



Kamerlingh Onnes 用來液化氦的裝置現在在博物館(guǎn)展出(chū)
1908年7月10日,由荷(hé)蘭物理學家 Heike Kamerlingh Onnes實現氦氣(qì)首次液化,他在1913年因低(dī)溫工(gōng)作導致液氦的(de)產生而獲得(dé)諾貝爾物理學獎。氦是所有元素中沸(fèi)點(diǎn)和熔點最(zuì)低的(de)化學元(yuán)素,氦是元素周期表(biǎo)惰性氣體組中(zhōng)的第一個,在(zài)自然界中是一種無色、無味、無(wú)毒(dú)的惰性氣體。由於荷蘭物理學(xué)家(jiā)Heike Kamerlingh Onnes的工作,液氦在(zài) 1908年才首次生產出來。
1853年出生於荷蘭格羅寧根,Kamerlingh Onnes的(de)父親是一(yī)家磚廠的老板,他的母親是一位建築師的女兒。他在(zài)家鄉的一所(suǒ)沒有古典語言的中學度過了一段時間後,接受了額外的希臘語和拉丁語教學。
1871-1873年間,Kamerlingh Onnes作為德國物理學家羅伯特·本生和(hé)古斯塔夫·基爾霍夫的學生進入海德堡大學。在18 歲時,他在科學領(lǐng)域的才能顯(xiǎn)而易見,因為他在烏得勒支大學自(zì)然(rán)科學學院讚助的比賽中獲得金獎,隨後在大學的類(lèi)似活動中獲得銀獎明年格羅(luó)寧根。
1879年,格羅寧根大學授予他(tā)博士學位,在代爾夫特理(lǐ)工學院任(rèn)教至1882年之後,他被任命為萊頓大學的物理學教授,並擔任教授至1923年。
受他的同胞約翰內斯·範德瓦爾(ěr)斯和亨德裏克·洛倫茲的理論和著作的啟發,Kamerlingh Onnes重組了萊頓的物理實驗室,並建立了現在以他的名字命名的低溫實驗室,以適應他自己的計劃。這意味著萊頓很快確立了自己作為世界低溫研究中心的地位,甚至有人說(shuō)地球上最冷的地方位於萊頓。

卡默林昂內斯(sī)
他花了十多年時間完善低(dī)溫實驗技術,同(tóng)時還研究了低溫下的金屬(shǔ)和流體。到1906年(nián),他成功地建造了一台改進的氫氣液化機,他的努力最終在1908年7月 0日生產了(le)液氦。
在那個潮濕多風的日子(zǐ)裏,Kamerlingh Onnes在黎明前醒來,前往他位於鎮中心的實驗室,那裏的技術人員已經在努力工作。前一天液態空氣(qì)的存量已經增加到75升,他們開(kāi)始了液化氫氣的第一項任務。到下午1點30分,他們已經生產出20升液氫(qīng)來發動(dòng)對氦氣的攻擊,並將其儲存在杜瓦(wǎ)瓶中。
根據理論(lùn),Kamerlingh Onnes知道他們需要多少氫氣以及氦(hài)實驗需要多長時(shí)間。到了下午2點30分開始冷卻氦(hài)氣的(de)時(shí)間,再過半個(gè)小時,溫(wēn)度(dù)已經下降到93開爾(ěr)文(-180攝氏度)。
1906年(nián),Kamerlingh Onnes采用了相同的迭代技術,使他們的實驗室能夠以每小時4升的速度生產液態氫(qīng)。這意味著被液態氫和液(yè)態空氣預冷的氦氣(qì)可以(yǐ)膨(péng)脹通過多孔塞,從而冷卻到更低(dī)的溫度。然(rán)後將其再循環回到塞子的另一側,在那裏(lǐ)膨脹的氦氣通過再次膨脹通過塞子而進一步冷卻。

用於液(yè)化氦的裝置(zhì)的另一個視圖
到下午6點30分,溫度低於液態氫,最終(zhōng)達(dá)到6開爾文(-267 攝氏度)。直到最後一瓶液態(tài)氫,Kamerlingh Onnes將其連接到設備上,團隊想知道他們是否注定要失敗,因為氦已經循環了20次,但沒有任何跡(jì)象。
到晚上7點30分,溫度穩定在4開(kāi)爾文(-269攝氏度),一位前來查看實驗(yàn)進展情況的同事表示,溫度計似乎站在一盆液體中。經過仔細觀察,Kamerlingh Onnes能夠辨認出(chū)液氦的液麵(miàn)!該實(shí)驗隻產生了(le)一小杯液氦,準確地說(shuō)約為60毫升。
Kamerlingh Onnes還(hái)在1911年發現並創造了超導這一術語,表明某(mǒu)些電導體的電阻在接近絕對(duì)零(-273攝氏度)的(de)溫度下(xià)突然完全消失。1908年(nián)氦(hài)液化的低溫研究幫助他獲得了1913年的諾貝爾物理學(xué)獎。