
看到热电领域发展简史这么多名人,可偏偏绕不开的一个人——托马斯·约翰·塞贝克,那他究竟做了什么,让我们热电人铭记于他。
托马斯·约翰·塞贝克(德语:Thomas Johann Seebeck,1770年4月9日—1831年12月10日),1770年生于塔林(当时隶属于东普鲁士,现为爱沙尼亚首都)。塞贝克的父亲是一个具有瑞典血统的德国人,也许正因为如此,他鼓励儿子在他曾经学习过的柏林大学和哥廷根大学学习医学。1802年,塞贝克获得医学学位。由于他所选择的方向是实验医学中的物理学,而且一生中多半时间从事物理学方面的教育和研究工作,所以人们通常认为他是一个物理学家。
1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(1822~1823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁化”。

塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释:导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。直到1823年,丹麦物理学家奥斯特指出这是热电转换现象,才得以正名,塞贝克效应(Seebeck effect)也就这样孕育而生。这一修正体现了科学界协作验证的重要性。
看完故事,划重点啦!
Q:什么是塞贝克效应(Seebeck effect)?
A:塞贝克效应:两种不同导体或半导体组成闭合回路时,若两接触点存在温差,回路中会产生电动势(称为热电势),从而形成电流。其方向取决于温度梯度方向,热端电子通常由负向正迁移。
Q:塞贝克效应的应用场景有哪些?
A:塞贝克效应的应用场景:航天领域设备发电系统、壁炉发电系统、烤炉发电系统等等。