Johannes Diderik van der Waals (am 23. November 1837 - am 8. März 1923) war ein holländischer theoretischer Physiker und thermodynamicist berühmt wegen seiner Arbeit an einer Gleichung des Staates für Benzin und Flüssigkeiten.

Sein Name wird in erster Linie mit der Gleichung von van der Waals des Staates vereinigt, der das Verhalten von Benzin und ihrer Kondensation zur flüssigen Phase beschreibt. Sein Name wird auch mit Kräften von van der Waals (Kräfte zwischen stabilen Molekülen), mit Molekülen von van der Waals (kleine molekulare Trauben vereinigt, die durch Kräfte von van der Waals gebunden sind), und mit Radien von van der Waals (Größen von Molekülen).

Er ist der erste Physik-Professor der Universität Amsterdams geworden, als es sich 1877 geöffnet hat und den 1910-Nobelpreis in der Physik gewonnen hat.

Lebensbeschreibung

Frühe Jahre und Ausbildung

Johannes Diderik war von zehn Kindern am ältesten, die Jacobus van der Waals und Elisabeth van den Berg geboren sind. Sein Vater war ein Zimmermann in der holländischen Stadt Leiden. Wie für Arbeiterkinder im 19. Jahrhundert üblich war, ist er zur Art der Höheren Schule nicht gegangen, die ihm das Recht gegeben hätte, in Universität einzugehen. Stattdessen ist er in eine Schule der "fortgeschrittenen primären Ausbildung" gegangen, die er im Alter von fünfzehn Jahren beendet hat. Er ist dann ein Lehrling eines Lehrers in einer Grundschule geworden. Zwischen 1856 und 1861 ist er Kursen gefolgt und hat die notwendigen Qualifikationen gewonnen, um ein Grundschullehrer zu werden und Lehrer anzuführen.

1862 hat er begonnen, Vorträgen in der Mathematik, Physik und Astronomie an der Universität in seiner Stadt der Geburt beizuwohnen, obwohl er nicht qualifiziert wurde, um als ein regelmäßiger Student teilweise wegen seines Mangels an der Ausbildung auf klassischen Sprachen eingeschrieben zu werden. Jedoch hatte die Universität von Leiden eine Bestimmung, die Außenstudenten ermöglicht hat, bis zu vier Kurse pro Jahr zu nehmen. 1863 hat die holländische Regierung eine neue Art der Höheren Schule (HBS, eine Schule angefangen, die auf die Kinder des höheren Mittelstands zielt). Van der Waals — damals hat der Leiter einer Grundschule — ein HBS Lehrer in der Mathematik und Physik werden wollen und hat zwei Jahre ausgegeben, in seiner Freizeit für die erforderlichen Überprüfungen studierend.

1865 wurde er zu einem Physik-Lehrer am HBS in Deventer und 1866 ernannt, er hat solch eine Position in Den Haag erhalten, das an Leiden nah genug ist, um van der Waals zu erlauben, seine Kurse an der Universität dort fortzusetzen. Kurz vor dem Bewegen Deventer Johannes Diderik hat die achtzehnjährige Anna Magdalena Smit im September 1865 geheiratet.

Professur

Van der Waals hat noch an den Kenntnissen der klassischen Sprachen Mangel gehabt, die ihm das Recht gegeben hätten, in Universität als ein regelmäßiger Student einzugehen und Prüfungen abzulegen. Jedoch ist es so geschehen, dass das Gesetz, das den Universitätseingang regelt, geändert wurde und die Verteilung von der Studie von klassischen Sprachen vom Erziehungsminister gegeben werden konnte. Van der Waals wurde diese Verteilung gegeben und haben die Qualifikationsprüfungen in der Physik und Mathematik für Doktorstudien bestanden.

An der Leiden Universität, am 14. Juni 1873, hat er seine Doktorthese Über de Continuiteit van den Gas en Vloeistoftoestand (auf der Kontinuität des gasartigen und flüssigen Staates) unter Pieter Rijke verteidigt. In der These hat er die Konzepte des molekularen Volumens und der molekularen Anziehungskraft eingeführt.

Im September 1877 wurde van der Waals zum ersten Professor der Physik an der kürzlich gegründeten Selbstverwaltungsuniversität Amsterdams ernannt. Zwei seiner bemerkenswerten Kollegen waren der physische Kombi des Chemikers Jacobus Henricus 't Hoff und der Biologe Hugo de Vries. Wie von einem ehemaligen Grundschule-Lehrer erwartet werden konnte, war van der Waals ein ausgezeichneter und eindrucksvoller Vortragender. Bis zu seinem Ruhestand im Alter von 70 Jahren ist van der Waals an der Amsterdamer Universität geblieben. Ihm wurde von seinem Sohn Johannes Diderik van der Waals der Jüngere nachgefolgt., wer auch ein theoretischer Physiker war. Im Alter von 72 Jahren (1910) wurde van der Waals dem Nobelpreis in der Physik zuerkannt. Er ist im Alter von 85 Jahren am 8. März 1923 gestorben.

Wissenschaftliche Arbeit

Das Hauptinteresse von van der Waals war im Feld der Thermodynamik. Er war viel unter Einfluss

Die 1857-Abhandlung von Rudolf Clausius genannt Über stirbt Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen (Auf der Art der Bewegung der wir Anruf-Hitze). Van der Waals war später außerordentlich unter Einfluss der Schriften von James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann und Willard Gibbs. Die Arbeit von Clausius hat ihn dazu gebracht, nach einer Erklärung der Experimente von Thomas Andrews zu suchen, die, 1869, die Existenz von kritischen Temperaturen in Flüssigkeiten offenbart hatten. Er hat geschafft, eine halbquantitative Beschreibung der Phänomene der Kondensation und kritischen Temperaturen in seiner 1873-These zu geben, die Über de Continuïteit van den Gas - en Vloeistoftoestand (Auf der Kontinuität des flüssigen und Gasstaates) betitelt ist. Diese Doktorarbeit hat einen Gütestempel in der Physik vertreten und wurde als solcher z.B von James Clerk Maxwell sofort anerkannt, der es in der Natur auf eine lobende Weise nachgeprüft hat.

In dieser These hat er die Gleichung des Staates abgeleitet, der seinen Namen trägt. Diese Arbeit hat ein Modell gegeben, in dem sich die Flüssigkeit und die Gasphase einer Substanz in einander mit einer dauernden Weise verschmelzen. Es zeigt, dass die zwei Phasen derselben Natur sind. Im Abstammen seiner Gleichung des Staates hat van der Waals nicht nur die Existenz von Molekülen angenommen (die Existenz von Atomen wurde zurzeit diskutiert), sondern auch dass sie der begrenzten Größe sind und einander anziehen. Seitdem er einer der ersten war, um eine zwischenmolekulare Kraft, jedoch rudimentär zu verlangen, wird solch eine Kraft jetzt manchmal eine Kraft von van der Waals genannt.

Eine zweite große Entdeckung wurde 1880 veröffentlicht, als er das Gesetz von Entsprechenden Staaten formuliert hat. Das hat gezeigt, dass die Gleichung von van der Waals des Staates als eine einfache Funktion des kritischen Drucks, des kritischen Volumens und der kritischen Temperatur ausgedrückt werden kann. Diese allgemeine Form ist auf alle Substanzen anwendbar (sieh Gleichung von van der Waals.) Die zusammengesetzt-spezifischen Konstanten a und b in der ursprünglichen Gleichung werden durch universale (zusammengesetzt-unabhängige) Mengen ersetzt. Es war dieses Gesetz, das als ein Führer während Experimente gedient hat, die schließlich zur Verflüssigung von Wasserstoff durch James Dewar 1898 und Heliums durch Heike Kamerlingh Onnes 1908 geführt haben.

1890 hat van der Waals eine Abhandlung auf der Theorie von Binären Lösungen in den Archiven Néerlandaises veröffentlicht. Indem er seine Gleichung des Staates mit dem Zweiten Gesetz der Thermodynamik in der von Willard Gibbs zuerst vorgeschlagenen Form verbunden hat, ist er im Stande gewesen, eine grafische Darstellung seiner mathematischen Formulierungen in der Form einer Oberfläche zu erreichen, die er Ψ (Psi) Oberfläche im Anschluss an Gibbs genannt hat, der den griechischen Brief Ψ für die freie Energie eines Systems mit verschiedenen Phasen im Gleichgewicht verwendet hat.

Erwähnung sollte auch aus der Theorie von van der Waals der Kapillarität gemacht werden, die in seiner grundlegenden Form zuerst 1893 erschienen ist. Im Gegensatz zur mechanischen Perspektive auf dem Thema zur Verfügung gestellt früher von Pierre-Simon Laplace hat van der Waals eine thermodynamische Annäherung genommen. Das war zurzeit umstritten, seitdem die Existenz von Molekülen und ihrer dauerhaften, schnellen Bewegung vor der experimentellen Überprüfung von Jean Baptiste Perrin der theoretischen Erklärung von Albert Einstein der Brownschen Bewegung nicht allgemein akzeptiert wurde.

Persönliches Leben

Er hat Anna Magdalena Smit 1865 geheiratet, und das Paar hatte drei Töchter (Anne Madeleine, (Dichter), Johanna Diderica) und ein Sohn, der Neffe des Physikers Van der Waals Peter van der Waals war ein Kunsttischler und eine Leitfigur in Sapperton, Schule von Gloucestershire der Kunst- und Handwerk-Bewegung. Seine Frau ist an Tuberkulose an 34 Jahren 1881 gestorben. Van der Waals hat nie wieder geheiratet und wurde durch den Tod seiner Frau so geschüttelt, dass er nichts seit ungefähr einem Jahrzehnt veröffentlicht hat. Van der Waals ist in Amsterdam am 8. März 1923 ein Jahr gestorben, nachdem seine Tochter Jacqueline gestorben war.

Besondere Auszeichnungen

Van der Waals hat zahlreiche besondere Auszeichnungen und Unterscheidungen, außer dem Gewinnen des 1910-Nobelpreises in der Physik erhalten. Er wurde einem Ehrendoktorat der Universität des Cambridges zuerkannt; wurde Ehrenmitglied der Reichsgesellschaft von Naturforschern Moskaus, der Königlichen irischen Akademie und der amerikanischen Philosophischen Gesellschaft gemacht; entsprechendes Mitglied des Institut de France und die Königliche Akademie von Wissenschaften Berlins; vereinigen Sie Mitglied der Königlichen Akademie von Wissenschaften Belgiens; und ausländisches Mitglied der Chemischen Gesellschaft Londons, der Nationalen Akademie von Wissenschaften der Vereinigten Staaten, und des Accademia dei Lincei Roms. Van der Waals war ein Mitglied des Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappens (Königliche Gesellschaft von Niederlanden von Künsten und Wissenschaften). Von 1896 bis 1912 war er Sekretär dieser Gesellschaft.

Siehe auch

• Gleichung von Van der Waals
• Radius von Van der Waals
• Kraft von Van der Waals

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• Wissenschaftler der holländischen Schule Van der Waals, Königliche Kunstakademie von Niederlanden und Wissenschaften
• Albert van Helden Johannes Diderik van der Waals 1837 - 1923 In:K. Van Berkel, A. van Helden und Hrsg. von L. Palm, Eine Geschichte der Wissenschaft in den Niederlanden. Überblick, Themen und Verweisung (Leiden: Meerbutt, 1999) 596 - 598.
• Johannes Diderik van der Waals - Lebensbeschreibung an Nobelprize.org.
• Museum Boerhaave
• H.A.M. Snelders, Waals der Ältere. Johannes Diderik van der (1837-1923), in Biografisch Woordenboek van Nederland.
• Lebensbeschreibung von Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) an der Nationalen Bibliothek der Niederlande.