Niels Bohr Biografie a příspěvky

Niels Bohr (1885-1962) byl dánský fyzik, který v roce 1922 získal Nobelovu cenu za fyziku, za svůj výzkum týkající se struktury atomů a jejich úrovně radiace. Bohr, vychovaný a vzdělaný v evropských zemích, byl na nejprestižnějších anglických univerzitách také renomovaným výzkumníkem a zvědavcem filozofie..

Pracoval spolu s dalšími renomovanými vědci a laureáty Nobelovy ceny, jako je J.J. Thompson a Ernest Rutherford, kdo povzbudil jej, aby pokračoval v jeho výzkumu v atomové oblasti.

Bohrův zájem o atomovou strukturu ho vedl k tomu, aby se pohyboval mezi univerzitami, aby našel ten, který mu dal prostor k rozvoji jeho výzkumu za vlastních podmínek.

Niels Bohr začal od objevů Rutherforda pokračovat v jejich vývoji, než on může tisknout jejich vlastní otisk.

Bohr přišel mít rodinu více než šesti dětí, byl učitelem jiných vědeckých eminencí jako Werner Heisenberg a prezident Královské dánské akademie věd, stejně jako člen jiných vědeckých akademií po celém světě..

Index

• 1 Biografie
  • 1.1 Studie
  • 1.2 Vztah s Ernestem Rutherfordem
  • 1.3 Severský institut teoretické fyziky
  • 1.4 Kodaňská škola
  • 1.5 Druhá světová válka
  • 1.6 Návrat domů a smrt
• 2 Příspěvky a objevy Nielse Bohr
  • 2.1 Model a struktura atomu
  • 2.2 Kvantové koncepty na atomové úrovni
  • 2.3 Objev věty Bohr-van Leeuwen
  • 2.4 Princip doplňkovosti
  • 2.5 Výklad Kodaně
  • 2.6 Struktura periodické tabulky
  • 2.7 Jaderné reakce
  • 2.8 Vysvětlení štěpení jader
• 3 Odkazy

Biografie

Niels Bohr se narodil 7. října 1885 v Kodani, hlavním městě Dánska. Nielsův otec byl jmenován Christianem a byl profesorem fyziologie na Kodaňské univerzitě.

Na druhou stranu, Nielsova matka byla Ellen Adlerová, jejíž rodina byla ekonomicky privilegovaná a měla vliv v dánském bankovním prostředí. Rodinná situace Niels mu umožnila přístup ke vzdělání, které bylo v té době považováno za privilegované.

Studie

Niels Bohr se začal zajímat o fyziku a studoval na Kodaňské univerzitě, od které v roce 1911 získal magisterský titul ve fyzice. Následně odcestoval do Anglie, kde studoval na Cavendish Laboratory University of Cambridge.

Hlavní motivací pro studium tam bylo získat studii Josepha Johna Thomsona, chemik anglického původu, který v roce 1906 obdržel Nobelovu cenu za objev elektronu, konkrétně pro studie, které provedl o tom, jak se elektřina pohybuje plyny..

Bohrův záměr byl přeložit jeho doktorskou práci do angličtiny, který byl přesně spojený se studiem elektronů. Nicméně, Thomson neprokázal žádný skutečný zájem v Bohr, který je důvod proč latter rozhodl se opustit a nastavit jeho kurs k univerzitě Manchestera.

Vztah s Ernestem Rutherfordem

Na univerzitě v Manchesteru měl Niels Bohr příležitost podělit se s britským fyzikem a chemikem Ernestem Rutherfordem. Byl také Thomsonovým asistentem a následně získal Nobelovu cenu. Bohr se naučil hodně z ruky Rutherforda, zejména v oblasti radioaktivity a atomových modelů.

S postupem času rostla spolupráce mezi oběma vědci a jejich přátelská vazba rostla. Jedna z událostí, ve které oba vědci interagovali v experimentálním poli, se týkala modelu atomu navrženého Rutherfordem.

Tento model byl pravdivý v pojmovém poli, ale nebylo možné si ho představit tak, že by ho formuloval do zákonů klasické fyziky. Vzhledem k tomu se Bohr odvážil říct, že důvodem bylo, že dynamika atomů nepodléhá zákonům klasické fyziky..

Severský institut teoretické fyziky

Niels Bohr byl považován za plachého a introvertního muže, ale řada esejů publikovaných v roce 1913 mu vynesla široké uznání ve vědecké oblasti, což z něj učinilo uznávanou postavu veřejnosti. Tyto eseje se týkaly jeho koncepce struktury atomu.

V 1916 Bohr cestoval do Kodaně a tam, v jeho rodném městě, on začal dávat třídy v teoretické fyzice u univerzity Kodaně, domov studia kde on byl tvořen..

Bohr byl v této pozici a díky slávě, která byla získána dříve, získal dostatek peněz, které bylo nutné vytvořit v roce 1920 severským Institutem teoretické fyziky.

Dánský fyzik vedl tento institut od roku 1921 do roku 1962, v roce, kdy zemřel. Později ústav změnil jméno a byl jmenován Niels Bohr Institute, na počest svého zakladatele. 

Velmi brzy se tento institut stal referencí z hlediska nejdůležitějších objevů, které byly vytvořeny v době související s atomem a jeho konformací.

V krátkém čase byl severský institut teoretické fyziky na stejné úrovni jako jiné univerzity s více tradicemi v této oblasti, jako jsou německé univerzity v Göttingenu a Mnichov..

Kodaňská škola

Dvacátá léta byla velmi důležitá pro Nielse Bohr, protože během těch roků on vydal dva základní principy jeho teorií: princip korespondence, vydaný v 1923, a princip doplňkovosti, přidaný v 1928 \ t.

Výše uvedené zásady byly základem, na němž se začala formovat Kodaňská škola kvantové mechaniky, nazývaná také Kodaňská interpretace..

Tato škola našla nepříznivé ve velkých vědcích, jako je stejný Albert Einstein, že po opozici před různými výstavami, to skončilo uznání Niels Bohr jako jeden z nejlepších vědeckých výzkumníků té doby.

Na druhé straně, v 1922 on přijal Nobelovu cenu za fyziku pro jeho experimenty příbuzné atomové restrukturalizaci, a ten stejný rok jeho jediný syn, Aage Niels Bohr, byl narozen kdo nakonec cvičil v institutu předsedal Niels. Později se stal jeho ředitelem a v roce 1975 získal Nobelovu cenu za fyziku.

Během 30. let se Bohr usadil ve Spojených státech a zaměřil se na propagaci oblasti jaderného štěpení. Právě v této souvislosti Bohr určil štěpnou charakteristiku plutonia.

Na konci tohoto desetiletí, v roce 1939, se Bohr vrátil do Kodaně a získal jmenování předsedy Královské dánské akademie věd..

Druhá světová válka

V 1940 Niels Bohr byl v Kodani a, jako výsledek druhé světové války, tři roky později on byl nucený uprchnout do Švédska s jeho rodinou, protože Bohr měl židovské původy \ t.

Ze Švédska cestoval Bohr do Spojených států. Tam se usadil a připojil se k týmu pro spolupráci projektu Manhattan, který vyrobil první atomovou bombu. Tento projekt byl realizován v laboratoři, kde se nacházelo místo Los Alamos v Novém Mexiku, a během své účasti na tomto projektu změnil název na Nicholas Baker..

Návrat domů a smrt

Na konci druhé světové války se Bohr vrátil do Kodaně, kde se opět stal ředitelem Severského institutu teoretické fyziky a vždy se zasazoval o aplikaci atomové energie s užitečnými cíli, kdy vždy hledal efektivitu v různých procesech..

Tento sklon je, protože Bohr si byl vědom velkých škod, které by mohly být způsobeny tím, co objevil, a zároveň věděl, že pro tento mocný typ energie existuje konstruktivnější využití. Poté, od 50. let, se Niels Bohr věnoval přednáškám zaměřeným na mírové využití atomové energie.

Jak bylo zmíněno dříve, Bohr nezmeškal velikost atomové energie, takže kromě obhajování jejího správného používání také stanovil, že to musely vlády, které musely zajistit, aby tato energie nebyla použita destruktivním způsobem.

Tato představa byla představena v roce 1951 v manifestu, který v té době podepsalo více než sto renomovaných vědců a vědců.

V důsledku této akce, a jeho předchozí práce ve prospěch mírového použití atomové energie, v roce 1957 mu nadace Ford udělila cenu za atomy za mír, která byla udělena osobnostem, které se snažily podporovat pozitivní využití tohoto typu energie..

Niels Bohr zemřel 18. listopadu 1962 v Kodani, jeho rodném městě, ve věku 77 let.

Příspěvky a objevy Nielse Bohr

Model a struktura atomu

Atomový model Nielse Bohr je považován za jeden z jeho největších příspěvků do světa fyziky a věd obecně. On byl první vystavit atom jako pozitivně nabité jádro a obklopený elektrony obíhat.

Bohrovi se podařilo objevit mechanismus vnitřní funkce atomu: elektrony jsou schopné obíhat nezávisle kolem jádra. Počet elektronů přítomných na vnější dráze jádra určuje vlastnosti fyzického prvku.

Chcete-li získat tento atomový model, Bohr aplikoval kvantovou teorii Maxe Plancka na atomový model vyvinutý Rutherfordem, který jako výsledek získal model, který mu vynesl Nobelovu cenu. Bohr prezentoval atomovou strukturu jako malou sluneční soustavu.

Kvantové pojmy na atomové úrovni

To, co vedlo Bohrův atomový model k tomu, aby byl považován za revolučního, bylo metodou, jíž bylo dosaženo: aplikace teorií kvantové fyziky a jejich vzájemný vztah s atomovými jevy.

S těmito aplikacemi, Bohr byl schopný určovat pohyby elektronů kolem atomového jádra, stejně jako změny v jejich vlastnostech.

Stejným způsobem, skrze tyto koncepty, byl schopen získat představu o tom, jak je hmota schopna absorbovat a vyzařovat světlo ze svých nejpozoruhodnějších vnitřních struktur..

Objev věty Bohr-van Leeuwen

Věta Bohr-van Leeuwen je teorém aplikovaný na oblast mechaniky. Nejprve pracoval Bohr v roce 1911 a pak doplnil van Leeuwen, aplikace této věty dokázala odlišit rozsah klasické fyziky od kvantové fyziky..

Veta říká, že magnetizace vyplývající z aplikace klasické mechaniky a statistické mechaniky bude vždy nulová. Bohrovi a van Leeuwenovi se podařilo zahlédnout určité koncepty, které by mohly být vyvinuty pouze kvantovou fyzikou.

Dnes je věta obou vědců úspěšně aplikována v oblastech, jako je fyzika plazmy, elektromechanika a elektrotechnika.

Zásada komplementarity

V rámci kvantové mechaniky, princip komplementarity formulovaný Bohr, který reprezentuje teoretický přístup a vyplývat současně, argumentuje, že objekty podrobené kvantovým procesům mají komplementární atributy, které nemohou být pozorovány nebo zprostředkované současně..

Tato zásada komplementarity vznikla z jiného postulátu, který vytvořil Bohr: výklad Kodaně; zásadní pro zkoumání kvantové mechaniky.

Výklad Kodaně

S pomocí vědců Maxe Borna a Wernera Heisenberga, Niels Bohr vyvinul tuto interpretaci kvantové mechaniky, která umožnila objasnit některé prvky, které umožňují mechanické procesy, stejně jako jejich rozdíly. V roce 1927 je považován za tradiční výklad.

Podle výkladu Kodaně, fyzikální systémy nemají definované vlastnosti předtím, než jsou podrobeny měření, a kvantová mechanika je schopna pouze předvídat pravděpodobnosti, kterými provedená měření přinesou určité výsledky..

Struktura periodické tabulky

Z jeho interpretace atomového modelu byl Bohr schopen podrobněji strukturovat periodickou tabulku prvků existujících v té době..

Byl schopen potvrdit, že chemické vlastnosti a vazebná schopnost prvku úzce souvisí s jeho zatížením valencí.

Dílo Bohr aplikované na periodickou tabulku dalo nohu vývoji nového pole chemie: kvantová chemie.

Stejným způsobem, prvek známý jako Boro (Bohrium, Bh), dostane jeho jméno v hold od Niels Bohr.

Jaderné reakce

Prostřednictvím navrhovaného modelu byl Bohr schopen navrhnout a zavést mechanismy jaderných reakcí z dvoustupňového procesu.

Bombardováním nízkoenergetických částic se vytvoří nové jádro s nízkou stabilitou, které nakonec emituje paprsky gama, zatímco jeho integrita se rozpadá..

Tento objev Bohr byl považován za klíčový ve vědecké oblasti pro dlouhou dobu, než to bylo pracoval a zlepšoval, roky později, jedním z jeho dětí, Aage Bohr..

Vysvětlení jaderného štěpení

Jaderné štěpení je proces jaderné reakce, při kterém se atomové jádro začíná dělit na menší části.

Tento proces je schopný produkovat velká množství protonů a fotonů, uvolňovat energii současně a nepřetržitě.

Niels Bohr vyvinul model, který dovolil vysvětlit proces jaderného štěpení některých elementů. Tento model sestával z pozorování kapky kapaliny, která by reprezentovala strukturu jádra.

Stejně jako integrální struktura kapky může být rozdělena do dvou podobných částí, Bohrovi se podařilo prokázat, že totéž se může stát s atomovým jádrem, které je schopno generovat nové procesy tvorby nebo zhoršení na atomové úrovni..

Odkazy

1. Bohr, N. (1955). Člověk a fyzikální věda. Theoria: Mezinárodní žurnál pro teorii, historie a základy vědy, 3-8.
2. Lozada, R. S. (2008). Niels Bohr. Zákon o vysokých školách, 36-39.
3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - fakta. Zdroj: Nobelprize.org: nobelprize.org
4. Savoie, B. (2014). Důkladný důkaz Bohr-van Leeuwen věty v poloklasickém limitu. RMP, 50.
5. Editoři Encyclopædia Britannica. (17. listopadu 2016). Model složeného jádra. Zdroj: Encyklopedie Britannica: britannica.com.