Niels Bohr: Biografija ir atominė teorija

Pin
Send
Share
Send

Kairėje: Niels Bohr 1922 m. Dešinėje: 1963 m. Danijos antspaudas pagerbė Bohrą jo atominės teorijos 50-mečio proga. (Vaizdo kreditas: Kairė: AB „Lagrelius & Westphal“, per Amerikos fizikos institutą. Dešinė: Antonio Abrignani / Shutterstock.com)

Nielsas Bohras buvo vienas žymiausių šiuolaikinės fizikos mokslininkų, labiausiai žinomas dėl svarių indėlių į kvantų teoriją ir Nobelio premijos laureatų atomų struktūros tyrimų.

Boras, gimęs 1885 m. Kopenhagoje, gerai išsilavinusiems tėvams, jauname amžiuje Bohras susidomėjo fizika. Studijavo šį dalyką per visus bakalauro ir magistro metus, o 1911 m. Kopenhagos universitete įgijo fizikos daktaro laipsnį.

Dar būdamas studentas, Boras laimėjo Kopenhagos mokslų akademijos paskelbtą konkursą atlikti skysčių paviršiaus įtempių matavimus, naudojant svyruojančius skysčio purkštukus. Dirbdamas savo tėvo (garsaus fiziologo) laboratorijoje, Boras atliko keletą eksperimentų ir netgi padarė savo stiklinius mėgintuvėlius.

Boras peržengė dabartinę skysčio paviršiaus įtempimo teoriją ir neapsiribojo tuo, kad atsižvelgė į vandens klampumą ir į baigtinę amplitudę, o ne į begalinę. Savo esė jis pateikė paskutinę minutę, laimėdamas pirmąją vietą ir aukso medalį. Remdamasis šiomis idėjomis, jis jas nusiuntė Londono karališkajai draugijai, kuri 1908 m. Paskelbė žurnale „Filosofiniai karališkosios draugijos sandoriai“, rašo Nobelprize.org.

Tolesnis jo darbas tapo vis labiau teorinis. Būtent atlikdamas savo daktaro disertacijos apie metalų elektronų teoriją tyrimus, Bohas pirmą kartą susidūrė su Maxo Plancko ankstyvąja kvantų teorija, kurioje energija apibūdinta kaip mažos dalelės arba kvantos.

1912 m. Boras dirbo Nobelio premijos laureato J.J. Thompsonas Anglijoje, kai buvo supažindintas su Ernestu Rutherfordu, kurio branduolio atradimas ir atomo modelio sukūrimas jam buvo pelnęs Nobelio chemijos premiją 1908 m., Vadovaujant Rutherfordo globai, Boras pradėjo studijuoti atomų savybes.

Boras surengė fizikos paskaitas Kopenhagos universitete 1913–1914 m. Ir tęsė panašias pareigas Viktorijos universitete Mančesteryje 1914–1916 m. 1916 m. Jis grįžo į Kopenhagos universitetą ir tapo teorinės fizikos profesoriumi. 1920 m. Jis buvo paskirtas Teorinės fizikos instituto vadovu.

Derindamas Rutherfordo branduolio aprašą ir Plancko teoriją apie kvantus, Bohas paaiškino, kas vyksta atomo viduje, ir sukūrė atominės struktūros vaizdą. Šis darbas pelnė jam paties Nobelio premiją 1922 m.

Tais pačiais metais, kai pradėjo savo studijas su Rutherfordu, Boras vedė savo gyvenimo meilę Margaret Nørlund, su kuria turėjo šešis sūnus. Vėliau jis tapo Danijos karališkosios mokslų akademijos prezidentu, taip pat viso pasaulio mokslo akademijų nariu.

Kai naciai įsiveržė į Daniją Antrajame pasauliniame kare, Boras sugebėjo pabėgti į Švediją. Paskutinius dvejus karo metus jis praleido Anglijoje ir JAV, kur įsitraukė į atominės energijos projektą. Vis dėlto jam buvo svarbu savo įgūdžius panaudoti labui, o ne smurtui. Savo darbą jis skyrė taikiam atominės fizikos naudojimui ir politinių problemų, kylančių dėl atominių sunaikinimo ginklų kūrimo, sprendimui. Jis tikėjo, kad tautos turėtų būti visiškai atviros viena kitai, ir užrašė šias nuomones savo Atvirame laiške Jungtinėms Tautoms 1950 m.

Stilizuotas ličio atomo atvaizdas parodo Nielso Bohro atomo modelį, kad atomas yra mažas, teigiamai įkrautas branduolys, apsuptas orbitoje esančių elektronų. (Vaizdo kreditas: „Boris15 Shutterstock“)

Atominis modelis

Didžiausias Bohro indėlis į šiuolaikinę fiziką buvo atominis modelis. Bohro modelyje atomas parodytas kaip mažas, teigiamai įkrautas branduolys, apsuptas skriejančių elektronų.

Bohas pirmasis atrado, kad elektronai keliauja atskiromis orbitomis aplink branduolį ir kad elektronų skaičius išorinėje orbitoje lemia elemento savybes.

Jam suteiktas cheminis elementas bohrium (Bh), Nr. 107 ant periodinės elementų lentelės.

Skystų lašelių teorija

Bohro teorinis darbas labai prisidėjo prie mokslininkų supratimo apie branduolio dalijimąsi. Remiantis jo skysčio lašelių teorija, skysčio lašas tiksliai parodo atomo branduolį.

Ši teorija buvo naudinga atliekant pirmuosius bandymus suskaidyti urano atomus 1930-aisiais - tai svarbus žingsnis kuriant atominę bombą.

Nepaisant indėlio į JAV atominės energijos projektą Antrojo pasaulinio karo metu, Boras buvo atviras šalininkas, taikiai taikantis atominę fiziką.

Kvantinė teorija

Bohro papildomumo samprata, apie kurią jis rašė daugelyje esė 1933–1962 m., Teigia, kad į elektroną galima žiūrėti dviem būdais: kaip dalelė arba kaip banga, bet niekada ne abu tuo pačiu metu.

Ši sąvoka, sudaranti ankstyvosios kvantų teorijos pagrindą, taip pat paaiškina, kad nepriklausomai nuo to, kaip žmogus mato elektroną, jo savybių supratimas turi būti pagrįstas empiriniu matavimu. Bohro teorija pabrėžia, kad eksperimento rezultatams didelę įtaką daro jų atlikimui naudojamos matavimo priemonės.

Bohro indėlis tiriant kvantinę mechaniką visiems laikams buvo įamžintas Kopenhagos universiteto Teorinės fizikos institute, kurį jis padėjo rasti 1920 m. Ir vadovavo iki mirties 1962 m. Nuo tada jis buvo pervadintas į Niels Bohr institutą jo garbei.

Nielso Bohro citatos

"Kiekvienas didelis ir gilus sunkumas pats savaime turi savo sprendimą. Jis verčia mus pakeisti savo mąstymą, kad jį rastume".

"Viskas, ką mes vadiname tikru, yra padaryta iš dalykų, kurių negalima laikyti tikrais".

„Geriausias diktatūros ginklas yra slaptumas, tačiau geriausias demokratijos ginklas turėtų būti atvirumo ginklas“.

"Niekada nesakykite savęs aiškiau, nei sugebate galvoti".

Pin
Send
Share
Send