瓦尔特˙能斯特.doc

瓦尔特˙能斯特 ——物化史上永远闪耀的明星 药学09级2班 王子维 瓦尔特·赫尔曼·能斯特（Walther Hermann Nernst，1864年6月25日－1941年11月18日），德国卓越的物理学家、物理化学家和化学史家 ，他提出了热力学第三定律，这条定律对化学亲合力的计算尤其重要，他因此荣获1920年的诺贝尔化学奖。能斯特促进了现代物理化学的确立，对电化学、热力学、固态化学及光化学有所贡献，并提出了能斯特方程。 这短短的几行字，虽然远远不足以显示能斯特光辉而又伟大的一生，但其中包含的重要成就和卓越贡献，已经足以令人感到心驰神往、由衷佩服了。诺贝尔奖的肯定、著名的热力学三定律之一的命名，多少科学家毕生都心向往之的成就，对于他来说，却只是在追求真理道路上，附加而来的一些额外嘉奖，而醉心与实验、研究、求索的能斯特，真正吸引他的也只有自然界的真理和美丽了吧。 人物小传 1864年6月25日，能斯特生于西普鲁士的贝利森（Briesen）（今波兰境内的万布热伊诺（W?brze?no）)，而他的诞生地点离哥白尼诞生地仅20英里。作为一名法官的儿子，能斯特从小就接收到了比较高质量的教育。1887年，能斯特毕业于维尔茨堡大学，并获博士学位，在那里，他认识了阿仑尼乌斯，并被他推荐给奥斯特瓦尔德当助手。1889年他作为一个25岁的青年在物理化学上初露头角，他将热力学原理应用到了电池上。这是自伏打在将近一个世纪以前发明电池以来，第一次有人能对电池产生电势作出合理解释。他推导出一个简单公式，通常称之为能斯特方程。 自1890年起，能斯特成为格廷根大学的化学教授，1904年任柏林大学物理化学教授，，1905年，他确立了他称之为“新热定理”的定理，也就是后来的热力学第三定律，这条定律描述了物质接近绝对零度时的表现。他荣获1920年的诺贝尔化学奖，这是对他的热化学研究成果的肯定。他于1924年出任柏林物理化学研究所主任，并担任此职位至1933年退休，接着开始研究电声学和天体物理学。能斯特于1930年与巴希斯坦（Bechstein）及西门子公司合作开发了一种叫“新巴希斯坦之翼”（Neo-Bechstein-Flügel）的电子琴，当中用无线电放大器取代了发声板。该电子琴使用了电磁感应器以产生电子调解及放大的声音，跟电吉他是一样的。由于纳粹迫害，能斯特于1933年离职，1941年11月18日在德逝世，终年77岁，他先被葬于马克斯·普朗克墓附近，又于1951年，骨灰被移葬格廷根大学。 能斯特把他一生成绩的取得归功于导师奥斯特瓦尔德的培养，因而自己也毫无保留地把知识传给学生，他的学生中先后有三位诺贝尔物理奖获得者（米利肯1923，安德森1936年，格拉泽1960年），这种师徒五代相传，在诺贝尔奖史上是空前的。 能斯特的主要贡献 能斯特方程 在电化学中，能斯特（Nernst）方程用来计算电极上相对于标准电势（E0）来说的指定氧化还原对的平衡电压(E)。能斯特方程只能在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义。 在常温下（25°C = 298.15 K），有以下关系式： 因此，能斯特方程可以被简化为： 在 25 °C： R是理想气体常数，等于8.314472(15) J.K-1.mol-1。 T是温度，单位开。 a是氧化型和还原型化学物质的活度（活度 = 浓度*活度系数），其中[ox]代表氧化型，[red]代表还原型。 F是法拉第常数，1F 等于96485.3399(24) C.mol-1。 n是半反应式的电子转移数，单位mol。 能斯特灯 他发明的能斯特灯，又称能斯特发光体，是一种带一条稀土金属氧化物灯丝的固体辐射器，对红外线光谱学十分重要。持续的欧姆加热使得灯丝在导电时发光。发光体于2至14微米波长下操作效果最理想。硅碳棒和能斯特灯所发出的光不是单色光，发射的是连续的红外光带。 Nernst lamp, AEG model B Nernst lamp, AEG model D 3、热力学第三定律(Third Law of Thermodynamics) 化学热力学，主要是吉布斯和范特霍夫（J.H.vantHoff）在19世纪后半期建立起来的，而能斯特在后来提出的热力学第三定律使这一领域得到了发展，而这一定律也因为又名为能斯特热力学定律或他本人提出的“新热定律”。 时至今日，我们可能对这一定律都很了解，因而可能很难以想象能斯特刚刚提出这一理论时给科学界的惊喜和他面对的困难，今日我们回顾这一理论提出的过程，在仰望大师的同时也勉励自己，同时我们也能发现在物理化学的发展中，实验占据了多么重要的地位。 1906年，能斯特的主要工作转到了热力学方面。他企图从测定比热和反应热来预测化学反应过程的结果。如果反应是吸热的，那么所吸热量将随温度下降而