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爱德华·米尔斯·珀塞尔1952年诺贝尔物理学奖获得者,揭示原子核磁性与磁场中能级分裂的科学家

诺贝尔奖 2024-02-29 10:14:15 嘞嘞

爱德华·米尔斯·珀塞尔(Edward Mills Purcell)是美国物理学家,他因在核磁共振领域的开创性研究与瑞士科学家费利克斯·布洛赫共同获得了1952年的诺贝尔物理学奖。他们的工作揭示了核磁共振现象的原理,并开发出利用这一原理精确测量原子核磁矩的方法,这项技术对物理学、化学以及医学等领域产生了深远影响,尤其在现代医学成像技术如MRI(磁共振成像)的发展中起到了关键作用。

人物生平

大学毕业后,他被选为交流学生到德国的卡尔思鲁恩高等工业学校留学,在W·韦泽尔教授指导下学习。一年之后,他回国进入哈佛大学攻读博士学位;两年之后,珀塞尔成为该大学讲师。第二次世界大战开始后,他来到麻省理工大学放射研究所进行微波雷达开发研究。许多微波波长都是1米以下的电磁波,人们可以将这种波的直线系统用于雷达。

珀塞尔这段经历在一生中十分有用;他亦因在这一研究所结识了许多著名科学家。后来珀塞尔发现了原子磁共振的吸收。“二战”结束后,他回到哈佛大学;1949年成为该校物理学教授。

珀塞尔对核磁共振研究是于1945年开始的。他认为,处于原子中心的原子核具有很小的磁场,在原子核外有静磁场存在时,核的旋进运动就会开始。地球的自转轴也会产生周期26000公里的旋进运动。从外向输送电波时,这种电磁波的频率与原子核的旋进频率一致,这就是共振。

珀塞尔利用各种各样的固体和液体试验材料,测定共振频率构成这种材料的原子旋进频率。此后这种现象叫做核磁共振,而且在人类生活的各个方面得到广泛的应用。

珀塞尔是美国物理学会成员、国家科学院院士、美国艺术和科学研究院成员,以及艾森豪威尔总统和肯尼迪总统当政时期的总统科学咨询委员会成员。

1945年以后,珀塞尔一直在哈佛大学进行研究和教学工作直至1997年去世。

生平贡献

诺贝尔物理学奖

1952年,珀塞尔与瑞士物理学家费利克斯·布洛赫共同获得了诺贝尔物理学奖,表彰他们“关于核磁性的研究和发现核磁共振现象”。他们的工作揭示了原子核在磁场中能级分裂的现象,并发展了一种测量原子核磁矩的方法。

核磁共振(NMR)

珀塞尔在哈佛大学期间领导团队开发了核磁共振技术,这一技术对化学、生物学、医学和材料科学等领域产生了革命性影响。现在,核磁共振被广泛应用于分子结构分析、生物样品研究以及临床诊断,例如磁共振成像(MRI)技术。

科学研究

在宇宙微波背景辐射(CMB)领域的研究也有重大突破。1946年,他和他的学生罗伯特·威尔逊一起独立于彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射的存在,这被认为是大爆炸理论的重要证据之一。

教育和学术贡献

珀塞尔在哈佛大学担任教职多年,培养了众多优秀的科学家,并且通过教学和研究活动推动了量子电动力学、核物理和电磁学等领域的进展。

公共服务和政策影响

珀塞尔积极参与公共事务,尤其是科技政策方面的工作,他的专业知识和洞察力对于国家科技决策具有重要价值。

来源:百度百科
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