Niels Bohr Biografie și contribuții

Niels Bohr (1885-1962) a fost un fizician danez care a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 1922, pentru investigațiile sale legate de structura atomilor și nivelurile lor de radiații. Ridicat și educat în țări europene, în cele mai prestigioase universități englezești, Bohr a fost, de asemenea, un cercetător renumit și curios de filozofie.

A lucrat alături de alți oameni de știință renumiți și de laureații Nobel, cum ar fi J.J. Thompson și Ernest Rutherford, care l-au încurajat să-și continue cercetările în domeniul atomic.

Interesul lui Bohr în structura atomică ia determinat să se mute între universități pentru a găsi unul care să-i ofere spațiu pentru a-și dezvolta cercetarea în termenii lui.

Niels Bohr a pornit de la descoperirile făcute de Rutherford pentru a continua să le dezvolte până când își putea imprima propria amprentă.

Bohr a ajuns să aibă o familie de mai mult de șase copii, el a dat meditatii alte corpuri de iluminat științifice ca Werner Heisenberg și președinte al Royal Danish Academia de Științe și membru al altor academii de știință din întreaga lume.

index

• 1 Biografie
  • 1.1 Studii
  • 1.2 Relația cu Ernest Rutherford
  • 1.3 Institutul Nordic de Fizică Teoretică
  • Școala din Copenhaga
  • 1.5 Al doilea război mondial
  • 1.6 Întoarcerea acasă și moartea
• 2 Contribuții și descoperiri ale lui Niels Bohr
  • 2.1 Modelul și structura atomului
  • 2.2 Concepte cuantice la nivel atomic
  • 2.3 Descoperirea teoremei lui Bohr-van Leeuwen
  • 2.4 Principiul complementarității
  • 2.5 Interpretarea la Copenhaga
  • 2.6 Structura tabelului periodic
  • 2.7 Reacții nucleare
  • 2.8 Explicarea fisiunii nucleare
• 3 Referințe

biografie

Niels Bohr sa născut la 7 octombrie 1885 la Copenhaga, capitala Danemarcei. Tatăl lui Niels era creștin și profesor de fiziologie la Universitatea din Copenhaga.

Din partea ei, mama lui Niels era Ellen Adler, a cărei familie era privilegiată din punct de vedere economic, având influență în mediul bancar danez. Situația familială a lui Niels ia permis să aibă acces la o educație considerată privilegiată la vremea respectivă.

studiu

Niels Bohr a fost interesat de fizica, si a studiat la Universitatea din Copenhaga, din care a obținut o diplomă de master în fizică în 1911. Ulterior, el a călătorit în Anglia, unde a studiat la Laboratorul Cavendish de la Universitatea Cambridge.

Principala motivație pentru a studia acolo a fost de a primi tutela lui Joseph John Thomson, origine chimist englez care a primit Premiul Nobel în 1906 pentru descoperirea electronului, în special prin studii realizate despre mutarea energiei electrice prin gaze .

Intenția lui Bohr era să traducă în engleză teza sa de doctorat, care era legată în mod precis de studiul electronilor. Cu toate acestea, Thomson nu a arătat nici un interes real pentru Bohr, motiv pentru care acesta din urmă a decis să plece și să-și stabilească cursul spre Universitatea din Manchester.

Relația cu Ernest Rutherford

În timp ce la Universitatea din Manchester, Niels Bohr a avut ocazia să se împărtășească cu fizicianul și chimistul britanic Ernest Rutherford. El a fost, de asemenea, asistentul lui Thomson și, ulterior, a câștigat Premiul Nobel. Bohr a învățat foarte mult de la Rutherford, în special în domeniul radioactivității și al modelelor atomice.

Odată cu trecerea timpului, colaborarea dintre oamenii de știință a crescut și legătura prietenoasă a crescut. Unul dintre evenimentele în care ambii oameni de știință au interacționat în domeniul experimental a fost legat de modelul atomului propus de Rutherford.

Acest model a fost adevărat în domeniul conceptual, dar nu a fost posibil să-l concepem prin încadrarea lui în legile fizicii clasice. Având în vedere acest lucru, Bohr a îndrăznit să spună că motivul pentru aceasta a fost că dinamica atomilor nu era supusă legilor fizicii clasice.

Institutul nordic de fizică teoretică

Niels Bohr a fost considerat un om timid, introvertit, dar o serie de eseuri publicate în 1913 învrednicit recunoscut pe scară largă în domeniul științific, care-i o figură publică recunoscută a făcut. Aceste eseuri au fost legate de concepția sa despre structura atomului.

În 1916 Bohr a călătorit la Copenhaga și acolo, în orașul său natal, el a început să predea fizica teoretică la Universitatea din Copenhaga, studiouri de acasă în cazul în care a fost format.

Fiind în această poziție și datorită faimei dobândite anterior, Bohr a obținut suficiente bani pentru a crea în 1920 Institutul Nordic de Fizică Teoretică.

Fizicianul danez a condus acest institut din 1921 până în 1962, anul în care a murit. Ulterior, institutul și-a schimbat numele și a fost numit Institutul Niels Bohr, în onoarea fondatorului său.

Foarte curând, acest institut a devenit o referință în ceea ce privește cele mai importante descoperiri care se făceau în acel moment legate de atom și de conformația sa.

În scurt timp, Institutul Nordic de Fizică Teoretică era la egalitate cu alte universități cu o tradiție mai mare în zonă, cum ar fi universitățile germane din Göttingen și München.

Școala din Copenhaga

În 1920 a fost foarte important pentru Niels Bohr, deoarece în acei ani au emis două dintre principiile fundamentale ale teoriilor sale: principiul corespondenței, emise în 1923, și principiul complementarității, a adăugat în 1928.

Principiile menționate mai sus au stat la baza înființării Școlii de Mecanică Cuantică de la Copenhaga, numită și Interpretarea de la Copenhaga.

Această școală a descoperit că există mari efecte asupra marilor oameni de știință, cum ar fi Albert Einstein însuși, care, după opoziția față de diverse abordări, a ajuns să recunoască pe Niels Bohr drept unul dintre cei mai buni cercetători științifici ai timpului.

Pe de altă parte, în 1922 a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru restructureaza lor legate de experimente atomice, și că, în același an sa născut unicul său fiu, Aage Niels Bohr, care a antrenat în cele din urmă la Niels Institutul prezidează. Mai tarziu a devenit regizor si, in plus, in 1975 a primit Premiul Nobel pentru Fizica.

În anii '30, Bohr sa stabilit în Statele Unite și sa concentrat pe publicarea domeniului fisiunii nucleare. În acest context, Bohr a determinat caracterul fisionabil al plutoniului.

La sfârșitul acelui deceniu, în 1939, Bohr sa întors la Copenhaga și a primit numirea președintelui Academiei Regale de Științe daneze.

Al doilea război mondial

În 1940, Niels Bohr se afla la Copenhaga și, ca urmare a celui de-al doilea război mondial, trei ani mai târziu a fost forțat să fugă în Suedia împreună cu familia sa, deoarece Bohr avea originile evreiești.

Din Suedia, Bohr a călătorit în Statele Unite. Acolo sa stabilit și sa alăturat echipei de colaborare a Proiectului Manhattan, care a produs prima bombă atomică. Acest proiect a fost realizat într-un laborator al cărui locație a fost Los Alamos, în New Mexico, iar în timpul participării sale la acest proiect, Bohr și-a schimbat numele în Nicholas Baker.

Înapoi acasă și moarte

La sfârșitul celui de al doilea război mondial, Bohr a revenit la Copenhaga, unde a stat din nou, în calitate de director al Institutului Nordic pentru Fizică Teoretică și susținut întotdeauna aplicarea energiei atomice în scopuri utile, căutând întotdeauna eficiența în diferite procese.

Această înclinație se datorează faptului că Bohr era conștient de marile daune care ar fi putut fi cauzate de ceea ce a descoperit și, în același timp, știa că există o utilizare mai constructivă pentru acest tip de energie puternică. Apoi, din anii 1950, Niels Bohr sa dedicat predării unor conferințe axate pe utilizarea pașnică a energiei atomice.

Așa cum am menționat mai devreme, Bohr sa nu alunece magnitudinea energiei atomice, astfel încât în ​​plus față de pledează pentru o bună utilizare, au fost, de asemenea, prevedea că guvernele care ar trebui să se asigure că această energie nu a fost utilizat destructiv.

Această noțiune a fost prezentată în 1951, într-un manifest semnat de mai mult de o sută de cercetători renumiți și oameni de știință de atunci.

Ca urmare a acestei acțiuni, iar activitatea sa anterioară față de utilizarea pașnică a energiei atomice, în 1957 Fundația Ford a acordat Atomi pentru Pace Premiul, acordate persoanelor fizice care doresc să promoveze utilizarea pozitivă a astfel de energie.

Niels Bohr a murit la 18 noiembrie 1962, la Copenhaga, orașul său natal, la 77 de ani.

Contribuții și descoperiri ale lui Niels Bohr

Modelul și structura atomului

Modelul atomic al lui Niels Bohr este considerat una dintre cele mai mari contribuții ale sale la lumea fizicii și a științelor în general. El a fost primul care a arătat atomul ca un nucleu încărcat pozitiv și înconjurat de electroni în orbită.

Bohr a reușit să descopere mecanismul funcționării interne a unui atom: electronii pot orbita independent în jurul nucleului. Numărul de electroni prezenți în orbita exterioară a nucleului determină proprietățile elementului fizic.

Pentru a obține acest model atomic Bohr aplicat teoria cuantică la modelul atomic Max Planck dezvoltat de Rutherford, care rezultă în modelul care ia adus Premiul Nobel. Bohr a prezentat structura atomică ca un mic sistem solar.

Concepte cuantice la nivel atomic

Ceea ce a determinat modelul atomic al lui Bohr să fie considerat revoluționar a fost metoda pe care a folosit-o pentru ao realiza: aplicarea teoriilor fizicii cuantice și interdependența lor cu fenomenele atomice.

Cu aceste aplicații, Bohr a fost capabil să determine mișcările de electroni în jurul nucleului atomic, precum și schimbările în proprietățile lor.

În același mod, prin aceste concepte, a reușit să obțină o noțiune despre modul în care materia este capabilă să absoarbă și să emită lumină din cele mai imperceptibile structuri interne ale ei.

Descoperirea teoremei Bohr-van Leeuwen

Teorema Bohr-van Leeuwen este o teoremă aplicată în domeniul mecanicii. Lucrată mai întâi de Bohr în 1911 și apoi completată de van Leeuwen, aplicarea acestei teorii a reușit să diferențieze sfera fizicii clasice de fizica cuantică.

Teorema afirmă că magnetizarea rezultată din aplicarea mecanicii clasice și a mecanicii statistice va fi întotdeauna zero. Bohr și van Leeuwen au reușit să privească anumite concepte care puteau fi dezvoltate numai prin fizica cuantică.

Astăzi teorema celor doi oameni de știință este aplicată cu succes în domenii precum fizica plasmei, electromecanica și ingineria electrică.

Principiul complementarității

În mecanica cuantică, principiul complementarității formulat de Bohr, care reprezintă o abordare teoretică și care rezultă în același timp, susține că obiectele supuse proceselor cuantice au atribuții complementare care nu pot fi observate sau mediate simultan.

Acest principiu al complementarității sa născut dintr-un alt postulat dezvoltat de Bohr: interpretarea de la Copenhaga; fundamentale pentru investigarea mecanicii cuantice.

Interpretarea la Copenhaga

Cu ajutorul oamenilor de știință Max Born și Werner Heisenberg, Niels Bohr a dezvoltat această interpretare a mecanicii cuantice, care a permis elucidarea unora dintre elementele care fac posibilă procesele mecanice, precum și diferențele dintre ele. Formată în 1927, este considerată o interpretare tradițională.

Conform interpretării de la Copenhaga, sistemele fizice nu posedă proprietăți definite înainte de a fi supuse măsurătorilor, iar mecanica cuantică este capabilă doar să prezică probabilitățile prin care măsurătorile efectuate vor produce anumite rezultate.

Structura tabelului periodic

Din interpretarea modelului atomic, Bohr a reușit să structureze într-o manieră mai detaliată tabela periodică a elementelor existente la acel moment.

El a fost în măsură să afirme că proprietățile chimice și capacitatea de lipire a unui element sunt strâns legate de sarcina sa de valențe.

Lucrările lui Bohr aplicate tabelului periodic au dat naștere dezvoltării unui nou domeniu de chimie: chimia cuantică.

In acelasi fel, elementul cunoscut sub numele de Boro (Bohrium, Bh), isi face numele in tribut de la Niels Bohr.

Reacții nucleare

Folosind un model propus, Bohr a fost capabil să propună și să stabilească mecanismele reacțiilor nucleare dintr-un proces în două etape.

Prin bombardarea particulelor de energie scăzută, se formează un nucleu de stabilitate scăzută, care va emite raze gama, în timp ce integritatea sa se descompune.

Această descoperire a lui Bohr a fost considerată cheie în domeniul științific pentru o lungă perioadă de timp, până când a fost lucrat și îmbunătățită, ani mai târziu, de unul dintre fiii săi, Aage Bohr.

Explicarea fisiunii nucleare

Fisiunea nucleară este un proces de reacție nucleară prin care nucleul atomic începe să se împartă în părți mai mici.

Acest proces este capabil să producă cantități mari de protoni și fotoni, eliberând energia în același timp și în mod constant.

Niels Bohr a dezvoltat un model care a permis explicarea procesului de fisiune nucleară a unor elemente. Acest model a constat în observarea unei picături de lichid care ar reprezenta structura nucleului.

În același mod în care structura integrală a unei picături poate fi separată în două părți similare, Bohr a reușit să demonstreze că același lucru se poate întâmpla cu un nucleu atomic, fiind capabil să genereze noi procese de formare sau deteriorare la nivel atomic.

referințe

1. Bohr, N. (1955). Omul și știința fizică. Theoria: Un jurnal internațional pentru teorie, istorie și fundații ale științei, 3-8.
2. Lozada, R. S. (2008). Niels Bohr. Actul Universitar, 36-39.
3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - Fapte. Adus de la Nobelprize.org: nobelprize.org
4. Savoie, B. (2014). O dovadă riguroasă a teoremei lui Bohr-van Leeuwen în limita semiclasică. UMR, 50.
5. Editori ai Encyclopædia Britannica. (17 noiembrie 2016). Compus-nucleu model. Adus de la Enciclopedia Britannica: britannica.com.