Дял:
Нилс Бор Биография и приноси
Нилс Бор (1885-1962) е датски физик, който е носител на Нобелова награда по физика през 1922 г. за своите изследвания, свързани със структурата на атомите и техните нива на радиация. Отгледан и образован в европейски земи, в най-престижните английски университети, Бор е бил известен изследовател и любопитен философ.
Работил е заедно с други известни учени и нобелови лауреати като Дж. Томпсън и Ърнест Ръдърфорд, които го насърчават да продължи изследванията си в атомната зона.
Интересът на Бор към атомната структура го накара да се движи между университетите, за да открие такъв, който му дава място да развива научните си изследвания под собствените си условия..
Нилс Бор започва от откритията, направени от Ръдърфорд, за да продължи да ги развива, докато не може да отпечата собствения си отпечатък.
Бор дошъл да има семейство от повече от шест деца, преподавател на други научни постижения като Вернер Хайзенберг и президент на Кралската датска академия на науките, както и член на други научни академии по света..
индекс
- 1 Биография
- 1.1 Проучвания
- 1.2 Връзка с Ърнест Ръдърфорд
- 1.3 Нордически институт по теоретична физика
- 1.4 Копенхагенското училище
- 1.5. Втората световна война
- 1.6 Завръщане у дома и смърт
- 2 Принос и открития на Нилс Бор
- 2.1 Модел и структура на атома
- 2.2 Квантови концепции на атомно ниво
- 2.3 Откриване на теоремата на Бор-ван Левен
- 2.4 Принцип на допълняемост
- 2.5 Тълкуване на Копенхаген
- 2.6 Структура на периодичната таблица
- 2.7 Ядрени реакции
- 2.8 Обяснение на ядреното делене
- 3 Препратки
биография
Нилс Бор е роден на 7 октомври 1885 г. в Копенхаген, столицата на Дания. Бащата на Нилс е наречен християнин и е професор по физиология в университета в Копенхаген.
От друга страна, майката на Нилс беше Елън Адлер, чието семейство беше икономически привилегировано и имаше влияние в датската банкова среда. Семейното положение на Нилс му позволява да има достъп до образование, считано за привилегировано по онова време.
проучвания
Нилс Бор се интересува от физика и учи в Университета в Копенхаген, откъдето получава магистърска степен по физика през 1911 г. След това пътува до Англия, където учи в Лабораторията на Кавендиш в Университета в Кеймбридж..
Основната мотивация за изучаване е да получат попечителството на Джоузеф Джон Томсън, химик от английски произход, който е получил Нобелова награда през 1906 г. за откриването на електрона, по-специално за изследванията, които той прави за това как електричеството се движи чрез газове.
Намерението на Бор е да преведе своята докторска дисертация на английски език, която е свързана с изучаването на електроните. Въпреки това, Томсън не проявяваше истински интерес към Бора, поради което последният решил да напусне и да се насочи към университета в Манчестър..
Връзка с Ърнест Ръдърфорд
Докато е бил в университета в Манчестър, Нилс Бор имал възможността да сподели с британския физик и химик Ернест Ръдърфорд. Той също беше асистент на Томсън и впоследствие спечели Нобелова награда. Бор научи много от ръката на Ръдърфорд, особено в областта на радиоактивността и атомните модели.
С течение на времето сътрудничеството между двамата учени нарастваше и приятелската им връзка нарастваше. Едно от събитията, в които и двамата учени взаимодействат в експерименталното поле, е свързано с модела на атома, предложен от Ръдърфорд.
Този модел е бил верен в концептуалното поле, но не е било възможно да го възприеме като го оформи в законите на класическата физика. Като се има предвид това, Бор се осмели да каже, че причината за това е, че динамиката на атомите не е подчинена на законите на класическата физика.
Нордически институт по теоретична физика
Нилс Бор се смяташе за срамежлив и затворен човек, но поредица от есета, публикувани през 1913 г., му спечелиха широко признание в научната област, което го направи призната обществена фигура. Тези есета са свързани с неговото схващане за структурата на атома.
През 1916 г. Бор пътува до Копенхаген и там, в родния си град, започва да преподава по теоретична физика в Университета в Копенхаген, където се обучават..
В тази си позиция и благодарение на предишната си слава, Бор получил достатъчно пари, необходими за създаването през 1920 г. на Северния институт по теоретична физика..
Датският физик ръководи този институт от 1921 до 1962 г., годината, в която е починал. По-късно институтът променя името си и носи името на института Niels Bohr, в чест на своя основател.
Много скоро този институт се превърна в референция от гледна точка на най-важните открития, направени по време, свързано с атома и неговата конформация.
За кратко време Скандинавският институт по теоретична физика беше на едно ниво с други университети с повече традиции в областта, като германските университети в Гьотинген и Мюнхен..
Училище в Копенхаген
1920-те години е много важен за Нилс Бор, тъй като през тези години той издава два от основните принципи на неговите теории: принципа на кореспонденция, издаден през 1923 г., и принципа на допълняемост, добавен през 1928 г..
Гореспоменатите принципи са били основата, на която започна да се формира Копенхагенската школа за квантова механика, наречена още Копенхагенска интерпретация..
Това училище е открило в големи учени като този на Алберт Айнщайн, че след опозицията преди различни експозиции, накрая признава на Нилс Бор като един от най-добрите научни изследователи на времето..
От друга страна, през 1922 г. той получава Нобелова награда за физика за експериментите си, свързани с атомното преструктуриране, и същата година се ражда единственият му син, Агед Нилс Бор, който впоследствие се обучава в института под ръководството на Нилс. По-късно той става директор и освен това през 1975 г. получава Нобелова награда по физика.
През 30-те години Бор се заселва в САЩ и се фокусира върху популяризирането на ядреното делене. Именно в този контекст Бор определи делящата се характеристика на плутония.
В края на това десетилетие, през 1939 г., Бор се връща в Копенхаген и получава назначението за президент на Кралската датска академия на науките.
Втората световна война
През 1940 г. Нилс Бор е в Копенхаген и в резултат на Втората световна война три години по-късно той е принуден да избяга в Швеция със семейството си, тъй като Бор има еврейски произход..
От Швеция Бор пътува до Съединените щати. Там той се установил и се присъединил към екипа за сътрудничество на проекта Манхатън, който произвел първата атомна бомба. Този проект беше осъществен в лаборатория, чието местоположение беше Лос Аламос, в Ню Мексико, и по време на участието си в този проект Бор промени името си на Никълъс Бейкър..
Върнете се у дома и смъртта
В края на Втората световна война Бор се завръща в Копенхаген, където отново е директор на Северния институт по теоретична физика и винаги се застъпва за прилагането на атомната енергия с полезни цели, винаги търсейки ефективност в различни процеси..
Тази нагласа е такава, защото Бор осъзнава големите щети, които може да бъде причинена от откритото от него, и в същото време знае, че има по-конструктивна употреба за този мощен вид енергия. След това, от 50-те години на миналия век, Нилс Бор се посвещава на лекции, посветени на мирното използване на атомната енергия.
Както беше споменато по-рано, Бор не пропусна мащаба на атомната енергия, така че освен че се застъпваше за правилното му използване, той също така постанови, че правителствата трябва да гарантират, че тази енергия не се използва по разрушителен начин..
Тази идея е представена през 1951 г. в манифест, подписан от повече от сто известни по това време изследователи и учени.
В резултат на това действие и на предишната си работа в полза на мирното използване на атомната енергия, през 1957 г. Фондация „Форд“ му присъди наградата „Атоми за мир“, дадена на личности, които се стремят да насърчат положителното използване на този вид енергия..
Нилс Бор почина на 18 ноември 1962 г. в родния си град в Копенхаген, на 77 години.
Приноси и открития на Нилс Бор
Модел и структура на атома
Атомният модел на Нилс Бор се счита за един от най-големите му приноси в света на физиката и науките като цяло. Той е първият, който показва атома като положително заредено ядро и е заобиколен от орбита на електрони.
Бор успява да открие механизма на вътрешното функциониране на атома: електроните са способни да се движат в орбита независимо около ядрото. Броят на електроните, присъстващи във външната орбита на ядрото, определя свойствата на физическия елемент.
За да получи този атомен модел, Бор прилага квантовата теория на Макс Планк за атомния модел, разработен от Ръдърфорд. Бор представи атомната структура като малка слънчева система.
Квантови концепции на атомно ниво
Това, което доведе до революционен модел на атомния модел на Бор, е методът, който той използва, за да го постигне: прилагането на теориите на квантовата физика и тяхната взаимовръзка с атомните явления..
С тези приложения Бор успява да определи движенията на електроните около ядреното ядро, както и промените в техните свойства.
По същия начин, чрез тези концепции, той успява да получи представа за това как материята е способна да поглъща и излъчва светлина от своите най-незабележими вътрешни структури..
Откриване на теоремата Бор-ван Лиуен
Теоремата Бор-ван Левен е теорема, приложена в областта на механиката. Първо работил от Бор през 1911 г. и след това допълнен от Ван Лийуен, прилагането на тази теорема успя да разграничи обхвата на класическата физика от квантовата физика.
Теоремата гласи, че намагнитването в резултат от прилагането на класическата механика и статистическата механика винаги ще бъде нула. Бор и ван Лийуен успяха да видят някои понятия, които могат да се развият само чрез квантовата физика.
Днес теоремата на двамата учени успешно се прилага в области като физика на плазмата, електромеханика и електротехника.
Принцип на допълняемост
В квантовата механика, принципът на допълняемостта, формулиран от Бор, който представлява теоретичен подход и в същото време произтича, твърди, че обектите, подложени на квантовите процеси, имат допълващи се атрибути, които не могат да бъдат наблюдавани или медиирани едновременно..
Този принцип на допълване се ражда от друг постулат, разработен от Бор: тълкуването на Копенхаген; фундаментални за изследването на квантовата механика.
Тълкуване на Копенхаген
С помощта на учените Макс Борн и Вернер Хайзенберг Нилс Бор разработи тази интерпретация на квантовата механика, която позволи да се изяснят някои от елементите, които правят механичните процеси възможни, както и техните различия. Формулиран през 1927 г., той се смята за традиционна интерпретация.
Според тълкуването на Копенхаген, физическите системи нямат определени свойства преди да бъдат подложени на измервания, а квантовата механика е в състояние само да предвиди вероятностите, с които направените измервания ще дадат определени резултати..
Структура на периодичната таблица
От неговата интерпретация на атомния модел, Бор е в състояние да структурира по-детайлно периодичната таблица на елементите, съществуващи по това време.
Той е в състояние да потвърди, че химичните свойства и свързващата способност на елемента са тясно свързани с натоварването на валенциите.
Работите на Бора, прилагани към периодичната таблица, са допринесли за развитието на нова област на химията: квантовата химия..
По същия начин, елементът, известен като Боро (Bohrium, Bh), получава своето име в знак на почит от Niels Bohr.
Ядрени реакции
Чрез предложен модел, Бор е в състояние да предложи и установи механизмите на ядрените реакции от двуетапния процес.
Чрез бомбардиране на ниско енергийни частици се образува ново ядро с ниска стабилност, което в крайна сметка ще излъчва гама-лъчи, а неговата цялост се разпада..
Това откритие на Бор отдавна се е смятало за ключово в научната област, докато не е работило и усъвършенствано, години по-късно, от едно от децата му, Aage Bohr..
Обяснение на ядреното делене
Ядреното делене е ядрен реакционен процес, чрез който атомното ядро започва да се дели на по-малки части.
Този процес е способен да произвежда големи количества протони и фотони, освобождавайки енергия едновременно и постоянно.
Нилс Бор разработи модел, който позволява да се обясни процесът на ядрено делене на някои елементи. Този модел се състои в наблюдение на капка течност, която да представлява структурата на ядрото.
По същия начин, по който интегралната структура на една капка може да бъде разделена на две подобни части, Бор успява да докаже, че същото нещо може да се случи с атомното ядро, да може да генерира нови процеси на образуване или влошаване на атомното ниво..
препратки
- Бор, Н. (1955). Човекът и физическата наука. Теория: Международно списание за теория, история и основи на науката, 03.08.
- Lozada, R. S. (2008). Нилс Бор. Закон за университета, 36-39.
- Nobel Media AB. (2014). Нилс Бор - факти. Взето от Nobelprize.org: nobelprize.org
- Savoie, B. (2014). Строго доказателство за теоремата на Бор-ван Лиувен в полукласическата граница. ПУР, 50.
- Редакторите на Енциклопедия Британика. (17 ноември 2016 г.). Модел на съединение-ядро. Взето от Encyclopedia Britannica: britannica.com.