Pieter Zeeman

Nederlands natuurkundige en Nobelprijswinnaar (1865-1943‏)

Pieter Zeeman(Zonnemaire,25 mei1865[1]Amsterdam,9 oktober1943) was eenNederlandsnatuurkundigeenNobelprijswinnaar.

NobelprijswinnaarPieter Zeeman
25 mei18659 oktober1943
Pieter Zeeman
Pieter Zeeman
Geboorteland Nederland
Geboorteplaats Zonnemaire
Overlijdensplaats Amsterdam
Nobelprijs Natuurkunde
Jaar 1902
Reden "Voor hun onderzoek naar de invloed vanmagnetismeopstralingsfenomenen."
Samen met Hendrik Lorentz
Voorganger(s) Wilhelm Conrad Röntgen
Opvolger(s) Henri Becquerel
Pierre Curie
Marie Curie
PortaalPortaalicoon Natuurkunde
Zeeman metEinsteinenEhrenfest
Zeeman in een video over de Canon van Zeeland

Zeeman werd geboren in hetZeeuwseplaatsjeZonnemaireals zoon van de hervormde dominee Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906)[2]en Wilhelmina Worst. Na de dorpsschool, bestaande uit één klaslokaal, werd hem door zijn vader een basiskennis van deFransetaal bijgebracht en kon hij inZierikzeenaar dehogereburgerschool(HBS) (nu deel van dePontes scholengroep). In zijn periode op de HBS nam hij bijzonder heldernoorderlichtwaar, dat in november 1882 in Noord-Europa te zien was. Zeeman deelde zijn bevinding met de Groningse natuurkundeleraar H.J.H. Groeneman, die hierover een artikel met tekening plaatste in het bladNature.[3][4]

Aangezien de HBS niet direct toegang bood tot de universiteit, en Zeeman graag wis- en natuurkunde wilde gaan studeren, moest hij eerst nog een jaar aanvullend onderwijs volgen op hetgymnasiumte Delft. Hij werd in huis geplaatst bij deconrectorJ.W. Lely (de broer vanCornelis Lely) en kreeg Latijn en Grieks ter voorbereiding op het universitaire toelatingsexamen.

Universiteit

bewerken

Gedurende zijn verblijf in Delft kwam Zeeman in contact metHeike Kamerlingh Onnes,van wie hij later college zou krijgen in de mechanica. In 1885 slaagde hij voor zijn toelatingsexamen en werd hij toegelaten tot derijksuniversiteit te Leiden,als student van Kamerlingh Onnes enHendrik Lorentz.Kamerlingh Onnes was met name onder de indruk van Zeemans begrip van Maxwells beroemde boekTheory of Heat.Nog voor zijn promotie werd Zeeman in 1890 benoemd tot assistent van professor Lorentz. In 1893 promoveerde hij onder Kamerlingh Onnes met een dissertatie over de magneto-optica:Metingen over het verschijnsel van Kerr bij polaire terugkaatsing op ijzer, kobalt en nikkel.

Na zijn promotie werkte Zeeman een half jaar inStraatsburgbijEmil Cohnaan het Kohlrausch Instituut waar hij onderzoek deed naar de voortplanting van elektrische trillingen in vloeistoffen. Daarna was hij privaatdocent wis- en natuurkunde aan de Leidse universiteit voordat hij in 1896 werd benoemd tot lector aan deUniversiteit van Amsterdamin de natuurkunde.

Zeemaneffect

bewerken

In1896startte hij als vervolg van zijn promotieonderzoek aan hetkerreffecteen onderzoek naar het effect vanmagnetische veldenoplichten ontdekte wat nu bekendstaat als hetzeemaneffect,waarover hij in 1897 publiceerde inNatureen andere belangrijke tijdschriften.[5]Dit effect behelst het verschijnsel datspectraallijnenvan een atoom dat vanuit een aangeslagen toestand licht uitzendt zich opsplitsen bij de aanwezigheid van een sterkmagnetisch veld.Het is een van de bewijzen voor het bestaan van kwantisatie in de elektronenbanen rond hetatoomen daarmee een van de aanwijzingen van de juistheid van dekwantummechanica,die overigens pas vanaf1900ontwikkeld zou worden doorMax Plancken anderen. Al enkele jaren eerder wist hij overigens het antwoord te leveren op de door deKoninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappenuitgeschreven prijsvraag over dit kerreffect en won hij de gouden medaille in 1892.

Zijn ontdekking was een belangrijk bewijs voor Lorentz' theorie van deelektromagnetische straling.Uit de meetresultaten van Zeeman trok Lorentz niet alleen de conclusie dat de deeltjes die in atomen voor lichtemissie verantwoordelijk zijn, een negatieve lading bezitten, maar hij kon nu ook de verhouding tussen de lading en de massa van de deeltjes – quotiënt q/m – bepalen.

Vanaf dat moment zouden Zeeman en Lorentz samen hun onderzoek richten naar de invloed van magnetisme op lichtstralen. Zeeman zelf onderzocht de splitsing van spectraallijnen in vele verschillende stoffen, waarbij hij de resultaten in een fotoserie vastlegde. Zijn werk op dit gebied was van groot belang voor al het verdere onderzoek naar de structuur van atomen.

In 1900 werd Zeeman benoemd tot buitengewoon hoogleraarnatuurkundeaan deUniversiteit van Amsterdam.Bij de aanvaarding van dit ambt sprak hij eeninaugurele redeuit, getiteld: "Experimentele onderzoekingen over delen, kleiner dan atomen" waarin de nieuwste onderzoekingen werden uiteengezet over "belangrijke bouwstenen van onze natuurkennis" (de later ontdekteelektronen). In1908werd hij, als opvolger vanVan der Waals,benoemd tot gewoon hoogleraar en directeur van het Natuurkundig Instituut op hetRoeterseilandin de Plantagebuurt.

Omdat dit laboratorium niet langer voldeed aan zijn gestelde eisen kreeg hij reeds in 1914 de toezegging van de Universiteit van Amsterdam dat een nieuw laboratorium voor hem gebouwd zou worden. Maar vanwege de uitbraak van deEerste Wereldoorlogmoest Zeeman tot 1923 wachten voordat hij het nieuwe laboratorium "Physica" aan dePlantage Muidergrachtin gebruik kon nemen. In de tussenperiode hield Zeeman in het oude laboratorium zich bezig met het optischedopplereffect,een effect dat in de sterrenkunde wordt toegepast om meer te weten over de beweging van de sterren. Ook ging zijn aandacht uit naar de voortplanting van licht in bewegende vaste stoffen.

In 1902 deelde hij metHendrik LorentzdeNobelprijsvoor zijn ontdekking van het zeemaneffect. Dit naar aanleiding van proeven die de Amerikaanse fysiciAlbert MichelsonenEdward Morleyhadden gedaan. Op de dag van de uitreiking, 10 december 1902, was Zeeman ziek. Daarom moest Lorentz het onderzoek van zijn voormalige student uitleggen aan de Zweedse koning en andere genodigden. In 1912 ontving Zeeman deMatteucci Medal,alsmede deHenry Draper Medal(1921), deRumford Medalen deBenjamin Franklin Medal(1925). Tot zijn dood bleef hij actief in het onderzoek naar de voortplanting van licht in media zoalswater,kwartsenvuursteen.

Erkenning

bewerken

In 1932 werd Zeeman ter ere van het 350-jarig bestaan van de Amsterdamse Hogeschool, en omdat de Universiteit van Göttingen Nederland wilde bedanken voor de grote natuurkundige vooruitgang, tot erelid van deUniversiteit van Göttingenbenoemd.

Zeeman heeft veleeredoctoratenontvangen van onder meer de universiteiten van Oxford en Leuven en hij werd tot (ere)lid benoemd van vele wetenschappelijke genootschappen.

Bij zijn afscheid op 70-jarige leeftijd werd Zeeman benoemd totCommandeurin deOrde van de Nederlandse Leeuw.In 1940 werd ter gelegenheid van zijn 75e verjaardag het uit 1923 stammende laboratorium "Physica" te Amsterdam naar hem vernoemd. Na zijn overlijden op 9 oktober 1943 werd zijn stoffelijk overschot in alle eenvoud te grave gedragen op de Algemene Begraafplaats te Haarlem, niet ver van de plaats waar ook Lorentz begraven ligt.

Nagedachtenis

bewerken
Voormalig Zeemanlaboratorium, Plantage Muidergracht Amsterdam (2011)
  • DeStichting Pieter Zeemanfondswerd genoemd naar Pieter Zeeman.
  • Twee prijzen verwijzen naar zijn naam: dePieter Zeemanprijsen deGouden Pieter.[6]De Pieter Zeemanprijs was aanvankelijk een vijfjaarlijkse prijs voor de beste student natuurkunde en werd in 1953 ingesteld door de toenmalige zelfstandige gemeenteZonnemaireen deUniversiteit van Amsterdam.In 1960 werd de prijs voor het eerst uitgereikt. Een tweede en meteen laatste uitreiking volgde in 1965. In 2004 werd de prijs terug ingesteld door de gemeente Schouwen-Duiveland, de dorpsraad Zonnemaire, de Universiteit van Amsterdam enPontes scholengroeplocatie Pieter Zeeman. Sindsdien is het een tweejaarlijkse prijs ter waarde van € 2500. Datzelfde jaar werd een tweede aanmoedigingsprijs ingesteld: de Gouden Pieter. Deze prijs ter waarde van € 500 wordt jaarlijks uitgereikt aan een veelbelovende eindexamenkandidaat natuurkunde van Pontes Pieter Zeeman.
bewerken
Mediabestanden die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden op de paginaPieter ZeemanopWikimedia Commons.