本杰明·汤普森

更新时间:2023-04-28 19:34

英国科学家。生于马萨诸塞州。美国独立战争时期曾为英国间谍。1776年被迫逃离美国去英国定居。后成为巴伐利亚选帝侯卡尔·西奥多的行政官员,并被封为神圣罗马帝国伯爵。1795年回到英国。发明了光度计色度计,改进了家庭炊具和加热器,并帮助推翻了燃素原理,对19世纪热力学的发展有重大意义。他也是位多产的发明家。他还与约瑟夫·班克斯一起于1799年建立了英国皇家科学研究所(Royal Institution )。

人物生平

本杰明·汤普森(伦福德)Benjamin Thompson(Rumford),1753~1814英籍物理学家。生于北美殖民地马萨诸塞州,1776年移居英国,入英国国籍。到英国后,在乔治·塞克维尔勋爵帮助下,获得了科学研究的机会。1779年被选为伦敦皇家学会会员。1784年~1799年在德国巴伐利亚,备受巴伐利亚王室的礼遇,担任陆军大臣和其他要职,由于他的功勋,1790年被封为伯爵,此后就叫他拉姆福德伯爵。后退休到巴黎,直到1814年8月21日逝世。

伦福德主要从事热学、光学、热辐射方面的研究。在1778~1731年研究火药性能时开始潜心研究热现象。1785年他试图用实验来发现热质的重量,当他确认无法做到时,便开始反对热质说。伦福德在慕尼黑指导军工生产时惊奇地发现,用钻头加工炮筒时,炮筒在短时间内就会变得非常热。为了弄清热的来源,1796~1797年他做了一系列的炮筒钻孔实验。他精心设计了一套仪器,以保证在绝热条件下进行钻孔实验。

发现只要钻孔不停,就会不断地产生出热,好像物体里含有的热是取之不尽的。有人认为这是由于铜屑比铜炮身比热大,铜屑脱落时把“热质”给了炮身。伦福德又认真测定了比热,证明钻孔前后金属与碎屑比热没有改变。他曾用数匹马带动一个钝钻头钻炮筒(这样钻下的金属屑很少),并把炮筒浸在温度为60°F的水中,发现经过1小时,水温升高了47°F,两个半小时后,水就沸腾了,在场的人无不感到惊异。伦福德看到不用火烧水就会沸腾时,也感到十分兴奋;伦福德将实验总结后,于1798年1月25日发表了题为《论摩擦激起的热源》的论文,指出:摩擦产生的热是无穷尽的,与外部绝热的物体不可能无穷尽地提供热物质。热不可能是一种物质,只能认为热是一种运动。伦福德否定了热质说,确立了热的运动学说。此后,1799年英国化学家汉弗里·戴维也用实验论证了热质说是不成立的,支持了热的运动学说。1807年英国物理学家托马斯·杨在《自然哲学》一书中也对热质说进行了驳斥。但是当时热质说仍占上风,伦福德对自己的理论一直充满信心,1804年他曾说:“我相信,我将要活到足够长的时间,直到高兴地看到热素(即热质)跟燃素一起埋葬在同一个坟墓之中。”伦福德的研究为后来许多科学家如迈尔焦耳赫姆霍兹等确立能的转化与守恒定律开辟了道路。又经过许多科学家的努力,到19世纪中期热质说终于被热的分子运动论所取代。

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取得成就

伦福德在其他方面也做出了贡献。他确定了水的最大密度,发现了气体和液体的对流,研究了物体的导热性,指出液体是热的非导体。他与J.莱斯利各自独立地发现:一个表面反射热射线的性能越好,它发射的热就越少。他改进了比影光度计,还研制成一系列其他仪器。他的著作收集在《伦福德著作集》中(共5卷,1968~1970年出版)。

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