威廉·韋伯·科布倫茨
| 威廉·科布倫茨 William Coblentz | |
|---|---|
 | |
| 出生 | 1873年11月20日 美國俄亥俄州北利馬 |
| 逝世 | 1962年9月15日 美國華盛頓哥倫比亞特區 |
| 國籍 | 美國 |
| 母校 | 康奈爾大學 |
| 知名於 | 紅外線輻射測量和光譜學技術 |
| 獎項 | 1920年讓森獎章、拉姆福德和波茨獎章 1945年弗雷德里克·艾夫斯獎章 |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理學 |
| 機構 | 國家標準局 |
威廉·韋伯·科布倫茨（英語：William Weber Coblentz，1873年11月20日—1962年9月15日），美國物理學家，因其在紅外線輻射測量和光譜學的貢獻而聞名於世[1]。
早期生活、教育和職業
1873年11月20日，科布倫茨出生在俄亥俄州的北利馬，父母為德國和瑞士裔人。3歲前母親凱瑟琳（Catherine）就已離世，留下他與弟弟奧斯卡（Oscar）。二年後，父親戴維再婚，科布倫茨似乎很喜歡繼母阿米莉婭（Amelia）。雖然科布倫茨自幼在農場中長大，但他們家卻並沒有自己的農場。由於家境拮据，科布倫茨受教育時間很晚，直到1896年，他22歲時才完成高中（俄亥俄州揚斯敦）學業。
1896年秋，科布倫茨考入凱斯應用科學學院（Case School of Applied Science），現在的凱斯西儲大學，1900年6月取得理學士學位。1901年和1903年又在紐約伊薩卡康奈爾大學分別獲得理學碩士和博士學位。此後，在卡內基研究所的資助下做了二年研究生工作。1905年春，科布倫茨被召入新成立的國家標準局（現今位於華盛頓特區的國家標準技術研究所），在那裡度過了他的整個職業生涯。1905年，他創設了輻射測量部，並主管該部門工作盡40年，直到1945年退休。
科學著作
在他漫長而富有成就職業生涯中，科布倫茨在純科學和應用科學方面都作出了很多的貢獻。其著作清單顯示，他曾發表過數以百計的科學出版物、演講稿和論文摘要[2]。他一生中共獲得十項專利，是美國1077219項發明專利中第一個將太陽光轉化為電能的太陽能電池的專利。
科布倫茨的首本出版物是他的博士生論文《碘的一些光學性質》[3]。在取得博士學位後不久，他就開始定期發表有關紅外線（IR）輻射及光譜和輻射測量相關的問題。科布倫茨是首位，即使不是第一，也是非常早的驗證普朗克黑體輻射定律之人。
紅外線研究
在科布倫茨就讀於康奈爾大學的年代，紅外光譜的研究在今天看來尚處於非常原始的狀態。作為康奈爾大學的一名年輕研究生，科布倫茨自己組裝和校準了紅外線測量設備，所測量的紅外波長範圍擴展至比曾經達到的還要長。1905年，他使用自己製作的稜鏡儀，通過冗繁的逐點測量獲得了數百個波譜。這些都發表在他1905年的大折線圖（後期重印中已沒有）和各種紅外吸收材料的波長表中[4]。如此浩大的光譜匯編工作本身就是一項傑作，但這還不是科布倫茨1905年著作中最重要的部分，而最大的成就可能是他歸納了呈特定吸收特性和特徵紅外波長的某些分子群或官能團（現代用語所稱），這將使科學家們能夠利用分子紅外光譜來作為一種分子指紋。這種歸納在早期其他人的研究中就已暗示過，但是並沒有如科布倫茨所提供的那樣，有大量的數據支持。今天，紅外光譜已被全球各個領域的科學家應用在數以千計的實驗室中。
另外，從事後來看，當時科布倫茨在分子光譜方面的早期研究並未受到重視，曾有數位作者曾探討過，其原因很多[5]。
天文研究
科布倫茨對天文有着長期深厚的興趣，1913年，他開發了熱堆紅外探測器（thermopile detectors）並在利克天文台用來測量了110顆恆星和火星、金星及木星的紅外輻射，在該項研究中，他得到了威爾遜山天文台賽斯·尼克爾森的幫助。後來，科布倫茨與洛厄爾天文台的卡爾·奧托·拉普蘭（Carl Otto Lampland）進一步展開研究，測量到火星表面極大的晝夜溫差，這意味着火星的大氣層非常稀薄。
由於他將紅外探測引入天文領域，科布倫茨也被公認為是天文紅外光譜學創始人。為紀念他對天文探索的貢獻，國際天文聯合會以他的名字分別命名了月球和火星上的二座撞擊坑[6]。
科布倫茨還對日食進行過觀測，並發表了研究論文。
其他研究
科布倫茨的著作清單顯示，大約從1930年起他的研究更多轉向了紫外線（UV）測量方面並逐步脫離了紅外線研究。這些研究大部分具有明顯的生物醫學傾向，如1938年對紫外線治療和1948年紫外線照射引起的皮膚癌研究。
儘管科布倫茨今天主要是以他對物理學和天文學的貢獻而聞名，但他也研究過生物發光、大氣臭氧以及可能令人驚訝的通靈學。正如對其它感興趣領域一樣，他也為後者帶來了活力。
榮譽
科布倫茨學會，一個致力于振動光譜研究和應用的非營利性學術機構以及科布倫茨獎（Coblentz Medal）就是以他的名字命名。此外，根據梅格斯的傳略簡述科布倫茨被學會授予1號會員證。科布倫茨去世後不久，他在1905年撰寫的有關紅外光譜學著作被重印，距該書首次出版將近60年。
1920年獲被法國科學院詹森獎、美國藝術與科學院拉姆福德獎和富蘭克林研究所波茨獎章（HowardN.PottsMedal）；1945年在他退休後不久，被美國光學學會授予弗雷德里克·艾夫斯獎章（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（Frederic Ives Medal）。
科布倫茨曾入選美國國家科學院院士，1910年被授予波茨獎章。
家庭和生活
在他的自傳《一位研究者的生活》中（1951年），威廉·科布倫茨描述他典型的一天是白天做實驗、夜晚分析數據、寫論文[7]，根本沒時間參與社交活動，所以，科布倫茨50多歲才成家並不意外。1924年6月10日，他與佛蒙特州的凱瑟琳·艾瑪·凱特（Catherine Emma Cate）結婚，據說他倆在亞利桑那州弗拉格斯塔夫度的蜜月，同時科布倫茨還在洛厄爾天文台測量行星溫度。凱瑟琳·凱特·科布倫茨是一位成功的童書作家，曾在國家標準局工作過一段時間，她為華盛頓特區克利夫蘭公園鄰里圖書館籌資建造資金方面發揮過不小的作用。
據說威廉·科布倫茨健康狀況長期不佳，但他將近活到90歲。1962年9月15日去世後被安葬在華盛頓特區羅克·克里克公墓（Rock Creek Cemetery），旁邊是他的妻子和夭折的女嬰。
參考資料
- ^ 《讣告: 威廉·韦伯·科布伦茨》. 《今日物理》. 1962年12月, 15 (12): 88 [2017-11-03]. doi:10.1063/1.3057947. （原始內容存檔於2013-09-18）.
- ^ Meggers, William F. 《威廉·韦伯·科布伦茨》. 傳記回憶錄(美國國家科學院) (紐約: 哥倫比亞大學出版). 1967年, 39: 第54–102頁.
- ^ 威廉·韋伯·科布倫茨. 《物理學評論》. 1903年, 16: 35–50. doi:10.1103/physrevseriesi.16.35. 缺少或
|title=為空 (幫助) - ^ 威廉·韋伯·科布倫茨. 《红外光谱研究》. 華盛頓哥倫比亞特區: 華盛頓卡內基研究所. 1905 年.
- ^ 例如，參見Rabkin, Y. M. 《科学技术创新:化学家对红外光谱的应用》. 《伊希斯》. 1987年, 78 (1): 第31–54頁. doi:10.1086/354329.
- ^ 《撞击坑列表》. [2008-12-10]. （原始內容存檔於2013-02-13）.
- ^ 威廉·韋伯·科布倫茨. 《一位研究者的生活》. 紐約: 哲學圖書館. 1951.
延伸閱讀
- 螢火蟲的物理研究,威廉·韋伯·科布倫茨, 1912年
- Man's Place in a Superphysical World, by William W. Coblentz, 1955 (concerning parapsychology)
- Journal of the Optical Society of America, 1936, volume 36, number 2, pp. 61 – 71 (The presentation ceremony, and Coblentz's accompanying lecture, for the Ives Medal, along with a list of Coblentz's scientific publications.)
- Applied Optics (November, 1963), commemorative issue with extensive material on Coblentz's scientific work
- Coblentz, W. W. "Present Status of the Determination of the Constant of Total Radiation from a Black Body," Bulletin of the Bureau of Standards 12 (553-582) 1916.
威廉·韋伯·科布倫茨的大部分著作都保存在馬里蘭大學圖書館和美國物理研究所，這二處都位於距科布倫茨生活、工作和去世不遠的馬里蘭州大學公園市（College Park）。
