נילס בוהר ביוגרפיה ותרומות

נילס בור (1885-1962) היה פיסיקאי דני שזכה בפרס נובל בפיסיקה בשנת 1922, על מחקרו הקשור למבנה האטומים ורמות הקרינה שלהם. גדל בוהר ומשכיל באדמות אירופה, באוניברסיטאות האנגליות היוקרתיות ביותר, בוהר היה גם חוקר ידוע וסקרן של הפילוסופיה.

הוא עבד לצד מדענים ידועים אחרים וחתני פרס נובל, כמו ג'יי ג'יי. תומפסון וארנסט רתרפורד, שעודדו אותו להמשיך את מחקרו בתחום האטומי.

התעניינותו של בוהר במבנה האטומי הובילה אותו לעבור בין האוניברסיטאות ולמצוא לו את המרחב לפיתוח המחקר שלו בתנאים שלו.

נילס בור החל מהתגליות שערך רתרפורד כדי להמשיך ולפתח אותן עד שיוכל להדפיס את חותמן.

בוהר בא למשפחה של יותר מששה ילדים, היה מורה של מדענים אחרים כמו ורנר הייזנברג ונשיא האקדמיה המלכותית הדנית למדעים, וחבר באקדמיות מדעיות אחרות ברחבי העולם.

אינדקס

• 1 ביוגרפיה
  • 1.1 מחקרים
  • 1.2 הקשר עם ארנסט רתרפורד
  • 1.3 המכון הנורדי לפיסיקה תיאורטית
  • 1.4 בית הספר בקופנהגן
  • 1.5 מלחמת העולם השנייה
  • 1.6 חזרו הביתה ולמוות
• 2 תרומות ותגליות מאת נילס בוהר
  • 2.1 מודל ומבנה האטום
  • 2.2 מושגים קוונטיים ברמה האטומית
  • 2.3 גילוי של משפט בוהר ואן Leeuwen
  • 2.4 עקרון ההשלמה
  • 2.5 פרשנות קופנהגן
  • 2.6 מבנה הלוח התקופתי
  • 2.7 תגובות גרעיניות
  • 2.8 הסבר על ביקוע גרעיני
• 3 הפניות

ביוגרפיה

נילס בוהר נולד ב -7 באוקטובר 1885 בקופנהגן, עיר הבירה של דנמרק. אביו של נילס נקרא כריסטיאן והיה פרופסור לפיזיולוגיה באוניברסיטת קופנהגן.

מאידך גיסא, אמו של נילס היתה אלן אדלר, שמשפחתה היתה חסכונית מבחינה כלכלית, בעלת השפעה בסביבה הבנקאית הדנית. המצב המשפחתי של נילס איפשר לו גישה לחינוך שנחשב מועדף באותה עת.

מחקרים

נילס בוהר התעניין בפיסיקה, ולמד באוניברסיטת קופנהגן, ממנה קיבל תואר שני בפיזיקה בשנת 1911. אחר כך נסע לאנגליה, שם למד במכון קוונדיש באוניברסיטת קיימברידג '.

המניע העיקרי ללימודים שם היה לקבל את הדרכה של ג 'וזף ג' ון תומסון, כימאי ממוצא אנגלי שקיבל את פרס נובל בשנת 1906 על גילוי של האלקטרון, במיוחד עבור מחקרים שהוא עשה על איך חשמל נע דרך גזים.

כוונתו של בור היתה לתרגם את עבודת הדוקטורט שלו לאנגלית, שהיתה קשורה במדויק ללימוד האלקטרונים. עם זאת, תומסון לא הראה שום עניין אמיתי בוהר, ולכן החליט האחרון לעזוב ולהגדיר את הקורס שלו לכיוון אוניברסיטת מנצ 'סטר.

הקשר עם ארנסט רתרפורד

בעוד באוניברסיטת מאנצ 'סטר, נילס בוהר היה הזדמנות לחלוק עם הפיזיקאי הבריטי כימאי ארנסט Rutherford. הוא היה גם עוזר של תומסון ולאחר מכן זכה בפרס נובל. בוהר למד הרבה מידיה של רתרפורד, במיוחד בתחום הרדיואקטיביות ומודלי האטום.

עם חלוף הזמן, שיתוף הפעולה בין שני המדענים גדל והיחסים הידידותיים שלהם גדלו. אחד האירועים שבהם שני המדענים אינטראקציה בתחום הניסוי היה קשור המודל של האטום המוצע על ידי Rutherford.

מודל זה היה נכון בתחום הקונספטואלי, אך לא ניתן היה להעלותו על הדעת על ידי מסגורו בחוקי הפיזיקה הקלאסית. לאור זאת, העז בוהר לומר שהסיבה לכך היא שהדינמיקה של האטומים אינה כפופה לחוקי הפיזיקה הקלאסית.

המכון הנורדי לפיסיקה תיאורטית

נילס בוהר נחשב לאדם ביישן ומופנם, אך סדרת מאמרים שפורסמו ב -1913 זכתה להכרה רחבה בתחום המדעי, מה שהפך אותו לדמות ציבורית מוכרת. חיבורים אלה היו קשורים לתפיסתו את מבנה האטום.

בשנת 1916 נסע בוהר לקופנהגן ושם, בעיר הולדתו, הוא החל לתת שיעורים בפיזיקה תיאורטית באוניברסיטת קופנהגן, בית המחקרים שבו הוא הוקם.

בהיותו במצב זה ובזכות התהילה שרכשה בעבר, Bohr השיג את הכסף הדרוש שהיה צורך ליצור בשנת 1920 המכון הנורדי לפיסיקה תיאורטית.

הפיזיקאי הדני הוביל את המכון בשנים 1921-1962, השנה שבה מת. מאוחר יותר, המכון שינה את שמו ונקרא מכון נילס בוהר, לכבוד מייסדה. 

בקרוב מאוד, מכון זה הפך התייחסות במונחים של הגילויים החשובים ביותר שנעשו באותה עת הקשורים האטום ואת הקונפורמציה שלה.

בתוך זמן קצר המכון הנורדי לפיסיקה תיאורטית היה על השוויון עם אוניברסיטאות אחרות עם מסורת יותר באזור, כגון האוניברסיטאות של גרמניה גטינגן ומינכן.

בית הספר של קופנהגן

שנות העשרים היו חשובות מאוד לנילס בוהר, שכן באותן שנים הוציא שני עקרונות יסוד של תיאוריותיו: עיקרון ההתכתבות, שהוצא ב -1923, ועקרון השלמות, שנוסף בשנת 1928.

העקרונות הנ"ל היו הבסיס לבנייתו של בית הספר של מכניקה קוונטית, המכונה גם פרשנות קופנהגן..

בית הספר הזה מצא שלילי מדענים גדולים כמו אלברט איינשטיין, כי לאחר האופוזיציה לפני תערוכות מגוונות, זה בסופו של דבר להכיר נילס בוהר כמו אחד החוקרים המדעיים הטובים ביותר של הזמן.

מצד שני, בשנת 1922 הוא קיבל את פרס נובל בפיזיקה על הניסויים שלו הקשורים מחדש אטומית, ובאותו שנה נולד בנו היחיד, Aage נילס בוהר, אשר בסופו של דבר התאמן במכון בראשות נילס. מאוחר יותר הוא הפך למנהל שלה, ובנוסף, בשנת 1975 הוא קיבל את פרס נובל בפיסיקה.

בשנות השלושים התיישב בור בארצות הברית והתמקד בפרסום שדה הביקוע הגרעיני. בהקשר זה קבע בור את המאפיין הבקיע של הפלוטוניום.

בסוף אותו עשור, בשנת 1939, חזר בוהר לקופנהגן וקיבל את מינויו של נשיא האקדמיה המלכותית הדנית למדעים.

מלחמת העולם השנייה

ב -1940 היה נילס בוהר בקופנהגן, ובשל מלחמת העולם השנייה, שלוש שנים לאחר מכן, נאלץ להימלט לשוודיה עם משפחתו, משום שלבוהר היו מקורות יהודיים.

משוודיה נסע בוהר לארצות הברית. שם הוא התיישב והצטרף צוות שיתוף פעולה של פרויקט מנהטן, אשר הפיק את פצצת האטום הראשונה. פרויקט זה בוצע במעבדה שמיקומה היה לוס אלמוס, בניו מקסיקו, ובמהלך השתתפותה בפרויקט זה שינתה את שמה לניקולס בייקר.

לחזור הביתה ולמוות

בסוף מלחמת העולם השנייה חזר בוהר לקופנהגן, שם שוב כיהן כמנהל המכון הנורדי לפיסיקה תיאורטית ותמיד הדגיש את היישום של אנרגיה אטומית ביעדים שימושיים, בחיפוש אחר יעילות בתהליכים שונים.

הנטייה הזאת היא משום שבוהר היה מודע לנזק הגדול שיכול היה להיגרם על ידי מה שגילה, ובו בזמן ידע שיש שימוש קונסטרוקטיבי יותר בסוג האנרגיה החזק הזה. לאחר מכן, מאז 1950, הקדיש נילס בוהר להרצאות שהתמקדו בשימוש בשלום באנרגיה אטומית.

כפי שהוזכר קודם לכן, בוהר לא החמיץ את עוצמת האנרגיה האטומית, ולכן בנוסף לדרישת השימוש הנכון שלה, הוא גם קבע כי הממשלות היו צריכים להבטיח כי אנרגיה זו לא נעשה בצורה הרסנית.

רעיון זה הוצג בשנת 1951, במניפסט שנחתם על ידי יותר ממאה חוקרים ידועים ומדענים באותה עת.

כתוצאה מפעולה זו, ועל עבודתו הקודמת לטובת השימוש בשלום באנרגיה אטומית, בשנת 1957 העניקה לו קרן פורד את פרס האטום לשלום, שניתן לאישים שביקשו לקדם את השימוש החיובי בסוג זה של אנרגיה..

נילס בוהר מת ב- 18 בנובמבר 1962, בקופנהגן, עיר הולדתו, בגיל 77.

תרומות ותגליות של נילס בור

מודל ומבנה האטום

המודל האטומי של נילס בוהר נחשב לאחד התרומות הגדולות ביותר שלו לעולם הפיזיקה והמדעים בכלל. הוא היה הראשון שהציג את האטום כגרעין טעון באופן חיובי ומוקף במסלולים אלקטרונים.

בוהר הצליח לגלות את מנגנון הפעולה הפנימית של האטום: האלקטרונים מסוגלים לנוע באופן עצמאי סביב הגרעין. מספר האלקטרונים הנמצאים במסלול החיצוני של הגרעין קובע את תכונות היסוד הפיזי.

כדי להשיג את המודל האטומי הזה, בוהר יישם את תורת הקוונטים של מקס פלאנק על המודל האטומי שפיתח רתרפורד, והשיג את הדוגמה שזכתה בו בפרס נובל. בוהר הציג את המבנה האטומי כמערכת סולארית קטנה.

מושגים קוונטיים ברמה האטומית

מה שהוביל את המודל האטומי של בוהר להיחשב למהפכני היה השיטה שבה השתמש כדי להשיג זאת: יישום התיאוריות של הפיזיקה הקוונטית והקשר שלהן לתופעות האטומיות.

עם יישומים אלה, Bohr היה מסוגל לקבוע את התנועות של אלקטרונים סביב הגרעין האטומי, כמו גם שינויים המאפיינים שלהם.

באותו אופן, באמצעות מושגים אלה, הוא היה מסוגל לקבל מושג על איך החומר מסוגל לקלוט פולט אור מן המבנים הפנימיים הבלתי מורגש ביותר שלה..

גילוי של Bohr-van Leeuwen משפט

The Bohr-van Leeuwen משפט הוא משפט החלים על שטח של מכניקה. הראשון עבד על ידי Bohr בשנת 1911 ולאחר מכן בתוספת של van Leeuwen, את היישום של משפט זה הצליח להבדיל את היקף הפיזיקה הקלאסית של פיזיקה קוונטית.

המשפט קובע כי המגנטיזציה הנובעת מיישום של מכניקה קלאסית ומכניקה סטטיסטית תמיד תהיה אפס. בוהר וואן ליוון הצליחו להציץ מושגים מסוימים שיכולים להתפתח רק באמצעות פיזיקה קוונטית.

היום משפט של שני המדענים מוחל בהצלחה בתחומים כגון פלזמה פיזיקה, אלקטרומכניקה והנדסת חשמל.

עקרון ההשלמה

בתוך מכניקת הקוונטים, עקרון ההשלמה שגובש על ידי בוהר, המייצג גישה תיאורטית וכתוצאה מכך באותו זמן, טוען כי לחפצים הנתפסים לתהליכים קוונטיים יש ייחוסים משלימים שאינם ניתנים להשגה או לתיווך בו זמנית..

עיקרון זה של השלמה נולד מתוך הנחה נוספת שפותחה על ידי בור: פרשנות קופנהגן; יסוד לחקירת מכניקת הקוונטים.

הפרשנות של קופנהגן

בעזרתם של המדענים מקס בורן וורנר הייזנברג, פיתח נילס בור את הפרשנות הזאת של מכניקת הקוונטים, שאיפשרה הבהרת חלק מהאלמנטים המרכיבים תהליכים מכאניים, כמו גם את ההבדלים ביניהם. נוסחה בשנת 1927, זה נחשב פרשנות מסורתית.

לפי הפירוש של קופנהגן, למערכות פיזיות אין תכונות מוגדרות לפני שהן נתונות למדידות, ומכניקת הקוואנטים יכולה רק לחזות את ההסתברויות שבהן המדידות שיניבו יניבו תוצאות מסוימות.

מבנה הטבלה המחזורית

לפי הפרשנות שלו למודל האטומי, בוהר היה מסוגל לבנות בצורה מפורטת יותר את הטבלה המחזורית של האלמנטים הקיימים באותו זמן.

הוא היה מסוגל לאשר כי התכונות הכימיות ואת קיבולת מליטה של ​​אלמנט קשורות קשר הדוק עומס valensions שלה.

יצירותיו של בור על השולחן התקופתי נתנו את הרגל לפיתוח שדה חדש של הכימיה: הכימיה הקוונטית.

באותו אופן, האלמנט הידוע בשם Boro (Bohrium, Bh), מקבל את שמו במחווה מאת נילס בוהר.

תגובות גרעיניות

באמצעות מודל מוצע, בוהר היה מסוגל להציע ולהקים את מנגנוני התגובות הגרעיניות מתהליך דו-שלבי.

על ידי הפצצה של חלקיקי אנרגיה נמוכה, נוצרת ליבת יציבות נמוכה חדשה שתגרום בסופו של דבר לפלוט קרני גמא,.

גילוי זה של בוהר נחשב מפתח בתחום מדעי במשך זמן רב, עד שזה עבד ושיפור, שנים מאוחר יותר, על ידי אחד מילדיה, Aage Bohr.

הסבר על ביקוע גרעיני

הבקעה הגרעינית היא תהליך תגובה גרעיני שבו הגרעין האטומי מתחיל להתחלק לחלקים קטנים יותר.

תהליך זה מסוגל לייצר כמויות גדולות של פרוטונים ופוטונים, שחרור אנרגיה באותו זמן וכל הזמן.

נילס בוהר פיתח מודל שאפשר להסביר את תהליך ביקוע הגרעין של כמה אלמנטים. מודל זה כלל התבוננות בטיפת נוזל שתייצג את מבנה הגרעין.

באותו אופן שבו המבנה האינטגרלי של טיפה יכול להיות מופרד לשני חלקים דומים, Bohr הצליח להוכיח כי אותו דבר יכול לקרות עם גרעין אטומי, להיות מסוגל ליצור תהליכים חדשים של היווצרות או הידרדרות ברמה האטומית..

הפניות

1. בוהר, נ. (1955). האדם והמדע הפיזי. תיאוריה: כתב עת בינלאומי לתיאוריה, להיסטוריה ולקרנות המדע, 3-8.
2. לוזאדה, ר 'ס. (2008). נילס בור. אוניברסיטת חוק, 36-39.
3. נובל מדיה א.ב. (2014). נילס בוהר - עובדות. מקור: Nobelprize.org: nobelprize.org
4. Savoie, B. (2014). הוכחה קפדנית של משפט בוהר ואן Leeuwen בגבול semiclassical. RMP, 50.
5. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (17 בנובמבר 2016). מודל הגרעין המורכב. מקורו באנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com.