1910年诺贝尔物理学奖

1910年诺贝尔物理学奖

1910年物理学奖得主，是荷兰科学家范德瓦耳斯（van der Waals），获奖原因是他关于气态和液态方程的研究。

范德华全名为约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯（Johannes Didreik van der Waals，1837—1923），从小家境贫困，中学辍学去工厂当学徒，后来又成为小学教师。他靠自学掌握了物理学的基础知识，经常去莱顿大学旁听物理学课程，25岁成为中学的物理教师。35岁发表《气体、液体连续性论》的著名论文，引起世界物理学界的关注。次年，莱顿大学授予他物理学博士学位，40岁时被阿姆斯特丹大学正式聘为物理学教授。

通过研读经典的物理学著作，范德瓦耳斯了解到，在常温常压下，气体的压力、体积和温度之间呈现一定的规律变化pV＝RT。其中p代表压力，V代表体积，R是常数，T是温度。这就是所谓的“理想气体定律”。

19世纪，人们还发现，在高压低温下，气体偏离了上面的定律，除少数几种“永久性气体”（氢、氧、氮、氦、一氧化碳等）外，其他气体都会液化。经过研究和推导，范德华最终给出了修正后的气体定律，即范德瓦耳斯方程：（p＋na/V）（V-nb）＝nRT。其中a、b为新的常数，与气体的类型有关，随着气体分子的大小变化而有所不同。范德华指出，这一方程加入了气体分子间相互作用的影响因素，可以计算出各种气体的临界温度，所有气体都可以在它们的临界温度下被液化，人们认为的那些“永久性气体”并不是真正永久

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性的，只不过从未达到过临界温度。后来的科学家得知，无论是固体、液体还是气体，它们的分子或原子之间都存在吸引力，这种吸引力被称为“范德瓦耳斯力”，对物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质都有决定性影响。

在范德瓦耳斯理论的指导下，1908年，莱顿的物理学家卡默林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）在绝对温度4.2K（-268.95℃）将“永久性气体”氦气液化，证明了范德瓦耳斯公式的正确性，昂内斯因此而获得了1913年的诺贝尔物理学奖。在进行气体液化的实验中，人们还发现，在超低温条件下，有些金属会出现超导现象，这应该是追求气体液化的超低温环境所带来的一个重要副产品。

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