkan dunia bahwa partikel kecil benar-benar ada .

Untuk kutipan Planck , "The logaritmik hubungan antara entropi dan probabilitas pertama kali dinyatakan oleh L. Boltzmann dalam bukunya teori kinetik gas " [6] Hal ini rumus terkenal dengan S entropi adalah [7] [8]


dimana k = 1.3806505 (24) × 10 -23 J K -1 adalah konstanta Boltzmann , dan logaritma diambil ke e dasar alami. W adalah Wahrscheinlichkeit, maka frekuensi terjadinya suatu macrostate [9] atau, lebih tepatnya, jumlah yang mungkin microstates sesuai dengan keadaan makroskopik sistem - sejumlah (teramati) "cara" dalam (diamati) termodinamika keadaan sistem bisa diwujudkan dengan menetapkan berbagai posisi dan momentum ke berbagai molekul. Boltzmann paradigma adalah gas ideal identik partikel N, dari yang saya N dalam kondisi mikroskopis ke-i (kisaran) posisi dan momentum bisa. W dihitung menggunakan rumus untuk permutasi


dimana saya berkisar atas semua kondisi molekuler mungkin. (Menunjukkan! faktorial .) The "koreksi" dalam penyebut adalah karena partikel identik dalam kondisi yang sama dibedakan .

Boltzmann juga salah satu pendiri mekanika kuantum karena usulnya pada 1877 bahwa tingkat energi dari sebuah sistem fisik bisa diskrit.

Persamaan untuk S terukir di Boltzmann batu nisan di Wina Zentralfriedhof - kuburan kedua.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar