Niels Bohr is 'n Deense fisikus en openbare figuur, een van die stigters van moderne fisika. Hy was die stigter en hoof van die Kopenhagen Instituut vir Teoretiese Fisika, die stigter van die wêreldwetenskaplike skool, en ook 'n buitelandse lid van die USSR Akademie vir Wetenskappe. Hierdie artikel sal die lewensverhaal van Niels Bohr en sy vernaamste prestasies hersien.
Meriet
Deense fisikus Bohr Niels het die teorie van die atoom gestig, wat gebaseer is op die planetêre model van die atoom, kwantumkonsepte en postulate wat deur hom persoonlik voorgestel is. Boonop word Bohr onthou vir sy belangrike werk oor die teorie van die atoomkern, kernreaksies en metale. Hy was een van die deelnemers aan die skepping van kwantummeganika. Benewens ontwikkelings op die gebied van fisika, besit Bohr 'n aantal werke oor filosofie en natuurwetenskap. Die wetenskaplike het aktief geveg teen die atoombedreiging. In 1922 is die Nobelprys aan hom toegeken.
Childhood
Die toekomstige wetenskaplike Niels Bohr is op 7 Oktober 1885 in Kopenhagen gebore. Sy pa, Christian, was 'n professor in fisiologie aan 'n plaaslike universiteit, en sy ma, Ellen, kom uit 'n ryk Joodse familie. Niels het 'n jonger broer, Harald, gehad. Ouers het probeer om hul seuns se kinderjare gelukkig en veelbewoë te maak. positiefdie invloed van die gesin, en in die besonder die moeder, het 'n groot rol gespeel in die ontwikkeling van hulle geestelike eienskappe.
Onderwys
Bohr het sy primêre opleiding by die Gammelholm-skool ontvang. Gedurende sy skooljare was hy lief vir sokker, en later - ski en seil. Op drie-en-twintig het Bohr aan die Universiteit van Kopenhagen gegradueer, waar hy as 'n buitengewoon begaafde navorsingsfisikus beskou is. Vir sy afstudeerprojek oor die bepaling van die oppervlakspanning van water met behulp van die vibrasies van 'n waterstraal, is Niels met 'n goue medalje van die Koninklike Deense Akademie van Wetenskappe bekroon. Nadat hy sy opleiding ontvang het, het die aspirant-fisikus Bor Niels aan die universiteit gebly. Daar het hy 'n aantal belangrike studies uitgevoer. Een daarvan was gewy aan die klassieke elektroniese teorie van metale en het die basis van Bohr se doktorale proefskrif gevorm.
Dink buite die boks
Eendag is die president van die Royal Academy, Ernest Rutherford, deur 'n kollega van die Universiteit van Kopenhagen om hulp gevra. Laasgenoemde was van plan om sy student die laagste graad te gee, toe hy gedink het hy verdien 'n "uitstekende" graad. Beide partye tot die dispuut het ooreengekom om staat te maak op die mening van 'n derde party, 'n sekere arbiter, wat Rutherford geword het. Volgens die eksamenvraag moes die student verduidelik hoe 'n barometer gebruik kan word om die hoogte van 'n gebou te bepaal.
Die student het geantwoord dat jy hiervoor 'n barometer aan 'n lang tou moet vasmaak, daarmee na die dak van die gebou moet klim, dit op die grond laat sak en die lengte van die tou wat afgegaan het, moet meet. Aan die een kant was die antwoordabsoluut waar en volledig, maar aan die ander kant het dit min gemeen met fisika. Toe het Rutherford voorgestel dat die student weer probeer antwoord. Hy het hom ses minute gegee en gewaarsku dat die antwoord 'n begrip van fisiese wette moet illustreer. Vyf minute later, nadat hy van die student gehoor het dat hy die beste van verskeie oplossings kies, het Rutherford hom gevra om voor skedule te antwoord. Hierdie keer het die student voorgestel dat hulle met 'n barometer opgaan na die dak, dit neergooi, die tyd van die val meet en, met behulp van 'n spesiale formule, die hoogte uitvind. Hierdie antwoord het die onderwyser tevrede gestel, maar hy en Rutherford kon hulself nie die plesier ontsê om na die res van die student se weergawes te luister nie.
Die volgende metode was gebaseer op die meet van die hoogte van die barometer se skaduwee en die hoogte van die gebou se skaduwee, en dan die verhouding op te los. Rutherford het van hierdie opsie gehou, en hy het die student entoesiasties gevra om die oorblywende metodes uit te lig. Toe bied die student hom die eenvoudigste opsie. Jy moes net die barometer teen die muur van die gebou sit en merke maak, en dan die aantal merke tel en dit met die lengte van die barometer vermenigvuldig. Die student het geglo dat so 'n ooglopende antwoord beslis nie misgekyk moet word nie.
Om nie as 'n grapjas in die oë van wetenskaplikes beskou te word nie, het die student die mees gesofistikeerde opsie voorgestel. Nadat hy 'n tou aan die barometer vasgemaak het, het hy gesê, moet jy dit aan die basis van die gebou en op sy dak swaai, om die grootte van swaartekrag te meet. Uit die verskil tussen die ontvangde data, as jy wil, kan jy die hoogte uitvind. Daarbenewens kan 'n mens deur 'n slinger aan 'n tou van die dak van 'n gebou af te swaai, die hoogte uit die tydperk van presessie bepaal.
Uiteindelik 'n studentaangebied om die bestuurder van die gebou te vind en in ruil vir 'n wonderlike barometer die hoogte by hom uit te vind. Rutherford het gevra of die student werklik nie die algemeen aanvaarde oplossing vir die probleem ken nie. Hy het nie weggesteek wat hy weet nie, maar erken dat hy keelvol was vir die afdwing van sy denkwyse deur onderwysers op studente, op skool en kollege, en hul verwerping van nie-standaard oplossings. Soos jy seker geraai het, was daardie student Niels Bohr.
Verhuis na Engeland
Nadat hy drie jaar by die universiteit gewerk het, het Bohr na Engeland verhuis. Die eerste jaar het hy in Cambridge saam met Joseph Thomson gewerk, toe verhuis hy na Ernest Rutherford in Manchester. Rutherford se laboratorium in daardie tyd is as die mees uitstaande beskou. Onlangs is eksperimente daarin uitgevoer wat aanleiding gegee het tot die ontdekking van die planetêre model van die atoom. Meer presies, die model was toe nog in sy kinderskoene.
Eksperimente oor die deurgang van alfa-deeltjies deur die foelie het Rutherford laat besef dat daar in die middel van die atoom 'n klein gelaaide kern is, wat skaars die hele massa van die atoom uitmaak, en ligelektrone is rondom geleë. Dit. Aangesien die atoom elektries neutraal is, moet die som van die ladings van die elektrone gelyk wees aan die modulus van die lading van die kern. Die gevolgtrekking dat die lading van die kern 'n veelvoud van die lading van die elektron is, was sentraal in hierdie studie, maar het tot dusver onduidelik gebly. In plaas daarvan is isotope geïdentifiseer – stowwe wat dieselfde chemiese eienskappe maar verskillende atoommassas het.
Atoomgetal elemente. Wet van verplasing
Bohr het in Rutherford se laboratorium gewerk en besef dat chemiese eienskappe van die getal afhangelektrone in 'n atoom, dit wil sê van sy lading, nie massa nie, wat die bestaan van isotope verklaar. Dit was Bohr se eerste groot prestasie in hierdie laboratorium. Aangesien die alfa-deeltjie homself aan 'n heliumkern heg met 'n lading van +2, moet die "kind"-element in die periodieke tabel tydens alfa-verval (die deeltjie uit die kern vlieg), twee selle na links geplaas word as die " moeder”, en tydens beta-verval (die elektron vlieg uit die kern) - een sel na regs. Dit is hoe die "wet van radioaktiewe verplasings" gevorm is. Verder het die Deense fisikus 'n aantal meer belangrike ontdekkings gemaak wat betrekking het op die model van die atoom.
Rutherford-Bohr-model
Hierdie model word ook planetêr genoem, want daarin wentel die elektrone om die kern, net soos die planete om die Son. Hierdie model het 'n aantal probleme gehad. Die feit is dat die atoom daarin katastrofies onstabiel was, en energie verloor het in 'n honderdmiljoenste van 'n sekonde. In werklikheid het dit nie gebeur nie. Die probleem wat ontstaan het, het onoplosbaar gelyk en het 'n radikaal nuwe benadering vereis. Dit is waar die Deense fisikus Bor Niels homself bewys het.
Bohr het voorgestel dat, in teenstelling met die wette van elektrodinamika en meganika, daar bane in atome is wat beweeg waarlangs elektrone nie uitstraal nie. 'n Wentelbaan is stabiel as die hoekmomentum van 'n elektron daarop gelyk is aan die helfte van Planck se konstante. Bestraling vind plaas, maar slegs op die oomblik van oorgang van 'n elektron van een wentelbaan na 'n ander. Al die energie wat in hierdie geval vrygestel word, word deur die stralingskwantum weggevoer. So 'n kwantum het 'n energie gelykstaande aan die produk van die rotasiefrekwensie en Planck se konstante, of die verskil tussen die aanvanklike endie finale energie van die elektron. So het Bohr Rutherford se werk en die idee van kwanta gekombineer, wat in 1900 deur Max Planck voorgestel is. So 'n unie het al die bepalings van die tradisionele teorie weerspreek, en dit terselfdertyd nie heeltemal verwerp nie. Die elektron is beskou as 'n materiële punt wat volgens die klassieke wette van meganika beweeg, maar slegs daardie bane wat aan die "kwantiseringsvoorwaardes" voldoen, word "toegelaat". In sulke wentelbane is die energieë van 'n elektron omgekeerd eweredig aan die vierkante van die wentelbaangetalle.
Afleiding van die "frekwensiereël"
Op grond van die "reël van frekwensies", het Bohr tot die gevolgtrekking gekom dat die frekwensies van die straling eweredig is aan die verskil tussen die inverse vierkante van heelgetalle. Voorheen is hierdie patroon deur spektroskopiste vasgestel, maar het nie 'n teoretiese verklaring gevind nie. Niels Bohr se teorie het dit moontlik gemaak om die spektrum van nie net waterstof (die eenvoudigste van atome) te verduidelik nie, maar ook helium, insluitend geïoniseerde een. Die wetenskaplike het die invloed van die beweging van die kern geïllustreer en voorspel hoe die elektronskulpe gevul word, wat dit moontlik gemaak het om die fisiese aard van die periodisiteit van die elemente in die Mendeleev-stelsel te openbaar. Vir hierdie verwikkelinge is Bohr in 1922 met die Nobelprys bekroon.
Bohr Institute
Na voltooiing van Rutherford se werk, het die reeds erkende fisikus Bohr Niels na sy vaderland teruggekeer, waarheen hy in 1916 as professor aan die Universiteit van Kopenhagen genooi is. Twee jaar later het hy 'n lid van die Royal Danish Society geword (in 1939 het die wetenskaplike aan die hoof daarvan gestaan).
In 1920 het Bohr die Instituut vir Teoreties gestigfisika en het die leier daarvan geword. Die owerhede van Kopenhagen het, ter erkenning van die meriete van die fisikus, hom voorsien van die bou van die historiese "Brewer's House" vir die instituut. Die Instituut het aan alle verwagtinge voldoen en 'n uitstekende rol gespeel in die ontwikkeling van kwantumfisika. Dit is opmerklik dat Bohr se persoonlike eienskappe hierin 'n deurslaggewende rol gespeel het. Hy het hom omring met talentvolle werknemers en studente, waartussen die grense dikwels onsigbaar was. Bohr se Instituut was internasionaal, mense het van oral probeer daarin val. Onder die bekende mense van die Bohr-skool is: F. Bloch, W. Weisskopf, H. Casimir, O. Bora, L. Landau, J. Wheeler en vele ander.
Die Duitse wetenskaplike Werne Heisenberg het Bohr meer as een keer besoek. In die tyd toe die "onsekerheidsbeginsel" geskep is, het Erwin Schrödinger, wat 'n voorstander van die suiwer golf-standpunt was, met Bohr bespreek. Die grondslag van 'n kwalitatief nuwe fisika van die twintigste eeu is gevorm in die voormalige Brewer's House, een van die sleutelfigure waarin Niels Bohr was.
Die model van die atoom wat deur die Deense wetenskaplike en sy mentor Rutherford voorgestel is, was inkonsekwent. Dit het die postulate van klassieke teorie en hipoteses verenig wat dit duidelik weerspreek het. Om hierdie teenstrydighede uit te skakel, was dit nodig om die hoofbepalings van die teorie radikaal te hersien. Bohr se direkte verdienste, sy gesag in wetenskaplike kringe en bloot persoonlike invloed het 'n belangrike rol in hierdie rigting gespeel. Die werk van Niels Bohr het getoon dat om 'n fisiese beeld van die mikrowêreld te verkry, die benadering wat suksesvol gebruik word vir die "wêreld van groot dinge" nie geskik is nie, en dit heteen van die stigters van hierdie benadering. Die wetenskaplike het konsepte soos "onbeheerde impak van meetprosedures" en "bykomende hoeveelhede" bekendgestel.
Kwantumteorie van Kopenhagen
Die waarskynlikheid (ook bekend as Kopenhagen) interpretasie van kwantumteorie, sowel as die studie van sy vele "paradokse", word geassosieer met die naam van die Deense wetenskaplike. 'n Belangrike rol is hier gespeel deur Bohr se gesprek met Albert Einstein, wat nie van Bohr se kwantumfisika gehou het in 'n probabilistiese interpretasie nie. Die "korrespondensiebeginsel", geformuleer deur die Deense wetenskaplike, het 'n belangrike rol gespeel in die verstaan van die patrone van die mikrokosmos en hul interaksie met klassieke (nie-kwantum) fisika.
Kerntema
Bohr het begin om kernfisika onder Rutherford te studeer, en het baie aandag aan kernonderwerpe gegee. In 1936 het hy die teorie van die saamgestelde kern voorgestel, wat gou aanleiding gegee het tot die druppelmodel, wat 'n beduidende rol gespeel het in die studie van kernsplyting. Bohr het veral die spontane splitsing van uraankerne voorspel.
Toe die Nazi's Denemarke ingeneem het, is die wetenskaplike in die geheim na Engeland geneem, en toe na Amerika, waar hy saam met sy seun Oge aan die Manhattan-projek in Los Alamos gewerk het. In die naoorlogse jare het Bohr baie tyd gewy aan vrae oor beheer oor kernwapens en die vreedsame gebruik van atome. Hy het deelgeneem aan die skepping van die sentrum vir kernnavorsing in Europa en het selfs sy idees na die VN gewend. Op grond van die feit dat Bohr nie geweier het om sekere aspekte van die "kernprojek" met Sowjet-fisici te bespreek nie, het hy dit as gevaarlik beskou.monopolie besit van kernwapens.
Ander kennisvelde
Boonop was Niels Bohr, wie se biografie besig is om tot 'n einde te kom, ook geïnteresseerd in kwessies wat verband hou met fisika, veral biologie. Hy was ook geïnteresseerd in die filosofie van natuurwetenskap.
'n Uitstaande Deense wetenskaplike is op 18 Oktober 1962 in Kopenhagen aan 'n hartaanval dood.
Gevolgtrekking
Niels Bohr, wie se ontdekkings fisika beslis verander het, het groot wetenskaplike en morele gesag geniet. Kommunikasie met hom, selfs vlugtig, het 'n onuitwisbare indruk op die gespreksgenote gemaak. Bohr se toespraak en skryfwerk het getoon dat hy sy woorde versigtig gekies het om sy gedagtes so akkuraat moontlik te illustreer. Russiese fisikus Vitaly Ginzburg het Bohr ongelooflik delikaat en wys genoem.
