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奥斯特

2010-11-17 13:11:45
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    奥斯特,丹麦物理学家。1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。在家庭的熏陶下,奥斯特从小就对物理、化学发生了浓厚的兴趣。奥斯特自幼聪明好学,在小学,中学读书时,始终名列班级前茅。1794 年,年仅17 岁的奥斯特考取了哥本哈根大学免费生,攻读医学和自然科学。1799年,以优异的成绩毕业并获得博士学位。这一年,奥斯特受聘担任哥本哈根医学院的化学助教。奥斯特的兴趣广泛,学问深博,不仅酷爱物理和化学,而且对天文、哲学、文学等也颇有研究。他是康德哲学的信奉者,并和当时世界著名童话作家安徒生交往甚密。1801~1803年去德、法等国访问,结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授,1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根逝世。
  他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。
  他是一位热情洋溢重视科研和实验的教师,他说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦第一个物理实验室。
  1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”,以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”,奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。
       科学成就
  1.1820年发现电流的磁效应
  自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来,很少有人再会去考虑它们之间的联系。而安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系,尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化,更坚定了他的观点。当时,有些人做过实验,寻求电和磁的联系,结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为:在电流方向上去找效应,看来是不可能的,那么磁效应的作用会不会是横向的?
  在1820年4月,有一次晚上讲座,奥斯特演示了电流磁效应的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时,靠奥斯特铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意,而奥斯特非常兴奋,他接连三个月深入地研究,做了60 多个实验。奥斯特分别将磁针放在导线的上方和下方,考察电流对磁针作用的方向。他先将导线的一端和伏打电池连接,然后把导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方,当导线的另一端接通伏打电池的负极时,小磁针立即指向东西方向;如果将导线放在磁针的下方,小磁针就向相反的方向偏转。奥斯特还把磁针放在距导线远近不同的距离处,检验电流对磁针作用的强弱;他把玻璃板、木板或石块等非磁性物体放在导线和磁针之间,考察电流对磁针的影响,甚至把小磁针浸在盛水的铜盆中,小磁针都照样偏转。如果导线沿东西方向放置,无论将导线放在磁针的上方,还是下方,磁针始终保持静止,丝毫没有偏转现象。在1820年7月21日,他宣布了实验情况。
  奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方,当导线另一端连到负极时,磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转。
  导线放在磁针的下面,小磁针就向相反方向偏转;如果导线水平地沿东西方向放置,这时不论将导线放在磁针的上面还是下面,磁针始终保持静止。
  他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播,螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。
  奥斯特对磁效应的解释,虽然不完全正确,但并不影响这一实验的重大意义,它证明了电和磁能相互转化,这为电磁学的发展打下基础
  2.其它方面的成就
  奥斯特曾经对化学亲合力等作了研究。1822年他精密地测定了水的压缩系数值,论证了水的可压缩性。1823年他还对温差电作出了成功的研究。他对库仑扭秤也作了一些重要的改进。
    1851 年3 月9 日,奥斯特病逝于哥本哈根,终年74 岁。奥斯特是一位谦虚谨慎,坚韧不拔追求真理的探索者,他曾经说:他唯一的追求就是从研究中得到满足。为了纪念这位博学多才的科学家,特别是赞扬他为电磁学发展史所做出的杰出贡献,从1934 年起,用奥斯特的名字命名为磁场强度的单位,以永远纪念这位著名的物理学家。有些组织和地区,还以奥斯特的名字命名和颁发奖金、奖章。

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