約翰尼斯·斯塔克（德國物理家，斯塔克效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者）

約翰尼斯·斯塔克（Johannes Stark，1874年4月15日-1957年6月21日），男，德國著名物理學(xué)家，畢業(yè)于慕尼黑大學(xué)，種族主義者，1919年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，“斯塔克效應(yīng)”“斯坦克-愛因斯坦方程”“斯坦克數(shù)”的發(fā)現(xiàn)者。

人物生平

約翰尼斯·斯塔克（Johannes Stark，1874年4月15日-1957年6月21日），男，德國著名物理學(xué)家，種族主義者，1919年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，“斯塔克效應(yīng)”的發(fā)現(xiàn)者。1874年4月15日生于德國巴伐利亞的希根霍夫。1957年6月21日卒于德國巴伐利亞的特勞恩施泰因。

科學(xué)成就

斯塔克以精湛的研究成果在原子物理學(xué)領(lǐng)域里獨領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)年。在研究陽射線過程中發(fā)現(xiàn)一種重要規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)了“斯塔克效應(yīng)”“斯坦克-愛因斯坦方程”“斯坦克數(shù)”等等。因發(fā)現(xiàn)極隧射線的多普勒效應(yīng)及電場中的分裂而獲1919年諾貝爾物理學(xué)獎。

理論貢獻

斯塔克效應(yīng)（英語：Stark effect）是原子和分子光譜譜線在外加電場中發(fā)生位移和分裂的現(xiàn)象。分裂和位移量稱為斯塔克分裂或斯塔克位移。斯塔克效應(yīng)又可分為一階和二階斯塔克效應(yīng)。一階的情況下光譜分裂或位移是與電場強度呈線性關(guān)系，二階則是和電場強度呈二次方關(guān)系。

斯塔克效應(yīng)對應(yīng)于帶電粒子譜線的壓力增寬（斯塔克增寬）。當(dāng)譜線的分裂或位移在吸收線發(fā)生時則稱為逆斯塔克效應(yīng)（Inverse Stark effect）。

由電場造成的斯塔克效應(yīng)與由磁場造成譜線分裂成數(shù)個部分的塞曼效應(yīng)相似。

斯塔克效應(yīng)可使用全量子力學(xué)的方式解釋，但也有許多基于半經(jīng)典物理的方式。

斯塔克研究了含有氫氣的管子中極隧射線通過強電場的情況。1913年他在研究過程中觀察到氫譜線加寬了。他立即聯(lián)想到十幾年前塞曼(P.Zeeman)的發(fā)現(xiàn)。這會不會是與塞曼效應(yīng)對應(yīng)的一種電學(xué)現(xiàn)象?從1896年塞曼發(fā)現(xiàn)譜線的磁致分裂以來，科學(xué)家經(jīng)常提出這樣的問題:既然在磁場中原子發(fā)出的光譜線會分裂，在電場中會不會有類似現(xiàn)象?然而，德國的福格特(W.W.Voigt)試圖從束縛電子發(fā)射光譜的理論推導(dǎo)電場對光譜的作用。計算結(jié)果表明，即使加300V/cm的靜電場，光譜線的分裂也只有鈉黃光的D雙線間隔的5×10-5。這一效應(yīng)太小了，實在難以觀察。于是福格特認(rèn)為，這就解釋了為什么以前沒有人發(fā)現(xiàn)與塞曼效應(yīng)對應(yīng)的電現(xiàn)象。多年來，他的解釋妨礙了人們研究這一效應(yīng)的積極性。

到了1913年，對量子理論起過先導(dǎo)作用的斯塔克對這個問題發(fā)生了興趣，他認(rèn)為福格特的經(jīng)典理論不足為憑。在他看來，光譜的發(fā)射是由于價電子的躍遷，電場一定會改變原子內(nèi)部電荷的分布，從而影響發(fā)射頻率。他是研究極隧射線的專家。他在極隧射線管子中的陰極和另一輔助電極之間加上強電場，強度達到31kV/cm。然后沿平行于或垂直于電場的方向用光譜儀進行觀測。氫的極隧射線穿過電場，果然觀測到了加寬。經(jīng)過仔細調(diào)整，他終于獲得了譜線分裂的證據(jù)，并且證明隨著譜線序號的增大，分裂的數(shù)目也隨之增多。他還發(fā)現(xiàn)，沿電力線成直角的方向觀察，所有的分量都是平面偏振光，外面的兩根較強，其電矢量與電場平行;中間的幾根較弱，其電矢量與電場垂直。他的觀測非常精細，得出了如下的結(jié)論:各分量到中心線的距離是最小位移的整數(shù)倍，而最小位移對所有譜線均相同;位移與電場強度直接成正比。

1919年諾貝爾物理學(xué)獎授予德國格雷復(fù)斯瓦爾大學(xué)的斯塔克(Johnnes Stark，1874-1957)，以表彰他在極遂射線中發(fā)現(xiàn)了多普勒效應(yīng)和電路中發(fā)現(xiàn)了分裂的譜線。

摘自獨立學(xué)者靈遁者量子力學(xué)書籍《見微知著》

政治傾向

斯塔克是一位種族主義者。希特勒上臺后加入納粹黨籍，被希特勒任命為德國物理技術(shù)研究所所長，成為倫納德的同盟者，曾多次在公開場合批判和攻擊海森堡。后因?qū)掖胃缮婕{粹上層官員的事務(wù)，被開除納粹黨籍。1947年被盟國軍事法庭宣判服苦役4年。服完苦役後于1957年6月21日在巴伐利亞老家的莊園里逝世。