Niels Bohr Biografi og Bidrag



Niels Bohr (1885-1962) var en dansk fysiker som vunnet Nobelprisen i fysikk i 1922, for sin forskning relatert til atomenes struktur og deres strålingsnivå. Opphøyet og utdannet i europeiske land, i de mest prestisjetunge engelskuniversitetene, var Bohr også en anerkjent forsker og nysgjerrig på filosofi.

Han jobbet sammen med andre kjente forskere og nobelpristagere, for eksempel J.J. Thompson og Ernest Rutherford, som oppfordret ham til å fortsette sin forskning i atomområdet.

Bohrs interesse for atomstrukturen førte til at han flyttet mellom universiteter for å finne en som ga ham plass til å utvikle sin forskning på sine egne betingelser.

Niels Bohr startet fra funnene fra Rutherford for å fortsette å utvikle dem til han kan skrive ut sin egen avtrykk.

Bohr kom til å ha en familie på over seks barn, var veileder for andre vitenskapelige eminenser som Werner Heisenberg og president for Det Kongelige Danske Akademi for Vitenskap, samt et medlem av andre vitenskapelige akademier rundt om i verden.

index

  • 1 Biografi
    • 1.1 Studier
    • 1.2 Forholdet til Ernest Rutherford
    • 1.3 Nordisk institutt for teoretisk fysikk
    • 1.4 Copenhagen School
    • 1,5 andre verdenskrig
    • 1.6 Gå hjem og død
  • 2 Bidrag og funn av Niels Bohr
    • 2.1 Atomets modell og struktur
    • 2.2 Quantum begreper på atomnivå
    • 2.3 Oppdagelse av Bohr-van Leeuwens teoremåte
    • 2.4 Komplementaritetsprinsipp
    • 2.5 Tolkning av København
    • 2.6 Struktur av periodisk tabell
    • 2.7 Kjernereaksjoner
    • 2.8 Forklaring av atomfission
  • 3 referanser

biografi

Niels Bohr ble født 7. oktober 1885 i København, hovedstaden i Danmark. Niels far ble kåret til Christian og var professor i fysiologi ved Københavns Universitet.

På den annen side var Niels 'mor Ellen Adler, hvis familie var økonomisk privilegert og hadde innflytelse i det danske bankmiljøet. Familiesituasjonen til Niels lot ham få tilgang til en utdannelse som var ansett som privilegert på den tiden.

studier

Niels Bohr ble interessert i fysikk og studerte ved Københavns Universitet, hvorfra han oppnådde en mastergrad i fysikk i 1911. Han reiste deretter til England hvor han studerte ved Cavendish Laboratory ved University of Cambridge.

Hovedmotivasjonen for å studere det var å motta veiledningen til Joseph John Thomson, en kjemiker av engelsk opprinnelse som mottok Nobelprisen i 1906 for å finne elektronen, spesielt for studier han gjorde om hvordan elektrisitet beveger seg gjennom gasser.

Bohrs hensikt var å oversette doktorgradsoppgaven til engelsk, som nettopp var knyttet til studiet av elektroner. Imidlertid viste Thomson ingen reell interesse for Bohr, hvorfor sistnevnte bestemte seg for å forlate og sette sin kurs mot University of Manchester.

Forholdet til Ernest Rutherford

Mens ved University of Manchester hadde Niels Bohr muligheten til å dele med den britiske fysikeren og kjemikeren Ernest Rutherford. Han hadde også vært Thomsons assistent og deretter vunnet Nobelprisen. Bohr lærte mye fra Rutherfords hånd, spesielt innen radioaktivitet og atommodeller.

Med tiden gikk samarbeidet mellom begge forskerne, og deres vennlige bånd vokste. En av hendelsene der begge forskerne interagerte i eksperimentelt felt var relatert til modell av atom foreslått av Rutherford.

Denne modellen var sant i det konseptuelle feltet, men det var ikke mulig å tenke det ved å utforme det i klassiske fysikklover. Gitt dette, drev Bohr å si at årsaken til dette var at atomenes dynamikk ikke var underlagt lovene i klassisk fysikk.

Nordisk institutt for teoretisk fysikk

Niels Bohr ble ansett som en sjenert og innadvendt mann, men en serie av essays publisert i 1913 fikk ham bred anerkjennelse på det vitenskapelige feltet, noe som gjorde ham til en anerkjent offentlig figur. Disse essayene var relatert til hans oppfatning av atomens struktur.

I 1916 reiste Bohr til København og der begynte han i sin hjemby å gi klasser i teoretisk fysikk ved Københavns Universitet, hjem for studier der han ble dannet.

Å være i den posisjonen og takket være den berømmelsen som hadde kjøpt seg tidligere, oppnådde Bohr de tilstrekkelige pengene som var nødvendig for å skape i 1920 det nordiske institutt for teoretisk fysikk.

Den danske fysikeren ledet dette instituttet fra 1921 til 1962, året hvor han døde. Senere endret instituttet sitt navn og ble kalt Niels Bohr Institute, til ære for grunnleggeren. 

Svært snart ble dette institutt en referanse når det gjaldt de viktigste funnene som ble gjort på tiden knyttet til atomet og dens konformasjon.

På kort tid var det nordiske institutt for teoretisk fysikk på nivå med andre universiteter med mer tradisjon i området, som de tyske universitetene i Göttingen og München.

Københavns skole

1920-tallet var svært viktig for Niels Bohr, siden han i løpet av disse årene utgav to av de grunnleggende prinsippene i hans teorier: Korrespondanseprinsippet, utstedt i 1923, og komplementaritetsprinsippet, lagt til i 1928.

De ovennevnte prinsippene var grunnlaget for at Köpenhamnskole for kvantemekanikk, også kalt København Tolkning, begynte å danne seg..

Denne skolen fant negativ i store forskere som den samme Albert Einstein, som etter opposisjonen før ulike utstillinger, endte det med å anerkjenne Niels Bohr som en av de beste vitenskapelige etterforskerne av tiden.

På den annen side, i 1922, mottok han Nobelprisen i fysikk for sine eksperimenter relatert til atomrekonstruksjon, og samme år ble hans eneste sønn, Aage Niels Bohr, født som til slutt trente på instituttet under ledelse av Niels. Han ble senere direktør, og i 1975 mottok han Nobelprisen i fysikk.

I løpet av 30-tallet bosatte Bohr seg i USA og fokuserte på å publisere feltet kjernefysisk fisjon. Det var i denne sammenheng at Bohr bestemte fissil karakteristisk for plutonium.

På slutten av det tiåret, 1939, kom Bohr tilbake til København og fikk utnevnelsen til president for Det Kongelige Danske Videnskapsakademi.

Andre verdenskrig

I 1940 var Niels Bohr i København, og som følge av andre verdenskrig ble han tre år senere tvunget til å flykte til Sverige med sin familie fordi Bohr hadde jødisk opprinnelse.

Fra Sverige reiste Bohr til USA. Der bosatte han seg og ble med i samarbeidsteamet i Manhattan-prosjektet, som produserte den første atombomben. Dette prosjektet ble utført i et laboratorium hvor Los Alamos, i New Mexico, og under deltakelsen i dette prosjektet, ble Bohr forandret navn til Nicholas Baker.

Gå hjem og død

Ved slutten av andre verdenskrig kom Bohr tilbake til København, hvor han igjen stod som direktør for Nordisk institutt for teoretisk fysikk og alltid foreslo anvendelse av atomkraft med nyttige mål, og alltid søker effektivitet i ulike prosesser.

Denne tilbøyeligheten er fordi Bohr var klar over den store skaden som kunne være forårsaket av det han oppdaget, og samtidig visste han at det var en mer konstruktiv bruk for denne kraftige typen energi. Da, siden 1950-tallet, satte Niels Bohr seg til å gi forelesninger fokusert på fredelig bruk av atomkraft.

Som nevnt tidligere savnet Bohr ikke størrelsen på atomenergi, og i tillegg til å forespråkte for riktig bruk, fastsatte han også at det var regjeringer som måtte sørge for at denne energien ikke ble brukt på en destruktiv måte.

Denne oppfatningen ble presentert i 1951, i et manifest signert av mer enn hundre kjente forskere og forskere på det tidspunktet.

Som en konsekvens av denne handlingen, og av hans tidligere arbeid til fordel for fredelig bruk av atomkraft, tildelte Ford-stiftelsen i 1957 seg Atom for fred-prisen, gitt til personligheter som forsøkte å fremme den positive bruken av denne typen energi..

Niels Bohr døde 18. november 1962, i København, hans hjemby, 77 år gammel.

Bidrag og funn av Niels Bohr

Modell og struktur av atomet

Atommodellen til Niels Bohr regnes som en av hans største bidrag til fysikkens og vitenskapens verden generelt. Han var den første som utstilte atom som en positivt ladet kjerne og omgitt av elektroner i bane.

Bohr klarte å oppdage mekanismen for indre funksjon av et atom: elektronene er i stand til å bane uavhengig rundt kjernen. Antallet elektroner som er tilstede i den ytre bane av kjernen, bestemmer egenskapene til det fysiske elementet.

For å oppnå denne atommodellen benyttet Bohr quantumteorien til Max Planck til atommodellen utviklet av Rutherford, og oppnådde som et resultat modellen som fikk ham til Nobelprisen. Bohr presenterte atomstrukturen som et lite solsystem.

Quantum konsepter på atomnivå

Det som førte til at Bohrs atommodell ble betraktet som revolusjonær, var metoden den brukte til å oppnå det: anvendelsen av kvantefysikkens teorier og deres sammenheng med atomfenomener.

Med disse applikasjonene var Bohr i stand til å bestemme bevegelsene av elektroner rundt atomkjernen, samt endringer i deres egenskaper.

På samme måte, gjennom disse konseptene, var han i stand til å skaffe seg en oppfatning av hvordan materiell er i stand til å absorbere og sende lys fra sine mest umerkelige interne strukturer..

Oppdagelsen av stikkordet Bohr-van Leeuwen

Styremøtet Bohr-van Leeuwen er en teorem som brukes til mekanikkområdet. Først arbeidet av Bohr i 1911 og deretter supplert av van Leeuwen, klarte anvendelsen av denne teorien å skille omfanget av klassisk fysikk fra kvantefysikk.

Teorien fastslår at magnetiseringen som følge av anvendelse av klassisk mekanikk og statistisk mekanikk alltid vil være null. Bohr og van Leeuwen klarte å se på visse begreper som kun kunne utvikles gjennom kvantefysikk.

I dag brukes begge forskernes teorier med suksess i områder som plasmafysikk, elektromekanikk og elektroteknikk.

Komplementaritetsprinsipp

Innen kvantemekanikk argumenterer komplementaritetsprinsippet av Bohr, som representerer en teoretisk tilnærming og resulterer samtidig, at objekter som er utsatt for kvanteprosesser, har komplementære attribusjoner som ikke kan observeres eller formidles samtidig..

Dette komplementaritetsprinsippet er født fra et annet postulat utviklet av Bohr: tolkningen av København; grunnleggende for undersøkelsen av kvantemekanikk.

Tolkning av København

Ved hjelp av forskerne Max Born og Werner Heisenberg utviklet Niels Bohr denne tolkningen av kvantemekanikk, noe som gjorde det mulig å belyse noen av elementene som muliggjør mekaniske prosesser, samt deres forskjeller. Formulert i 1927, regnes det som en tradisjonell tolkning.

I henhold til København tolkning, trenger fysiske systemer ikke har definerte egenskaper før under målingene, og kvantemekanikk er bare i stand til å forutsi sannsynligheten ved hvilken målingene kastes visse resultater.

Struktur av periodisk tabell

Fra sin tolkning av atommodellen var Bohr i stand til å strukturere på en mer detaljert måte det periodiske elementet som eksisterte på den tiden.

Han var i stand til å bekrefte at de kjemiske egenskapene og bindekapasiteten til et element er nært relatert til valensbelastningen.

Bohrs verk som ble brukt på det periodiske bordet ga foten til utviklingen av et nytt felt av kjemi: kvantekjemien.

På samme måte får elementet kjent som Boro (Bohrium, Bh) navnet sitt til hyllest fra Niels Bohr.

Kjernereaksjoner

Gjennom en foreslått modell var Bohr i stand til å foreslå og etablere mekanismer for kjernereaksjoner fra en to-trinns prosess.

Ved å bombardere partikler med lav energi, dannes en ny lav stabilitetskjerne som til slutt vil avgi gammastråler, mens dens integritet forstyrrer.

Denne oppdagelsen av Bohr ble ansett som nøkkel i det vitenskapelige området i lang tid, til det ble arbeidet og forbedret flere år senere av en av sine barn, Aage Bohr.

Forklaring av atomfission

Nukleær fisjon er en kjernefysisk reaksjonsprosess hvor atomkjernen begynner å splitte seg i mindre deler.

Denne prosessen er i stand til å produsere store mengder protoner og fotoner, frigjøre energi samtidig og konstant.

Niels Bohr utviklet en modell som tillot å forklare kjernefysjonsprosessen av enkelte elementer. Denne modellen besto av å observere en væskedråpe som representerer strukturen av kjernen.

På samme måte integralet strukturen av en dråpe kan deles i to like deler, Bohr klart å vise at det samme kan skje med en atomkjerne, er i stand til å generere nye trenings prosesser eller svekkelse på atomnivå.

referanser

  1. Bohr, N. (1955). Mann og fysikk. Theoria: En internasjonal journal for teori, historie og grunnlag for vitenskap, 03,08.
  2. Lozada, R. S. (2008). Niels Bohr. Universitetsloven, 36-39.
  3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - Fakta. Hentet fra Nobelprize.org: nobelprize.org
  4. Savoie, B. (2014). Et strenge bevis på Bohr-van Leeuwens teoremåte i semiklassisk grense. RMP, 50.
  5. Editors of Encyclopædia Britannica. (17. november 2016). Sammensatt-kjernemodell. Hentet fra Encyclopedia Britannica: britannica.com.