Niels Bohr Biografi og Bidrag



Niels Bohr (1885-1962) var en dansk fysiker, der vandt Nobelprisen i fysik i 1922, for sin forskning i forbindelse med atomer og deres strålingsniveauer. Bohr var opdrættet og uddannet i europæiske lande, i de mest prestigefyldte engelske universiteter, også en anerkendt forsker og nysgerrig over filosofien.

Han arbejdede sammen med andre berømte forskere og nobelpristagere, som J.J. Thompson og Ernest Rutherford, som opfordrede ham til at fortsætte sin forskning i atomområdet.

Bohrs interesse for den atomiske struktur fik ham til at flytte mellem universiteter for at finde en, der gav ham plads til at udvikle sin forskning under sine egne vilkår.

Niels Bohr startede fra Rutherfords opdagelser for at fortsætte med at udvikle dem, indtil han kan udskrive deres eget aftryk.

Bohr kom til at have en familie af mere end seks børn, han vejledes andre videnskabelige nobelpriser som Werner Heisenberg og præsident for Det Kongelige Danske Videnskabernes og medlem af andre videnskabelige akademier rundt om i verden.

indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 studier
    • 1.2 Forhold med Ernest Rutherford
    • 1.3 Nordisk Institut for Teoretisk Fysik
    • 1.4 Copenhagen School
    • 1,5 anden verdenskrig
    • 1.6 Ret hjem og død
  • 2 Bidrag og opdagelser af Niels Bohr
    • 2.1 Atomets model og struktur
    • 2.2 Quantum begreber på atomniveau
    • 2.3 Opdagelse af Bohr-van Leeuwens sætning
    • 2.4 Komplementaritetsprincippet
    • 2.5 Fortolkning af København
    • 2.6 Det periodiske bords struktur
    • 2.7 Kernereaktioner
    • 2.8 Forklaring af nuklear fission
  • 3 referencer

biografi

Niels Bohr blev født den 7. oktober 1885 i København, Danmarks hovedstad. Niels 'far blev kaldt Christian og var professor i fysiologi ved Københavns Universitet.

På den anden side var Niels 'mor Ellen Adler, hvis familie var økonomisk privilegeret og havde indflydelse i det danske bankmiljø. Familiens situation i Niels gjorde det muligt for ham at få adgang til en uddannelse, der blev anset for privilegeret på det tidspunkt.

undersøgelser

Niels Bohr var interesseret i fysik, og studerede på Københavns Universitet, hvorfra han tjent en kandidatgrad i fysik i 1911. Han senere rejste til England, hvor han studerede på Cavendish Laboratory ved University of Cambridge.

Den vigtigste motivation for at studere der skulle modtage oplæring af Joseph John Thomson, kemiker engelsk oprindelse, der modtog Nobelprisen i 1906 for opdagelsen af ​​elektronen, specielt ved undersøgelser foretaget om at flytte elektricitet gennem gasser.

Bohrs hensigt var at oversætte sin ph.d.-afhandling til engelsk, som netop var forbundet med undersøgelsen af ​​elektroner. Imidlertid viste Thomson ingen reel interesse for Bohr, hvorfor sidstnævnte besluttede at forlade og sætte sin kurs mod University of Manchester.

Forholdet med Ernest Rutherford

Mens på universitetet i Manchester havde Niels Bohr mulighed for at dele med den britiske fysiker og kemiker Ernest Rutherford. Han havde også været Thomsons assistent og efterfølgende vundet Nobelprisen. Bohr lærte meget fra Rutherfords hånd, især inden for radioaktivitet og atommodeller.

Med tiden blev samarbejdet mellem begge videnskabsmænd vokset og deres venlige bånd voksede. En af de begivenheder, hvor begge forskere interagerede i forsøgsfeltet, var relateret til den model af det atom, der blev foreslået af Rutherford.

Denne model var sand i det konceptuelle felt, men det var ikke muligt at forestille det ved at indramme det i klassiske fysikers love. På den baggrund drev Bohr at sige, at årsagen til dette var, at atomernes dynamik ikke var underlagt klassiske fysiklove.

Nordisk Institut for Teoretisk Fysik

Niels Bohr blev betragtet som en genert, indadvendt mand, men en række essays offentliggjort i 1913 gjorde ham værdig bredt anerkendt på det videnskabelige område, som gjorde ham til en anerkendt offentlig figur. Disse essays var relateret til hans opfattelse af atomets struktur.

I 1916 rejste Bohr til København og der begyndte han i sin hjemby at give klasser i teoretisk fysik på Københavns Universitet, hjem for studier, hvor han blev dannet.

At være i den position og takket være den berømmelse, der tidligere havde erhvervet, opnåede Bohr de tilstrækkelige penge, der var nødvendigt for at skabe i 1920 Nordisk Institut for Teoretisk Fysik.

Den danske fysiker ledede dette institut fra 1921 til 1962, det år, hvor han døde. Senere ændrede instituttet sit navn og blev opkaldt Niels Bohr Institute, til ære for sin grundlægger. 

Meget snart blev dette institut en reference med hensyn til de vigtigste opdagelser, der blev lavet på det tidspunkt, der var relateret til atomet og dets konformation.

På kort tid var det nordiske institut for teoretisk fysik på niveau med andre universiteter med mere tradition i området, såsom de tyske universiteter i Göttingen og München.

Københavns Skole

1920'erne var meget vigtigt for Niels Bohr, da i disse år udstedt to af de grundlæggende principper i sine teorier: princippet om korrespondance, der er udstedt i 1923, og princippet om komplementaritet, tilføjede i 1928.

De ovennævnte principper var grundlaget for, at københavnskole for kvantemekanik, også kaldet københavnsk fortolkning, begyndte at danne sig..

Denne skole findes i store negative videnskabsmænd som Albert Einstein selv, der efter modstand mod forskellige tilgange i erkendelse Niels Bohr endte som en af ​​de bedste forskere i gang.

På den anden side, i 1922 modtog han Nobelprisen i fysik for deres omstrukturerer relateret til atomare eksperimenter, og samme år blev født sin eneste søn, Aage Niels Bohr, som vinder uddannet på instituttet Niels præsiderer. Han blev senere direktør, og i 1975 modtog han Nobelprisen i fysik.

I løbet af 30'erne bosatte Bohr sig i USA og fokuserede på at offentliggøre nuklear fission. Det var i denne sammenhæng, at Bohr fastslog plutoniumets fissile karakteristik.

I slutningen af ​​det årti, i 1939, vendte Bohr tilbage til København og modtog udnævnelsen af ​​præsident for Det Kongelige Danske Akademi for Videnskab.

Anden Verdenskrig

I 1940 Niels Bohr i København og var som følge af Anden Verdenskrig, tre år efter at han blev tvunget til at flygte til Sverige med sin familie, fordi Bohr havde jødisk oprindelse.

Fra Sverige rejste Bohr til USA. Der bosatte han sig og sluttede sig til samarbejdsholdet i Manhattan-projektet, der producerede den første atombombe. Dette projekt blev udført i et laboratorium, hvis sted var Los Alamos i New Mexico, og under sin deltagelse i dette projekt ændrede Bohr navn til Nicholas Baker.

Tilbage hjem og død

Ved slutningen af ​​Anden Verdenskrig, Bohr vendte tilbage til København, hvor han stod igen som direktør for Nordisk Institut for Teoretisk Fysik og altid fortaler for anvendelsen af ​​atomenergi til nyttige formål, altid søger effektivitet i forskellige processer.

Denne tilbøjelighed er, at Bohr var opmærksom på den store skade, der kunne skyldes det, han opdagede, og samtidig vidste han, at der var en mere konstruktiv brug for denne kraftfulde energitype. Derefter har Niels Bohr siden 1950'erne viet sig til at give foredrag fokuseret på fredelig brug af atomenergi.

Som nævnt tidligere, Bohr ikke at glide størrelsen af ​​atomenergi, så ud over at fortaler for god brug, blev også bestemt, at regeringer, som skal sikre, at denne energi ikke blev brugt destruktivt.

Denne opfattelse blev præsenteret i 1951 i et manifest underskrevet af mere end hundrede berømte forskere og forskere på det tidspunkt.

Som et resultat af denne handling, og hans tidligere arbejde hen imod en fredelig udnyttelse af atomenergi, Ford Foundation i 1957 tildelt Atomer for Fred Award, der gives til personer, der søger at fremme den positive brug af denne energi.

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

Bidrag og opdagelser af Niels Bohr

Model og struktur af atom

Niels Bohrs atommodel betragtes som et af hans største bidrag til fysikens og videnskabens verden generelt. Han var den første til at udstille atomet som en positivt ladet kerne og omgivet af elektroner kredsløb.

Bohr formåede at opdage mekanismen for et atoms indre funktion: elektronerne er i stand til at bane uafhængigt omkring kernen. Antallet af elektroner til stede i den ydre kredsløb af kernen bestemmer egenskaberne af det fysiske element.

For at opnå denne atommodel anvendte Bohr kvante teorien om Max Planck til den atommodel, der blev udviklet af Rutherford, idet han som følge heraf opnåede den model, der gav ham Nobelprisen. Bohr præsenterede atomstrukturen som et lille solsystem.

Kvantkoncepter på atomniveau

Hvilket førte til Bohrs atommodel skal betragtes revolutionerende, var den metode, der anvendes til at opnå dette får: anvendelse af teorier om kvantefysik og dets indbyrdes med atomare fænomener.

Med disse applikationer var Bohr i stand til at bestemme bevægelser af elektroner omkring atomkernen samt ændringer i deres egenskaber.

På samme måde kunne han gennem disse begreber få en forestilling om, hvordan materie er i stand til at absorbere og udsende lys fra sine mest umærkelige interne strukturer..

Opdagelsen af ​​sætningen Bohr-van Leeuwen

Styremødet Bohr-van Leeuwen er en sætning anvendt på mekanikområdet. Først arbejdet af Bohr i 1911 og derefter suppleret af van Leeuwen, lykkedes anvendelsen af ​​denne sætning at differentiere omfanget af klassisk fysik fra kvantefysik.

Stillingen fastslår, at magnetiseringen som følge af anvendelsen af ​​klassisk mekanik og statistisk mekanik altid vil være nul. Bohr og van Leeuwen formåede at se på visse begreber, som kun kunne udvikles gennem kvantefysik.

I dag anvendes begge videnskabers sætning med succes inden for områder som plasmafysik, elektromekanik og elektroteknik.

Komplementaritetsprincippet

Inden for kvantemekanik hævder komplementaritetsprincippet, der er formuleret af Bohr, som repræsenterer en teoretisk tilgang og resulterer på samme tid, at objekter, der udsættes for kvanteprocesser, har komplementære attributter, der ikke kan observeres eller formidles samtidigt..

Dette komplementaritetsprincip er født af et andet postulat udviklet af Bohr: fortolkningen af ​​København; grundlæggende for undersøgelsen af ​​kvantemekanik.

Fortolkning af København

Ved hjælp af forskerne Max Born og Werner Heisenberg udviklede Niels Bohr denne fortolkning af kvantemekanik, som tillod at belysse nogle af de elementer, der muliggør mekaniske processer, samt deres forskelle. Formuleret i 1927 betragtes det som en traditionel fortolkning.

Ifølge fortolkningen af ​​København har fysiske systemer ikke definerede egenskaber, før de udsættes for målinger, og kvantemekanik kan kun forudsige de sandsynligheder, hvormed de foretagne målinger vil give visse resultater.

Strukturen af ​​det periodiske bord

Fra sin fortolkning af atommodellen kunne Bohr på en mere detaljeret måde strukturere det periodiske system af elementer, der eksisterede på det tidspunkt.

Han kunne bekræfte, at de kemiske egenskaber og bindingsevne af et element er tæt relateret til dens belastning af valenser.

Bohrs værker anvendt til det periodiske bord gav fod til udviklingen af ​​et nyt felt inden for kemi: kvantekemi.

På samme måde får elementet kendt som Boro (Bohrium, Bh) navnet på hyldest fra Niels Bohr.

Kernereaktioner

Gennem en foreslået model var Bohr i stand til at foreslå og etablere mekanismerne for nukleare reaktioner fra en to-trins proces.

Ved at bombardere lavenergipartikler, dannes der en ny lav stabilitetskerne, som til sidst vil udstråle gammastråler, mens dens integritet forfalder.

Denne opdagelse af Bohr blev betragtet som en nøgle inden for det videnskabelige område i lang tid, indtil det blev arbejdet og forbedret år senere af en af ​​sine børn, Aage Bohr.

Forklaring af nuklear fission

Nuklear fission er en nuklear reaktionsproces, hvorved atomkernen begynder at opdele i mindre dele.

Denne proces er i stand til at producere store mængder protoner og fotoner, der frigiver energi samtidig og konstant.

Niels Bohr udviklede en model, der tillod at forklare atomfissionsprocessen af ​​nogle elementer. Denne model bestod af at observere en dråbe væske, som ville repræsentere kernens struktur.

På samme måde som den integrerede struktur af en dråbe kan adskilles i to lignende dele, lykkedes det Bohr at demonstrere, at det samme kan ske med en atomkerne, der er i stand til at generere nye processer med dannelse eller forringelse på atomniveau..

referencer

  1. Bohr, N. (1955). Menneske og fysik. Theoria: En international journal for teori, historie og fundament af videnskab, 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 sætning i semiclassical grænsen. RMP, 50.
  5. Editors of Encyclopædia Britannica. (17. november 2016). Forbindelseskernemodel. Hentet fra Encyclopedia Britannica: britannica.com.