Niels Bohr Biografija ir prisiminimai



Niels Bohr (1885-1962) buvo danų fizikas, 1922 m. Laimėjęs Nobelio fizikos premiją už tyrimus, susijusius su atomų struktūra ir jų spinduliuotės lygiais. Bohras taip pat buvo žinomas mokslininkas ir smalsus filosofijos pavyzdys Europos žemėse, prestižiniuose anglų universitetuose..

Jis dirbo kartu su kitais žinomais mokslininkais ir Nobelio laureatais, pvz., J.J. Thompson ir Ernest Rutherford, kurie paskatino jį tęsti mokslinius tyrimus atominėje srityje.

Bohro susidomėjimas atomine struktūra paskatino jį judėti tarp universitetų, kad surastų tokį, kuris suteikė jam galimybę plėtoti savo mokslinius tyrimus pagal savo sąlygas.

Niels Bohr pradėjo nuo Rutherfordo atliktų atradimų ir toliau juos plėtoti, kol jis galės atspausdinti savo įspaudą.

Bohr atvyko turėti daugiau kaip šešių vaikų šeimą, buvo kitų mokslinių vadovų, tokių kaip Werner Heisenberg ir Karališkosios Danijos mokslų akademijos prezidentas, taip pat kitų mokslo akademijų visame pasaulyje narys..

Indeksas

  • 1 Biografija
    • 1.1 Tyrimai
    • 1.2 Ryšys su Ernest Rutherford
    • 1.3 Šiaurės šalių teorijos fizikos institutas
    • 1.4 Kopenhagos mokykla
    • 1.5 Antrasis pasaulinis karas
    • 1.6 Grįžti namo ir mirties
  • 2 Niels Bohr įnašai ir atradimai
    • 2.1 Atomo modelis ir struktūra
    • 2.2 Kvantinės koncepcijos atominiame lygmenyje
    • 2.3 „Bohr-van Leeuwen“ teorijos atradimas
    • 2.4 Papildomumo principas
    • 2.5 Kopenhagos aiškinimas
    • 2.6 Periodinės lentelės struktūra
    • 2.7 Branduolinės reakcijos
    • 2.8 Branduolio dalijimosi paaiškinimas
  • 3 Nuorodos

Biografija

Niels Bohr gimė 1885 m. Spalio 7 d. Kopenhagoje, Danijos sostinėje. Nielo tėvas buvo pavadintas krikščioniu ir buvo Kopenhagos universiteto fiziologijos profesorius.

Kita vertus, Niels motina buvo Ellen Adler, kurios šeima buvo ekonomiškai privilegijuota, turinti įtakos Danijos bankininkystės aplinkoje. Nielso šeimos padėtis leido jam susipažinti su tuo metu privilegijuotu išsilavinimu.

Tyrimai

Niels Bohr susidomėjo fizika ir studijavo Kopenhagos universitete, iš kurio 1911 m. Įgijo fizikos magistro laipsnį. Vėliau jis keliavo į Angliją, kur mokėsi Kembridžo universiteto Cavendish laboratorijoje.

Pagrindinė motyvacija mokytis buvo gauti anglų kilmės kilmės chemikui Džozefui Johnui Thomsonui, kuris 1906 m. Gavo Nobelio premiją už elektrono atradimą, konkrečiai už tyrimus, kuriuos jis atliko dėl to, kaip elektra juda per dujas.

Bohro ketinimas buvo išversti savo disertaciją į anglų kalbą, kuri buvo tiksliai susijusi su elektronų tyrimu. Tačiau „Thomson“ nerado jokio realaus susidomėjimo Bohr, todėl pastarasis nusprendė išvykti ir nuvykti į Mančesterio universitetą.

Ryšys su Ernest Rutherford

Mančesterio universitete Niels Bohr turėjo galimybę pasidalinti su britų fiziku ir chemiku Ernestu Rutherfordu. Jis taip pat buvo „Thomson“ padėjėjas ir vėliau laimėjo Nobelio premiją. Bohras daug mokėsi iš Rutherfordo, ypač radioaktyvumo ir atomų modelių srityje.

Laikui bėgant bendradarbiavimas tarp abiejų mokslininkų augo, o jų draugiškas ryšys išaugo. Vienas iš įvykių, kuriuose abu mokslininkai sąveikauja eksperimentinėje srityje, buvo susijęs su Rutherfordo pasiūlytu atomo modeliu..

Šis modelis buvo teisingas konceptualiame lauke, tačiau jo neįmanoma įsivaizduoti pagal klasikinės fizikos įstatymus. Atsižvelgiant į tai, Bohr išdrįso pasakyti, kad to priežastis buvo ta, kad atomų dinamikai nebuvo taikomi klasikinės fizikos įstatymai.

Šiaurės Teorinės fizikos institutas

Niels Bohr buvo laikomas drovus ir įsišaknijęs žmogus, tačiau 1913 m. Publikuotų leidinių serija įgijo platų pripažinimą mokslo srityje, todėl jis tapo pripažintu visuomenės veikėju. Šios esė buvo susijusios su jo samprata apie atomo struktūrą.

1916 m. Bohras keliavo į Kopenhagą ir ten, savo gimtajame mieste, Kopenhagos universitete pradėjo studijuoti teorines fizikas, kur jis buvo įkurtas..

Bohr, turėdamas tokią padėtį ir anksčiau įgytą šlovę, gavo pakankamai pinigų, reikalingų 1920 m. Sukurti Šiaurės šalių teorijos fizikos institutą..

Danijos fizikas vadovavo šiam institutui nuo 1921 iki 1962 m., Kai jis mirė. Vėliau institutas pakeitė savo pavadinimą ir buvo pavadintas Niels Bohr institutu. 

Netrukus šis institutas tapo nuoroda į svarbiausius atradimus, kurie buvo atlikti tuo metu, kai buvo susiję su atomu ir jo struktūra..

Per trumpą laiką Šiaurės šalių teorinės fizikos institutas buvo panašus į kitus universitetus, turinčius daugiau tradicijų šioje srityje, pavyzdžiui, Vokietijos Getingeno ir Miuncheno universitetus..

Kopenhagos mokykla

1920 m. Buvo labai svarbus Niels Bohr, nes per tuos metus jis išleido du pagrindinius savo teorijų principus: 1923 m. Paskelbtą korespondencijos principą ir 1928 m..

Minėti principai buvo pagrindas, kuriuo pradėjo formuotis Kopenhagos mokykla, vadinama Kopenhagos interpretacija..

Ši mokykla nepalanki dideliems mokslininkams, tokiems kaip tas pats Albertas Einšteinas, kad po opozicijos prieš įvairias ekspozicijas jis pripažino Niels Bohr kaip vieną iš geriausių to laiko mokslo tyrėjų..

Kita vertus, 1922 m. Jis gavo Nobelio fizikos premiją už eksperimentus, susijusius su atominiais restruktūrizavimais, ir tais pačiais metais gimė vienintelis jo sūnus Aage Niels Bohr, kuris galiausiai mokėsi Niels vadovaujamame institute. Vėliau jis tapo jo direktoriumi, o 1975 m. Jis gavo Nobelio fizikos premiją.

30-ajame dešimtmetyje Bohras įsikuria Jungtinėse Valstijose ir sutelkė dėmesį į branduolio dalijimosi srities viešinimą. Būtent šiame kontekste Bohr nustatė plutonio skiliųjų savybių.

Šio dešimtmečio pabaigoje, 1939 m., Bohras grįžo į Kopenhagą ir gavo Danijos karališkosios mokslų akademijos prezidento paskyrimą.

Antrasis pasaulinis karas

1940 m. Niels Bohr buvo Kopenhagoje, o po Antrojo pasaulinio karo po trejų metų jis buvo priverstas pabėgti į Švediją su savo šeima, nes Bohras turėjo žydų kilmės.

Iš Švedijos Bohr keliavo į JAV. Čia jis apsigyveno ir prisijungė prie Manheteno projekto bendradarbiavimo komandos, kuri gamino pirmąją atominę bombą. Šis projektas buvo atliktas laboratorijoje, kurios vieta buvo Los Alamos, Naujoji Meksika, o dalyvaudamas šiame projekte, Bohr pavadinimą pakeitė į Nicholas Baker.

Grįžti namo ir mirtis

Antrojo pasaulinio karo pabaigoje Bohras grįžo į Kopenhagą, kur jis vėl buvo Šiaurės teorijos fizikos instituto direktorius ir visada pasisakė už atominės energijos naudojimą naudingais tikslais, visada siekdamas efektyvumo įvairiuose procesuose.

Šis polinkis yra dėl to, kad Bohras žinojo apie didelę žalą, kurią galėjo sukelti tai, ką jis atrado, ir tuo pačiu metu jis žinojo, kad šis galingas energijos tipas yra konstruktyvesnis. Tada, nuo 1950-ųjų, Niels Bohr pasitelkė paskaitas, skirtas branduolinės energijos taikymui..

Kaip minėta anksčiau, Bohr nepraleido atominės energijos dydžio, todėl, be to, kad propaguoja tinkamą jų naudojimą, jis taip pat nurodė, kad būtent vyriausybės turėjo užtikrinti, kad ši energija nebūtų naudojama destruktyviai.

Ši sąvoka buvo pateikta 1951 m., Tuo metu pasirodžiusio daugiau nei šimto žinomų mokslininkų ir mokslininkų pasirašytame manifeste.

Dėl šio veiksmo ir jo ankstesnio darbo, skirto taikiam atominės energijos naudojimui, 1957 m. „Ford“ fondas jam suteikė apdovanojimą „Atomai už taiką“, suteiktą asmenybėms, siekiančioms skatinti teigiamą šios rūšies energijos naudojimą..

Niels Bohr mirė 1962 m. Lapkričio 18 d. Kopenhagoje, jo gimtajame mieste, 77 metų amžiaus.

Niels Bohr indėlis ir atradimai

Atomo modelis ir struktūra

Niels Bohr atominis modelis laikomas vienu iš didžiausių jo indėlių į fizikos pasaulį ir apskritai mokslus. Jis pirmą kartą parodė atomą kaip teigiamai įkrautą branduolį ir apsuptas elektronų, besisukančių ore.

Bohr sugebėjo atrasti atomo vidinio funkcionavimo mechanizmą: elektronai gali orbituoti atskirai aplink branduolį. Elektronų išoriniame orbitoje esančių elektronų skaičius lemia fizinio elemento savybes.

Norint gauti šį atominį modelį, Bohras taikė Max Plancko kvantinę teoriją Rutherfordo sukurtam atominiam modeliui, dėl kurio buvo gautas Nobelio premijos laimėtojas. Bohr pristatė atominę struktūrą kaip mažą saulės sistemą.

Kvantinės koncepcijos atominiame lygmenyje

Tai, ką Bohr atomo modelis buvo laikomas revoliuciniu, buvo metodas, kuriuo jis siekė: kvantinės fizikos teorijų taikymas ir jų tarpusavio ryšys su atominiais reiškiniais.

Su šiomis priemonėmis Bohr sugebėjo nustatyti elektronų judėjimą aplink atominę branduolį, taip pat jų savybių pokyčius..

Taip pat, per šias sąvokas, jis sugebėjo suvokti, kaip medžiaga sugeba sugerti ir išskirti šviesą iš savo nepastebimiausių vidinių struktūrų..

Teorijos „Bohr-van Leeuwen“ atradimas

Teorija „Bohr-van Leeuwen“ yra teorema, taikoma mechanikos srityje. Pirmą kartą Bohr dirbo 1911 m., O vėliau jį papildė van Leeuwen. Šios teoremos taikymas padėjo atskirti klasikinės fizikos apimtį nuo kvantinės fizikos..

Teorija teigia, kad magnetizavimas, atsirandantis taikant klasikinę mechaniką ir statistinę mechaniką, visada bus nulis. Bohr ir van Leeuwen sugebėjo pažvelgti į tam tikras sąvokas, kurias galima sukurti tik kvantinės fizikos dėka.

Šiandien abiejų mokslininkų teorema sėkmingai taikoma tokiose srityse kaip plazmos fizika, elektromechanika ir elektrotechnika.

Papildomumo principas

Kvantinės mechanikos kontekste Bohr'o suformuluotas papildomumo principas, reiškiantis teorinį požiūrį ir tuo pačiu metu, teigia, kad kvantinių procesų objektams būdingi papildomi požymiai, kurių negalima stebėti ar tarpininkauti vienu metu..

Šis papildomumo principas gimsta iš kitos Bohr'o parengtos postuliacijos: Kopenhagos aiškinimo; būtinas kvantinės mechanikos tyrimui.

Kopenhagos aiškinimas

Mokslininkų Maxo Borno ir Wernerio Heisenbergo pagalba Niels Bohr sukūrė šį kvantinės mechanikos aiškinimą, kuris leido išsiaiškinti kai kuriuos elementus, kurie įgalina mechaninius procesus, ir jų skirtumus. 1927 m. Suformuluota tradicine interpretacija.

Remiantis Kopenhagos aiškinimu, fizikinės sistemos neturi apibrėžtų savybių prieš atliekant matavimus, o kvantinė mechanika tik prognozuoja tikimybes, kuriomis atlikti matavimai suteiks tam tikrus rezultatus.

Periodinės lentelės struktūra

Iš savo atominio modelio aiškinimo Bohras sugebėjo detaliau susisteminti tuo metu egzistuojančių elementų periodinę lentelę.

Jis sugebėjo patvirtinti, kad elemento cheminės savybės ir rišamoji geba yra glaudžiai susiję su valentų apkrova.

Bohr darbai, taikomi periodiniam stalui, leido sukurti naują chemijos lauką: kvantinę chemiją.

Tokiu pat būdu elementas, žinomas kaip „Boro“ (Bohrium, Bh), gauna savo vardą duoklėje „Niels Bohr“.

Branduolinės reakcijos

Siūlomu modeliu Bohras sugebėjo pasiūlyti ir nustatyti branduolinių reakcijų mechanizmus iš dviejų etapų.

Bombarduojant mažos energijos daleles susidaro nauja mažo stabilumo šerdis, kuri galiausiai spinduliuoja gama spindulius, o jo vientisumas išnyks.

Šis Bohr atradimas ilgą laiką buvo laikomas svarbiausiu mokslo srityje, kol po to, kai vienas iš jos vaikų, Aage Bohr, dirbo ir pagerėjo..

Branduolio dalijimosi paaiškinimas

Branduolio dalijimasis yra branduolinės reakcijos procesas, kuriuo atominė branduolis pradeda padalyti į mažesnes dalis.

Šis procesas gali gaminti daug protonų ir fotonų, tuo pačiu metu ir nuolat išlaisvinant energiją.

Niels Bohr sukūrė modelį, leidžiantį paaiškinti kai kurių elementų branduolio dalijimosi procesą. Šis modelis buvo stebimas skysčio lašas, kuris atspindėtų branduolio struktūrą.

Panašiai, kaip vientisą lašo struktūrą galima suskirstyti į dvi panašias dalis, „Bohr“ sugebėjo įrodyti, kad tas pats gali atsitikti ir su atominiu branduoliu, sugebėjusiu generuoti naujus procesus atotrūkio atominėje srityje..

Nuorodos

  1. Bohr, N. (1955). Žmogus ir fizinis mokslas. Theoria: Tarptautinis mokslo teorijos, istorijos ir pamatų žurnalas, 3-8.
  2. Lozada, R. S. (2008). Niels Bohr. Universiteto įstatymas, 36-39.
  3. „Nobel Media AB“. (2014). Niels Bohr - Faktai. Gauta iš Nobelprize.org: nobelprize.org
  4. Savoie, B. (2014). Griežtas „Bohr-van Leeuwen“ teoremos įrodymas pusiau klasikinėje riboje. RMP, 50.
  5. „Encyclopædia Britannica“ redaktoriai. (2016 m. Lapkričio 17 d.). Junginio branduolio modelis. Gauta iš „Encyclopedia Britannica“: britannica.com.