德國物理學家歐姆簡介
喬治·西蒙·歐姆是一個天才的研究者，一個很有天賦和科學抱負的人。為紀念他，電阻的單位“歐姆”，以他的姓氏命名。下面小編就帶大家一起來詳細了解下吧。
歐姆人物簡介
喬治·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm，1787年3月16日-1854年7月6日)，德國物理學家。1826年，歐姆發(fā)現(xiàn)了電學上的一個重要定律——歐姆定律，這是他最大的貢獻。歐姆定律及其公式的發(fā)現(xiàn)，給電學的計算，帶來了很大的方便。人們?yōu)榧o念他，將電阻的單位定為歐姆。除了發(fā)現(xiàn)歐姆定律之外，他還發(fā)現(xiàn)歐姆位向定律、歐姆聽覺定律，并獲得科普利獎章。代表作品有《動電電路的數(shù)學研究》等。
歐姆人物生平
家世背景
喬治·西蒙·歐姆 ，1789年3月16日生于德國埃爾朗根城，父親自學了數(shù)學和物理方面的知識，并教給少年時期的歐姆，喚起了歐姆對科學的興趣。然而他的成就對我們后人的意義是非常遠大的。
歐姆1789年3月16日出生于德國埃爾朗根的一個鎖匠世家，父親喬安·渥夫甘·歐姆是一位鎖匠，母親瑪莉亞·伊麗莎白·貝克是埃爾朗根的裁縫師之女。雖然歐姆的父母親從未受過正規(guī)教育，但是他的父親是一位受人尊敬的人，高水平的自學程度足以讓他給孩子們出色的教育。歐姆的一些兄弟姊妹們在幼年時期死亡，只有三個孩子存活下來，這三個孩子分別是他、他后來成為著名數(shù)學家的弟弟馬丁·歐姆(Martin Ohm，1792年—1872年)和他的姊姊伊麗莎白·芭芭拉。他的母親在他十歲的時候就去世了。
早年經歷
幼年時期的初期，格奧爾格·西蒙和馬丁高程度的數(shù)學、物理、化學和哲學是受他們的父親所教。格奧爾格·西蒙在11歲至15歲時曾上埃爾朗根高級中學，在那里他接受到了一點點科學知識的培養(yǎng)，并且感受到學校所教授的與父親所傳授的有著非常鮮明的不同。格奧爾格·西蒙·歐姆15歲時接受了埃爾朗根大學教授卡爾·克利斯坦·凡·蘭格斯多弗(Karl Christian von Langsdorf)的一次測試，他注意到歐姆在數(shù)學領域異于常人的出眾天賦，他甚至在結論上寫道，從鎖匠之家將誕生出另一對伯努利兄弟。
大學生活
1805年，16歲的歐姆進入埃爾朗根大學學習數(shù)學、物理和哲學。他并沒有把精力放在學習上，而是在跳舞、滑冰和臺球上花費了大把的時間。歐姆的父親對于歐姆如此浪費受教育的機會，而感到非常憤怒，于是把歐姆送到了瑞士。
1806年9月，歐姆在Gottstadtbei Nydau的一所學校取得了數(shù)學教師的職務。
16歲時他進入埃爾朗根大學研究數(shù)學、物理與哲學，由于經濟困難，中途輟學，到1813年才完成博士學業(yè)。歐姆長期擔任中學教師，由于缺少資料和儀器，給他的研究工作帶來不少困難，但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學研究，自己動手制作儀器。
歐姆對導線中的電流進行了研究。他從傅立葉發(fā)現(xiàn)的熱傳導規(guī)律受到啟發(fā)，導熱桿中兩點間的熱流正比于這兩點間的溫度差。因而歐姆認為，電流現(xiàn)象與此相似，猜想導線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅動力，即所稱的電動勢。歐姆花了很大的精力在這方面進行研究。開始他用伏打電堆作電源，但是因為電流不穩(wěn)定，效果不好。后來他接受別人的建議改用溫差電池作電源，從而保證了電流的穩(wěn)定性。但是如何測量電流的大小，這在當時還是一個沒有解決的難題。開始，歐姆利用電流的熱效應，用熱脹冷縮的方法來測量電流，但這種方法難以得到精確的結果。后來他把奧斯特關于電流磁效應的發(fā)現(xiàn)和庫侖扭秤結合起來，巧妙地設計了一個電流扭秤，用一根扭絲懸掛一磁針，讓通電導線和磁針都沿子午線方向平行放置;再用鉍和銅溫差電池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用兩個水銀槽作電極，與銅線相連。當導線中通過電流時，磁針的偏轉角與導線中的電流成正比。實驗中他用粗細相同、長度不同的八根銅導線進行了測量，得出了如下的等式：
X=a/(b+x)
式中X為磁效應強度，即電流的大小;a是與激發(fā)力(即溫度差)有關的常數(shù)，即電動勢;x表示導線的長度，b是與電路其余部分的電阻有關的常數(shù)，b+x實際上表示電路的總電阻。這個結果于1826年發(fā)表。1827年歐姆又在《動電電路的數(shù)學研究》一書中，把他的實驗規(guī)律總結成如下公式：
S=γE。
式中S表示電流;E表示電動力，即導線兩端的電勢差，γ為導線對電流的傳導率，其倒數(shù)即為電阻。
歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期，許多物理學家不能正確理解和評價這一發(fā)現(xiàn)，并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視，經濟極其困難，使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學會授予他最高榮譽的科普利金牌，才引起德國科學界的重視。
歐姆在自己的許多著作里還證明了：電阻與導體的長度成正比，與導體的橫截面積和傳導性成反比;在穩(wěn)定電流的情況下，電荷不僅在導體的表面上，而且在導體的整個截面上運動。
教學生涯
卡爾·克利斯坦·凡·蘭格斯多弗在1809年離開埃爾朗根大學前往海德堡大學任教，歐姆提出希望跟他一起前往海德堡重新開始他的數(shù)學學習，但是蘭格斯多弗建議歐姆繼續(xù)自學數(shù)學，并建議他閱讀歐拉、拉普拉斯和拉克洛瓦的著作。歐姆接受了蘭格斯多弗的建議，一邊任教一邊繼續(xù)自學數(shù)學。
22歲時，歐姆回到埃爾朗根，并在1811年以論文《光線和色彩》(Lichtund Farben)獲得博士學位，此后在埃爾朗根做了3個學期的數(shù)學講師。此后分別于1813年在班貝格、1817年在科隆、1826年在柏林的幾家中學任教。
歐姆的主要研究興趣在于當時仍沒有被普遍研究的電學，
1833年成為紐倫堡皇家綜合技術學校的教授，1839年起擔任該校的校長，1849年起任教于慕尼黑大學，1852年成為實驗物理學教授。
逆境生活
歐姆愛好物理和數(shù)學，歐姆自幼受到父親的教導，在科學和技術方面得到了不少的啟迪。在大學期間，因生活困難，不得不退學去做家庭教師。但他仍然堅持學習，終于完成了學業(yè)，獲得了博士學位。他曾在幾處中學任教，并在繁重的工作之余，堅持進行科學研究。
歐姆正處在電學飛速發(fā)展的時期，新的電學成果不斷地涌現(xiàn)，其他科學家的發(fā)現(xiàn)激勵著他去進一步探索一個重要的問題：使用伏打電池的電路中，電流強度可能隨電池數(shù)目的增多而增大，但是，這中間到底存在什么規(guī)律呢?他決心通過實驗尋找答案。
當時還沒有測量電流強弱的儀器，歐姆曾設想用電流的熱效應去測量電流的強弱，但沒有成功。
1821年施魏格爾和波根多夫發(fā)明了一種原始的電流計，這個儀器的發(fā)明使歐姆受到鼓舞。他利用業(yè)余時間，向工人學習多種加工技能，決心制作必要的電學儀器與設備。為了準確地量度電流，他巧妙地利用電流的磁效應設計了一個電流扭秤。用一根扭絲掛一個磁針，讓通電的導線與這個磁針平行放置，當導線中有電流通過時，磁針就偏轉一定的角度，由此可以判斷導線中電流的強弱了。他把自己制作的電流計連在電路中，并創(chuàng)造性地在放磁針的度盤上劃上刻度，以便記錄實驗的數(shù)據(jù)。
這樣，1825年從根據(jù)實驗結果得出了一個公式，可惜是錯的，用這個公式計算的結果與歐姆本人后來的實驗也不一致。歐姆很后悔，意識到問題的嚴重性，打算收回已發(fā)出的論文，可是已經晚了，論文已發(fā)散出去了。急于求成的輕率做法，使他吃了苦頭，科學家對他也表示反感，認為他是假充內行。
歐姆決心要挽回影響和損失，更重要的是還要繼續(xù)通過實驗找規(guī)律。這時歐姆多么需要人們的理解和支持啊!當時有位科學家叫波根多夫，從歐姆這位中學教師身上看到了追求真理勇于創(chuàng)新的才華，寫信鼓勵歐姆繼續(xù)干下去。并建議他在實驗中，使用更加穩(wěn)定的塞貝克溫差電池。這種電池是1821年由塞貝克發(fā)明的，它的原理是：用鋼、鉍兩種不同的導線連接而組成的電路中，兩個接頭的溫度不同時可以產生電流，溫差越大，電流越強。歐姆鼓起勇氣，用了溫差電池重新認真地做實現(xiàn)，他把一個接頭浸入沸水中，溫度保持100℃，另一接頭埋入冰塊，溫度保持0℃，從而保證一個能供應穩(wěn)定電壓的電源。多次實驗之后，終于在1827年提出了一個關系式：X=a/(b+x)式中X表示電流強度，a表示電動勢(高中物理中學到)，b+x表示電阻，b是電源內部的電阻，x為外部電路的電阻。這就是歐姆定律，這在電學史上是具有里程碑意義的貢獻。
但是，科學界仍不承認歐姆的科學發(fā)現(xiàn)，許多人對他還抱有成見，甚至認為定律太簡單，不足為信。這一切使歐姆也感到萬分痛苦和失望。
但是，真理之光終究會放射出來的。說來也湊巧，1831年有位叫波利特的科學家發(fā)表了一篇論文，得到的是與歐姆同樣的結果。這才引起科學界對歐姆的重新注意。
1841年，英國皇家學會授予他科普利金質獎章，并且宣稱歐姆定律是“在精密實驗領域中最突出的發(fā)現(xiàn)”。他得到了應有的榮譽。
1854年歐姆與世長辭。十年之后英國科學促進會為了紀念他，決定用歐姆的名字作為電阻單位的名稱。使人們每當使用這個術語時，總會想起這位勤奮頑強、卓有才能的中學教師。
歐姆定律
歐姆定律的簡述是：在同一電路中，通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。該定律是由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導電定律的測定》論文提出的。
隨研究電路工作的進展，人們逐漸認識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽也大大提高。為了紀念歐姆對電磁學的貢獻，物理學界將電阻的單位命名為歐姆，以符號Ω表示。
歐姆接觸
歐姆接觸是指金屬與半導體的接觸，而其接觸面的電阻值遠小于半導體本身的電阻，使得組件操作時，大部分的電壓降在于活動區(qū)(Activeregion)而不在接觸面。
欲形成好的歐姆接觸，有二個先決條件：
(1)金屬與半導體間有低的界面能障(Barrier Height)
(2)半導體有高濃度的雜質摻入(N≧10EXP12cm-3)
前者可使界面電流中熱激發(fā)部分增加;后者則使界面空乏區(qū)變窄，電子有更多的機會直接穿透(Tunneling)，而同使Rc阻值降低。
若半導體不是硅晶，而是其它能量間隙(Energy Cap)較大的半導體(如Ga，As)，則較難形成歐姆接觸(無適當?shù)慕饘倏捎?，必須于半導體表面摻雜高濃度雜質，形成Metal-n+-norMetal-p+-p等結構。
歐姆表
歐姆表是測量電阻的儀表，G是內阻為Rg，滿刻度電流為Ig的電流表，R是可變電阻，也叫調零電阻;電池為一節(jié)干電池，電動勢為E，內阻是r，紅表筆(插入“+”插孔)與電池負極相連;黑表筆(插入“-”插孔)與電池正極相連。當被測電阻Rx。
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