Niels Bohr

Niels Bohr Portrait. Shuttersock

Hvem var Niels Bohr?

Niels Bohr (1885-1962) var en dansk fysiker som oppnådde Nobelprisen i fysikk i 1922, for sin forskning relatert til atomstrukturen og deres strålingsnivå. Oppvokst og utdannet i europeiske landområder, i de mest prestisjefylte engelske universitetene, var Bohr også en kjent forsker og nysgjerrig på filosofi.

Han jobbet med andre anerkjente forskere og Nobelpriser, som J.J. Thompson og Ernest Rutherford, sistnevnte som han inngav et langt vennlig og arbeidsforhold. 

Bohrs interesse for atomstrukturen førte til at han beveget seg mellom universitetene til han fant en som ville gi rommet til å utvikle sin forskning under sine egne premisser.

Niels Bohr startet fra funnene gjort av Rutherford for å fortsette å utvikle dem til de kan skrive ut sitt eget avtrykk.

Bohr kom til å ha en familie på mer enn seks barn, var en veileder for andre vitenskapelige emisjoner som Werner Heisenberg og president for Royal Danish Academy of Sciences, samt medlem av andre vitenskapelige akademier over hele verden.

Jobbet på Manhattan -prosjektet i Los Alamos, USA.Uu., Forskningsprosjektet for opprettelsen av atombomben, så det regnes som en av kjernefysiske bombeforeldre.

Niels Bohr -biografi

Niels Bohr ble født 7. oktober 1885 i København, hovedstaden i Danmark. Niels far ble kalt Christian og var professor i fysiologi ved University of Copenhagen.

For sin del var moren til Niels var Ellen Adler, som kom fra en rik familie, fordi han hadde innflytelse på det danske bankfeltet. Niels familiesituasjon tillot ham å ha tilgang til en utdanning som ble ansett som privilegert den gangen.

Studier

Niels Bohr var interessert i fysikk, og studerte det ved University of Copenhagen, hvorfra han fikk en mester i fysikk i 1911. Senere reiste han til England, hvor han studerte ved Cavendish Laboratory ved University of Cambridge.

Den viktigste motivasjonen for å studere der var for å motta veiledning av Joseph John Thomson, en kjemiker av engelsk opprinnelse som mottok Nobelprisen i 1906 for oppdagelsen av elektronet, spesielt på grunn av studiene han gjorde om hvordan strøm beveger seg gjennom gasser gjennom de Gasser.

Bohrs intensjon var å oversette sin doktorgradsavhandling til engelsk, som nettopp var knyttet til studiet av elektroner. Thomson viste imidlertid ikke stor interesse for Bohr, og det er grunnen til at sistnevnte bestemte seg for å forlate og la seg opp til Manchester University.

Forhold til Ernest Rutherford

Mens han var ved University of Manchester, hadde Niels Bohr muligheten til å dele med den britiske kroppsbygningen og kjemikeren Ernest Rutherford. Han hadde også vært Thomsons assistent og senere vant Nobelprisen.

Bohr lærte mye av Rutherfords hånd, spesielt innen radioaktivitet og atommodeller.

Med tidenes tid vokste samarbeidet mellom begge forskere og et vennlig bånd vokste. En av hendelsene der begge forskere samhandlet i det eksperimentelle feltet var relatert til atommodellen foreslått av Rutherford.

Denne modellen var sann i det konseptuelle feltet, men det var ikke mulig å bli gravid ved å ramme den inn i lovene i klassisk fysikk. Gitt dette, våget Bohr å si at grunnen til dette var at atomens dynamikk ikke var underlagt lovene i klassisk fysikk.

Kan tjene deg: Euclid

Nordic Institute of Theoretical Physics

Niels Bohr ble ansett som en sjenert og innadvendt mann, selv om en serie essays han publiserte i 1913 fikk ham til å fortjene bred anerkjennelse på det vitenskapelige feltet, noe som gjorde ham til en anerkjent offentlig skikkelse. Disse essayene var relatert til deres oppfatning av atomets struktur.

I 1916 reiste Bohr til Copenhague og der, i hjembyen, begynte han å undervise i teoretisk fysikk ved University of Copenhagen, hvor han dannet.

Mens han var i den posisjonen og takket være berømmelsen han tidligere hadde skaffet seg, fikk Bohr nok penger til å opprette i 1920 Nordic Institute of Theoretical Physics.

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

Veldig snart ble dette instituttet en referanse angående de viktigste funnene som ble gjort på det tidspunktet relatert til atomet og dets konformasjon.

På kort tid var Nordic Institute of Theoretical Physics sammen med andre universiteter med større tradisjon i området, for eksempel de tyske universitetene i Göttingen og München.

Københavnskole

1920 -tallet var veldig viktig for Niels Bohr, siden han i løpet av disse årene utstedte to av de grunnleggende prinsippene i sine teorier: Korrespondanseprinsippet, foreslått i 1923, og prinsippet om komplementaritet, lagt til i 1928.

De nevnte prinsippene var grunnlaget som Copenhagen School of Quantum Mechanics begynte å danne seg, også kalt København -tolkning.

Denne skolen fant ugunstige hos store forskere som Albert Einstein selv, som etter opposisjonen mot forskjellige tilnærminger, endte opp med å anerkjenne Niels Bohr som en av de beste vitenskapelige forskerne i tiden.

På den annen side mottok han i 1922 Nobelprisen i fysikk for sine eksperimenter relatert til atomomstilling, og samme år ble hans eneste sønn født, Aage Niels Bohr, som til slutt dannet seg i instituttet som ledet Niels. Senere ble han direktør, og i tillegg mottok han i 1975 Nobelprisen i fysikk.

I løpet av 30 bohr bosatte seg i USA og fokuserte på å gjøre omfanget av kjernefysisk fisjon kjent. I denne sammenhengen var det da Bohr bestemte den fistbare egenskapen som plutoniet hadde.

På slutten av det tiåret, i 1939, kom Bohr tilbake til København og mottok utnevnelsen av president for Royal Danish Academy of Sciences.

Andre verdenskrig

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

Fra Sverige reiste Bohr til USA. Der slo han seg ned og ble med i samarbeidsteamet til Manhattan -prosjektet, som produserte den første atombomben. Dette prosjektet ble utført på et laboratorium hvis sted var i Los Alamos, New Mexico, og under hans deltakelse i nevnte Bohr -prosjekt skiftet han navn til Nicholas Baker.

Gå hjem og død

På slutten av andre verdenskrig kom Bohr tilbake til Københaget, hvor han sto igjen som direktør for Nordic Institute of Theoretical Physics og alltid tok til orde for anvendelse av atomenergi med nyttige mål, og søkte effektivitet i forskjellige prosesser.

Kan tjene deg: energidiagram

Denne tilbøyeligheten skyldes at Bohr var klar over den store skaden som kunne forårsake det han oppdaget, og samtidig visste han at det var et mer konstruktivt verktøy for denne typen kraft så kraftig. Så, siden 50 -tallet Niels Bohr, dedikerte han seg til forelesninger fokuserte på den fredelige bruken av atomenergi.

Som vi nevnte tidligere, slapp Bohr ikke størrelsen på atomenergi, så i tillegg til å gå inn for dens gode bruk, bestemte det seg også for at det var regjeringene som måtte garantere at denne energien ikke ble brukt ødeleggende.

Denne forestillingen ble presentert i 1951, i et manifest som signerte mer enn hundre forskere og anerkjente forskere på den tiden.

Som en konsekvens av denne handlingen, og dens tidligere arbeid til fordel for den fredelige bruken av atomenergi, tildelte Ford Foundation i 1957 Atoms for fred, gitt til personligheter som prøvde å fremme den positive bruken av denne typen energi.

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

Niels Bohr bidrag og funn

Bohr og Albert Einstein

Modell og struktur av atomet

Niels Bohrs atommodell regnes som et av de største bidragene til fysikkens og vitenskapens verden generelt. Det var den første som viste atomet som en positivt lastet kjerne og omgitt av elektroner som går i bane.

Bohr klarte å oppdage den interne funksjonsmekanismen til et atom: elektroner er i stand til å bevege seg uavhengig rundt kjernen. Antall elektroner som er til stede i den ytre banen til kjernen, bestemmer egenskapene til det fysiske elementet.

For å oppnå denne atommodellen, brukte Bohr kvanteteorien til Max Planck på atommodellen utviklet av Rutherford, og oppnådde som et resultat av modellen som tjente ham Nobelprisen. Bohr presenterte atomstrukturen som et lite solsystem.

Kvantekonsepter på atomnivå

Det som ledet Bohrs atommodell for å bli ansett som revolusjonerende, var metoden han brukte for å skaffe den: anvendelsen av kvantefysikkteorier og dens sammenheng med atomfenomener.

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

Tilsvarende kan han gjennom disse konseptene nærme seg forestillingen om hvordan materie er i stand til å absorbere og avgi lys fra dens mest umerkelige indre strukturer.

Bohr-Van Leeuwen Theorem Discovery

Bohr-Van Leeuwen teorem er et teorem brukt på mekanikkområdet. Arbeidet først av Bohr i 1911 og deretter komplementert av den nederlandske fysikken Hendrika Johanna van Leeuwen (1887-1974), klarte anvendelsen av dette teoremet å skille omfanget av klassisk fysikk mot kvantefysikk.

Teoremet slår fast at magnetiseringen som følge av anvendelse av klassisk mekanikk og statistisk mekanikk alltid vil være null. Bohr og Van Leeuwen klarte å skimte visse konsepter som bare kunne utvikles gjennom kvantefysikk.

I dag brukes teoremet til begge forskere med suksess på områder som fysikk, elektromekanikk og elektroteknikk.

Det kan tjene deg: Skisse av forskningsmetoden: Forberedelse og eksempler

Komplementaritetsprinsipp

Innenfor kvantemekanikk argumenterer prinsippet om komplementaritet formulert av Bohr, som representerer en teoretisk og resulterende tilnærming samtidig, hevder at objekter som er utsatt for kvanteprosesser har komplementære krefter som ikke kan observeres eller samtidig måle.

Dette prinsippet om komplementaritet er født fra et annet postulat utviklet av Bohr: Tolkningen av København, grunnleggende for utredning av kvantemekanikk.

Tolkning av København

Ved hjelp av forskere Max Born og Werner Heisenberg utviklet Niels Bohr denne tolkningen av kvantemekanikk, som tillot å belyse noen av elementene som gjør mekaniske prosesser mulig, så vel som forskjellene deres. Formulert i 1927, regnes det som en tradisjonell tolkning.

I følge Københavns tolkning har ikke fysiske systemer definert egenskaper før de sender til målinger, og kvantemekanikk er bare i stand til å forutsi sannsynlighetene som målingene som er gjort vil gi visse resultater.

Periodisk tabellstruktur

Fra hans tolkning av atommodellen var Bohr i stand til å strukturere den periodiske tabellen over elementer som eksisterte på den tiden.

Han kunne bekrefte at de kjemiske egenskapene og koblingskapasiteten til et element er nært knyttet til valensbelastningen deres.

Bohrs arbeider brukt på den periodiske tabellen ga opphav til utvikling av et nytt felt av kjemi: kvantekjemi.

Tilsvarende får elementet kjent som Boro (Bohrium, BH), navnet sitt i hyllest til Niels Bohr.

Atomreaksjoner

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

Ved bombardement av partikler med lav energi, dannes en ny kjerne av lav stabilitet som til slutt vil avgi gammastråler, mens integriteten forfaller forfaller.

Denne Bohr -oppdagelsen ble ansett som nøkkelen i det vitenskapelige området i lang tid, til det ble arbeidet og forbedret, år senere, av sønnen Aage Bohr.

Forklaring av kjernefysisk fisjon

Nukleær fisjon er en kjernefysisk reaksjonsprosess som atomkjernen begynner å dele seg i mindre deler.

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

Niels Bohr utviklet en modell som tillot å forklare den kjernefysiske fisjoneringsprosessen til noen elementer. Denne modellen besto av observasjonen av en dråpe væske som ville representere strukturen til kjernen.

På samme måte som den integrerte strukturen til en dråpe kan skilles i to lignende deler, klarte Bohr å demonstrere at det samme kan skje med en atomkjerne, og kunne generere ny dannelse eller forringelsesprosesser på atomnivå.

Referanser

1. Bohr, n. (1955). Mann og fysisk vitenskap. Theoria: An International Journal for Theory, History and Foundations of Science, 3-8.
2. Lozada, r. S. (2008). Niels Bohr. Universitetsloven, 36-39.
3. Media Ab Nobel. (2014). Niels Bohr - Fakta. Hentet fra Nobelprize.Org: Nobelprize.org
4. Savoie, f. (2014). Et strengt bevis på Bohr-Van Leeuwen teorem i den semiiklassiske grensen. RMP, femti.
5. Redaktørene av Enyclopædia Britannica. (17 av 2016). Compound-Nucleus-modell. Hentet fra Britannica Encyclopedia: Britannica.com.