25900 авторів і 91 редактор відповіли на 98952 питання,
розмістивши 129771 посилання на 81900 сайтів, приєднуйтесь!

Реклама партнерів:

Яка біографія Нільса Бора?

РедагуватиУ обранеДрук

Нільс Хенрік Давид Бор (7 жовтня 1885, Копенгаген - 18 листопада 1962, Копенгаген) - данський фізик-теоретик і громадський діяч, один із творців сучасної фізики. Лауреат Нобелівської премії з фізики (1922). Член Датського королівського товариства (1917) і його президент з 1939. Був членом більш ніж 20 академій наук світу, в тому числі іноземним почесним членом АН СРСР (1929- членом-кореспондентом - з 1924 р).

Бор відомий як творець першої квантової теорії атома і активний учасник розробки основ квантової механіки. Також він вніс значний вклад у розвиток теорії атомного ядра і ядерних реакцій, процесів взаємодії елементарних частинок з середовищем.

Дитинство і юність

Нільс Бор народився в сім'ї Крістіана Бора, професора фізіології Копенгагенського університету, і Еллен Бор, що походила з багатої і впливової єврейської родини. Батьки Нільса і його молодшого, гаряче улюбленого брата Харальда (майбутнього великого математика) зуміли зробити дитячі роки синів щасливими і змістовними. Сприятливий вплив сім'ї, особливо - матері, відігравало вирішальну роль у формуванні їх душевних якостей.

Початкову освіту Нільс одержав у Гаммельхольмской граматичній школі, яку закінчив в 1903 р У шкільні роки був завзятим футболістом- пізніше захоплювався катанням на лижах і вітрильним спортом. Двадцяти трьох років закінчив Копенгагенський університет, де здобув репутацію незвичайно обдарованого фізика-дослідника. Його дипломний проект, присвячений визначенню поверхневого натягу води по вібраціям водяного струменя, був удостоєний золотої медалі Датської королівської академії наук. У 1908-11 рр. Бор продовжив роботу в університеті, де виконав цілий ряд найважливіших досліджень, зокрема по класичної електронної теорії металів, що склала основу його докторської дисертації.

Робота в Англії

Через три роки після закінчення університету Бор приїхав працювати в Англію. Після року перебування в Кембриджі у Дж. Дж. Томсона Бор перебрався в Манчестер до Резерфорда, лабораторія якого в той час займала лідируюче положення. Тут до часу появи Бора проходили експерименти, які привели Резерфорда до планетарної моделі атома. Точніше, модель ще перебувала в стадії становлення. Досліди по проходженню альфа-частинок через листочки фольги привели Резерфорда до переконання, що в центрі атома знаходиться маленьке заряджене ядро, в якому зосереджена майже вся маса атома, а навколо ядра розташовуються набагато більш легкі електрони. Оскільки атом в цілому електронейтрален, сумарний заряд всіх електронів повинен бути по модулю рівним заряду ядра, але відрізнятися від нього знаком. Висновок про те, що заряд ядра повинен бути кратний заряду електрона був важливий, але залишалося ще багато неясного. Так, були виявлені «ізотопи» - речовини з однаковими хімічними властивостями, але з різним атомною вагою.

Проблема атомного номера елементів. Закон зміщення

Першим важливим досягненням Бора в лабораторії Резерфорда було те, що він зрозумів: хімічні властивості визначаються числом електронів в атомі, а значить, зарядом ядра, а не його масою, і це і пояснює існування ізотопів. Оскільки альфа-частинка - це ядро гелію, що має заряд +2, то при альфа-розпаді, коли ця частинка вилітає з ядра, «дочірній» елемент повинен розташовуватися в таблиці Менделєєва на дві клітинки лівіше «материнського», а при бета-розпаді, коли з ядра вилітає електрон - на одну клітинку правіше. Так був відкритий «закон радіоактивних зсувів». Але за цим відкриттям пішли й інші, набагато більш важливі. Вони стосувалися самої моделі атома.

Модель Резерфорда - Бора

Цю модель часто називають «планетарної» - у ній, подібно до того як планети обертається навколо Сонця, електрони рухаються навколо ядра. Але такий атом не може бути стійким: під дією кулонівського тяжіння ядра кожен електрон рухається з прискоренням, а прискорено рухається заряд, відповідно до законів класичної електродинаміки, повинен випромінювати електромагнітні хвилі, втрачаючи при цьому енергію. Кількісний розрахунок показує, що така «радіаційна нестійкість» атома катастрофічна: приблизно за стомільйонний частку секунди всі електрони повинні були б втратити енергію і впасти на ядро. Але насправді нічого такого не відбувається, і багато атоми цілком стабільні. Виникла проблема, яка могла здатися нерозв'язною. І вона дійсно не могла бути дозволена без залучення радикальних нових ідей. Саме такі ідеї і були висунуті Бором.

Він постулював, що (всупереч законам механіки та електродинаміки) в атомах існують такі орбіти, рухаючись по яких електрони не випромінюють. За Бору, орбіта є стабільною, якщо момент кількості руху знаходиться на ній електрона кратний h / 2p, де h- постійна Планка. Випромінювання ж відбувається тільки при переході електрона з однієї стійкої орбіти на іншу, і вся звільняється при цьому, несеться одним квантом випромінювання. Енергія такого кванта, що дорівнює добутку частоти n на h, відповідно до закону збереження енергії, дорівнює різниці початкової і кінцевої енергії електрона («Правило частот»). Таким чином, Бор запропонував з'єднати модельні уявлення Резерфорда з ідеєю квантів, вперше висловленої Планком в 1900 р Таке з'єднання в корені суперечило всім положенням і традиціям класичної теорії. Але, в той же час, ця класична теорія не відкидалася повністю: електрон розглядався як матеріальна точка, що рухається за законами класичної механіки, але тільки з усіх орбіт «дозволеними» оголошувалися лише ті, які відповідають «умовам квантування».

Енергії електрона на таких орбітах виходять назад пропорційними квадратах цілих чисел - номерів орбіт. Залучаючи «правило частот», Бор прийшов до висновку, що частоти випромінювання мають бути пропорційні різниці зворотних квадратів цілих чисел. Ця закономірність дійсно була вже встановлена спектроскопістамі, але не знаходила доти свого пояснення.

Бор пояснив не тільки спектр найпростішого з атомів - водню, але й гелію, в тому числі, і іонізованого, показав, як врахувати вплив содвіженія ядра, передбачив структуру заповнення електронних оболонок, що дозволило зрозуміти фізично природу періодичності хімічних властивостей елементів - періодичну таблицю Менделєєва. За ці роботи Бор в 1922 р був удостоєний Нобелівської премії.



Інститут Бора в Копенгагені

Після закінчення робіт у Резерфорда Бор повернувся в Данію, де він в 1916 р був запрошений професором в університет в Копенгагені. Через рік він був обраний членом Датського королівського товариства (1939 р він став його президентом).

У 1920 р Бор створює Інститут теоретичної фізики і стає його директором. На знак визнання його заслуг, місто надає Бору для інституту історичний «Будинок Пивовара». Цьому інституту судилося відіграти визначну роль у розвитку квантової фізики. Безсумнівно, визначальне значення мали тут виняткові особисті якості його директора. Він постійно був оточений співробітниками і учнями (грані між першими і другими в дійсності і не було), які приїжджали до Бору звідусіль. До його великої інтернаціональної школи належали Ф. Блох, О. Бор, В. Вайськопф, X. Казимир, О. Клейн, X. Крамерс, Л.Д. Ландау, К. Меллер, У. Нішікі, А. Пайс, Л. Розенфельд, Дж. Уїллер і багато інших. «Будинок Пивовара» став центром тяжіння для всіх теоретиків. До Бору не раз приїжджав В. Гейзенберг, якраз в ту пору, коли створювався «принцип невизначеності», там вів болісні дискусії з Бором Е. Шредінгер, який намагався захищати чисто-хвильову точку зору. Саме в інституті Бора формувалося те, що визначило якісно нове обличчя фізики ХХ століття.

Модель Резерфорда-Бора була очевидним чином непослідовна. У ній об'єднувалися і положення класичної теорії, і те, що їм явно суперечило. Щоб усунути ці протиріччя, потрібен радикальний перегляд багатьох основних положень теорії. Тут і прямі заслуги Бора, і роль його наукового авторитету, та й просто особистого впливу були дуже великі. Саме Бор зрозумів, що для створення фізичної картини процесів мікросвіту потрібен інший підхід, ніж для «світу великих речей» і він був одним з основних творців цього підходу. Він ввів поняття про неконтрольоване впливі вимірювальних процедур, про «додаткові» величинах - таких, що чим точніше визначається одна з них, тим більша невизначеність виявляється в іншої. З ім'ям Бора пов'язана імовірнісна (так звана Копенгагенська) інтерпретація квантової теорії і розгляд багатьох її «парадоксів». Чимале значення мали тут дискусії Бора з Ейнштейном, так і не примирилися з імовірнісним тлумаченням квантової механіки. Для розуміння закономірностей мікросвіту і їх співвідношення з законами класичної (тобто неквантовой) фізики немаловажне значення має сформульований Бором принцип відповідності.

Ядерна тематика

Бор, почавши у Резерфорда з фізики ядра, постійно приділяв ядерній тематиці велика увага. У 1936 р він запропонував теорію складеного ядра, незабаром - крапельну модель, яка відіграла помітну роль при дослідженні проблеми розподілу ядер. Бор передбачив спонтанне ділення ядер урану.

Після фактичного захоплення Данії фашистами Бор таємно залишив батьківщину і був доставлений спочатку в Англію (при цьому в літаку він мало не загинув), а потім в Америку, де разом із сином Оге працював для Манхетеннского проекту в Лос-Аламосі. У повоєнні роки він величезну увагу приділяв проблемі контролю над ядерними озброєннями, мирного використання атома, звертався навіть з посланнями до ООН, брав участь у створенні Європейського центру ядерних досліджень. Судячи з того, що він не відмовився обговорювати з радянським фізиком деякі сторони «атомного проекту», знаходив небезпечним монопольне володіння атомною зброєю.

Велику увагу Бор приділяв суміжним з фізикою питань, в тому числі, біології. Його незмінно займали філософські проблеми природознавства.

Моральний і науковий авторитет Бора був винятково високий. Будь-яке, навіть швидкоплинне спілкування з ним справляло незабутнє враження. Він говорив і писав так, що було видно: він напружено шукає слова, які б гранично точно і правдиво виражали почуття і думки. В.Л. Гінзбург назвав Бора неповторно делікатним і мудрим.

Пам'ять

  • З 1965 р Копенгагенський інститут теоретичної фізики носить назву «інститут Нільса Бора». Варто відзначити, що після смерті його засновника і беззмінного керівника Інститут очолив Оге Бор (до 1970 г.).
  • У 1963 і 1985 в Данії були випущені марки із зображенням Нільса Бора.
  • 105-й елемент таблиці Менделєєва (Дубно), відкритий в 1970 р, до 1997 р був відомий як нильсборий. У цьому ж році було затверджено назву борій для 107-го елемента, відкритого в 1981.
  • Ім'я Бора носить астероїд 3948, відкритий в 1985 р
  • У 1997 Данська національний банк випустив в обіг банкноту номіналом 500 крон із зображенням Нільса Бора.

Нагороди

  • Нобелівська премія з фізики (1922);
  • Медаль Маттеуччі (1923);
  • Медаль імені Макса Планка (1930);
  • Медаль Коплі (1938);
  • Орден Слона (1947);
  • Премія «За мирний атом» (1957);
  • Почесні вчені ступені Кембриджського, Манчестерського, Оксфордського, Единбурзького, Сорбоннського, Прінстонського, Гарвардського університетів, університету Макгілла, Рокфеллерівського центру та ін.

Джерела:

  • piplz.ru - біографія Нілься Бора;
  • ru.wikipedia.org - інформація про Нільса Борі у Вікіпедії.

Додатково:

Реклама партнерів:

РедагуватиУ обранеДрук


«Яка біографія Нільса Бора?»

В інших пошукових системах:

GoogleЯndexRamblerВікіпедія

» » Яка біографія Нільса Бора?