Niels Bohr: Biografie și teorie atomică

Pin
Send
Share
Send

Stânga: Niels Bohr în 1922. Dreapta: Un timbru danez din 1963 l-a onorat pe Bohr la a 50-a aniversare a teoriei sale atomice. (Credit imagine: stânga: AB Lagrelius & Westphal, prin Institutul American de Fizică. Dreapta: Antonio Abrignani / Shutterstock.com)

Niels Bohr a fost unul dintre cei mai importanți oameni de știință ai fizicii moderne, mai cunoscut pentru contribuțiile sale substanțiale la teoria cuantică și pentru cercetările sale câștigătoare ale Premiului Nobel privind structura atomilor.

Născut la Copenhaga în 1885 din părinți bine educați, Bohr a devenit interesat de fizică la o vârstă fragedă. A studiat subiectul de-a lungul anilor de licență și de absolvire și a obținut un doctorat în fizică în 1911 de la Universitatea Copenhaga.

Încă era student, Bohr a câștigat un concurs susținut de Academia de Științe din Copenhaga pentru investigarea sa asupra măsurărilor tensiunii de suprafață lichidă folosind jeturi de fluide oscilante. Lucrând în laboratorul tatălui său (un fiziolog renumit), Bohr a efectuat mai multe experimente și chiar și-a făcut propriile eprubete de sticlă.

Bohr a trecut dincolo de teoria actuală a tensiunii suprafeței lichide, luând în considerare vâscozitatea apei, precum și încorporând mai degrabă amplitudini finite decât infinitesimale. Și-a prezentat eseul în ultimul moment, obținând primul loc și o medalie de aur. Și-a îmbunătățit aceste idei și le-a trimis la Royal Society din Londra, care le-a publicat în revista Philosophical Transactions of the Royal Society în 1908, potrivit Nobelprize.org.

Opera sa ulterioară a devenit din ce în ce mai teoretică. În timp ce conducea cercetări pentru teza sa de doctorat despre teoria electronilor a metalelor, Bohr a întâlnit pentru prima dată teoria cuantică a lui Max Planck, care descria energia ca particule minuscule sau quanta.

În 1912, Bohr lucra pentru laureatul Nobel J.J. Thompson în Anglia, când a fost introdus lui Ernest Rutherford, a cărui descoperire a nucleului și dezvoltarea unui model atomic i-a câștigat un premiu Nobel în chimie în 1908. Sub tutela lui Rutherford, Bohr a început să studieze proprietățile atomilor.

Bohr a ținut o conferință de fizică la Universitatea Copenhaga din 1913 până în 1914 și a continuat să dețină o poziție similară la Universitatea Victoria din Manchester din 1914 până în 1916. S-a întors la Universitatea Copenhaga în 1916 pentru a deveni profesor de fizică teoretică. În 1920, a fost numit șeful Institutului de fizică teoretică.

Combinând descrierea lui Rutherford a nucleului și teoria lui Planck despre quanta, Bohr a explicat ce se întâmplă în interiorul unui atom și a dezvoltat o imagine a structurii atomice. Această lucrare i-a câștigat un premiu Nobel în 1922.

În același an în care și-a început studiile cu Rutherford, Bohr s-a căsătorit cu dragostea vieții sale, Margaret Nørlund, cu care a avut șase fii. Mai târziu în viață, a devenit președinte al Academiei Regale Daneze de Științe, precum și membru al academiilor științifice din întreaga lume.

Când naziștii au invadat Danemarca în al doilea război mondial, Bohr a reușit să scape în Suedia. El a petrecut ultimii doi ani ai războiului în Anglia și Statele Unite, unde s-a implicat în proiectul de energie atomică. Totuși, era important pentru el să-și folosească abilitățile pentru bine și nu pentru violență. Și-a dedicat munca pentru utilizarea pașnică a fizicii atomice și pentru soluționarea problemelor politice care decurg din dezvoltarea armelor atomice de distrugere. El a crezut că națiunile ar trebui să fie complet deschise între ele și a scris aceste păreri în scrisoarea sa deschisă către Națiunile Unite în 1950.

O reprezentare stilizată a unui atom de litiu ilustrează modelul atomic al lui Niels Bohr, că un atom este un nucleu mic, încărcat pozitiv, înconjurat de electroni care orbitează. (Credit de imagine: Boris15 Shutterstock)

Modelul atomic

Cea mai mare contribuție a lui Bohr la fizica modernă a fost modelul atomic. Modelul Bohr arată atomul ca un nucleu mic, încărcat pozitiv, înconjurat de electroni care orbitează.

Bohr a fost primul care a descoperit că electronii călătoresc pe orbitele separate în jurul nucleului și că numărul de electroni din orbita exterioară determină proprietățile unui element.

Elementul chimic bohrium (Bh), nr. 107 din tabelul periodic al elementelor, este numit pentru el.

Teoria picăturilor lichide

Lucrările teoretice ale lui Bohr au contribuit semnificativ la înțelegerea oamenilor de știință despre fisiunea nucleară. Conform teoriei sale de picături de lichid, o picătură de lichid oferă o reprezentare precisă a nucleului unui atom.

Această teorie a contribuit la primele încercări de divizare a atomilor de uraniu în anii 1930, un pas important în dezvoltarea bombei atomice.

În ciuda contribuțiilor sale la Proiectul Energiei Atomice din SUA în timpul celui de-al doilea război mondial, Bohr a fost un avocat cel mai important pentru aplicarea pașnică a fizicii atomice.

Teoria cuantica

Conceptul de complementaritate al lui Bohr, despre care a scris într-o serie de eseuri între 1933 și 1962, afirmă că un electron poate fi privit în două moduri, fie ca o particulă, fie ca o undă, dar niciodată ambele în același timp.

Acest concept, care stă la baza teoriei cuantice timpurii, explică și faptul că, indiferent de modul în care se vede un electron, toată înțelegerea proprietăților sale trebuie să fie înrădăcinată în măsurarea empirică. Teoria lui Bohr subliniază faptul că rezultatele unui experiment sunt profund afectate de instrumentele de măsurare utilizate pentru realizarea lor.

Contribuțiile lui Bohr la studiul mecanicii cuantice sunt memorializate pentru totdeauna la Institutul de fizică teoretică de la Universitatea Copenhaga, pe care l-a ajutat să-l găsească în 1920 și s-a îndreptat până la moartea sa în 1962. De atunci a fost redenumit Institutul Niels Bohr în onoarea sa.

Niels Bohr citate

"Fiecare mare și profundă dificultate poartă în sine propria soluție. Ne obligă să ne schimbăm gândirea pentru a o găsi."

"Tot ceea ce numim real este făcut din lucruri care nu pot fi considerate reale."

"Cea mai bună armă a unei dictaturi este secretul, dar cea mai bună armă a unei democrații ar trebui să fie arma deschiderii."

„Nu vă exprimați niciodată mai clar decât puteți crede.

Pin
Send
Share
Send