威廉·維恩（Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien ，1864年1月13日—1928年8月30日），德國物理學家，研究領(lǐng)域為熱輻射與電磁學等。1911年，他因?qū)τ跓彷椛涞任锢矸▌t貢獻，而獲得諾貝爾物理學獎。

火星上有一個隕石坑以他的名字命名。

人物生平

1864年1月13日，出生在東普魯士（現(xiàn)俄羅斯）的菲施豪森（Fischhausen），德國物理學家，研究領(lǐng)域為熱輻射與電磁學等。他的父親卡爾·維恩（Carl Wien）是地主。

1879年，在拉斯滕堡（Rastenburg）、1880年至1882年在海德堡讀中學。

1882年，中學畢業(yè)后，在哥廷根大學學習數(shù)學，同年轉(zhuǎn)去柏林大學。

1883年至1885年在赫爾曼·馮·亥姆霍茲的實驗室工作，

1886年，獲得博士學位，論文題目是光對金屬的衍射，以及不同材料對折射光顏色的影響。此后，由于維恩的父親生病，維恩不得不回去幫助管理他父親的土地。期間他有一個學期跟隨亥姆霍茲。

1887年，完成了金屬對光和熱輻射的導磁性實驗。

1890年，父親的土地變賣后，維恩回到亥姆霍茲的身邊，作為他的助手在國家物理工程研究所工作，為工業(yè)課題做研究。

1892年，在柏林大學獲得大學任教資格。

1893年，維恩經(jīng)由熱力學、光譜學、電磁學和光學等理論支援，發(fā)現(xiàn)了維恩位移定律，并應(yīng)用于黑體等學術(shù)理論，揭開量子力學新領(lǐng)域。

1896年，前往亞琛工業(yè)大學物理學教授，以接替菲利普·萊納德。

1899年，在吉森大學任物理學教授。

1900年，赴維爾茨堡大學接替?zhèn)惽伲瓿霭媪私炭茣读黧w力學》（Hydrodynamik）。

1902年，他曾被邀請接替玻耳茲曼出任萊比錫大學的物理學教授，但他拒絕了這個邀請

1906年，被邀請接替保羅·德魯?shù)拢≒aul Drude）出任柏林大學的物理學教授，但他拒絕了這個邀請。

1911年，他因?qū)τ跓彷椛涞任锢矸▌t貢獻，而獲得諾貝爾物理學獎。

1920年底前往慕尼黑，再次接替?zhèn)惽?，直?928年逝世。

個人生活

1898年威廉·維恩與路易絲·梅勒（Luise Mehler）結(jié)婚，有4個孩子。

威廉·維恩的表弟馬克斯·維恩（Max Wien）是高頻電子技術(shù)的先驅(qū)。

學術(shù)研究

在國家物理工程研究所，維恩與路德維?！せ魻柌鳎↙udwig Holborn）一起研究用勒沙特列（Le Chatelier）溫度計測量高溫的方法，同時對熱動力學進行理論研究，尤其是熱輻射的定律。

維恩位移定律

1893年，維恩提出波長隨溫度改變的定律，后來被稱為維恩位移定律。

1894年他發(fā)表了一篇關(guān)于輻射的溫度和熵的論文，將溫度和熵的概念擴展到了真空中的輻射，在這篇論文中，他定義了一種能夠完全吸收所有輻射的理想物體，并稱之為黑體。

維恩輻射定律

1896年他又發(fā)表了維恩公式，即維恩輻射定律，給出了這種確定黑體輻射的關(guān)系式，提供了描述和測量高溫的新方法。雖然后來被證明維恩公式僅適用于短波，但維恩的研究使得普朗克能夠用量子物理學方法解決熱平衡中的輻射問題。維恩也因為這一研究成果獲得了1911年的諾貝爾物理學獎。

1896年前往亞琛接替菲利普·萊納德后，他在那里建立實驗室研究真空中的靜電放電.

陰極射線

1897年開始研究陰極射線，借助帶萊納德窗的高真空管，他確認了讓·巴蒂斯特·皮蘭兩年前的發(fā)現(xiàn)，即陰極射線由高速運動的帶負電的粒子（電子）組成。幾乎與約瑟夫·湯姆孫在劍橋發(fā)現(xiàn)電子的同時，維恩用與湯姆孫不同的方法測量到了這些粒子帶電量和質(zhì)量的關(guān)系，并且得出了與湯姆孫相同的結(jié)果，即它們的質(zhì)量只有氫原子的一千分之一。

1898年維恩又研究了歐根·戈爾德施泰因（Eugen Goldstein）發(fā)現(xiàn)的陽極射線，指出它們的帶正電量與陰極射線的帶負電量相等，他測量了它們在磁場和電場影響下的偏移，并得出陽極射線由帶正電的粒子組成，并且它們不比電子重的結(jié)論。維恩所使用的方法在約20年后形成了質(zhì)譜學，實現(xiàn)了對多種原子及其同位素質(zhì)量的精確測量，以及對原子核反應(yīng)所釋放能量的計算。

1900年維恩發(fā)表了一篇關(guān)于力學的電磁學基礎(chǔ)的理論論文，此后又繼續(xù)研究陽極射線，并在1912年發(fā)現(xiàn)，在并非高真空的環(huán)境下，氣壓不是非常弱時，陽極射線通過與殘余氣體的原子碰撞，會在運動過程中損失并重得它們的帶電量。

1918年他再次發(fā)表對陽極射線的研究結(jié)果，他測量了射線在離開陰極后，發(fā)光度的累積減少過程，通過這些實驗，他推斷出在經(jīng)典物理學中所稱的原子發(fā)光度的衰退，對應(yīng)于量子物理學中的原子處于活躍狀態(tài)的時間有限。

維恩的這些研究成果，為從牛頓的經(jīng)典物理學向量子物理學過渡做出了貢獻，正像馬克斯·馮·勞厄（1914年諾貝爾物理學獎）所說的，維恩的不朽的榮耀是“他為我們打開了通往量子物理學的大門”（英語：He led us to the very gates of quantum physics）。

維恩公式

維恩因發(fā)現(xiàn)熱輻射規(guī)律——維恩位移定律和建立黑體輻射的維恩公式，獲得了1911年度諾貝爾物理學獎。

19世紀末，人們已經(jīng)認識到熱輻射和光輻射都是電磁波，并對輻射能量在不同頻率范圍內(nèi)的分布問題，特別是黑體輻射，進行了較深入的理論和實驗研究。維恩和拉梅爾發(fā)明了第一個實用黑體——空腔發(fā)射體，為他們的實驗研究提供了所需的“完全輻射”。維恩在前人研究的基礎(chǔ)上于1893年提出了理想黑體輻射的位移定律：lmaxT=常數(shù)。該定律指出，隨著溫度的升高，與輻射能量密度極大值對應(yīng)的波長向短波方向移動。由于輻射通量密度與輻射能量密度之比為c/4，所以在測出對應(yīng)輻射通量密度極大值的lmax后，就可以根據(jù)維恩位移定律確定輻射體的溫度。光測溫度計就是根據(jù)這一原理制成的。

接著，維恩研究了黑體輻射能量按波長的分布問題。他從熱力學理論出發(fā)，在分析了實驗數(shù)據(jù)之后，得到了一個半經(jīng)驗的公式.即維恩公式。其中，El為在波長l處單位波長間隔的輻射能量；C1和C2是兩個經(jīng)驗參數(shù)，通過符合實驗曲線來確定；T為平衡時的溫度。維恩公式在短波波段與實驗符合得很好，但在長波波段與實驗有明顯的偏離。后來，在進一步探索更好的輻射公式的過程中，普朗克建立了與所有的實驗都符合的輻射量子理論。但是，在利用光學高溫計測量溫度時，人們?nèi)越?jīng)常采用維恩公式，因為它計算簡單且足夠精確?！?/p>

學術(shù)兼職

維恩是柏林、格丁根、維也納、斯德哥爾摩、奧斯陸和華盛頓等科學學會的會員，法蘭克福物理學會的榮譽會員。