Arnold Sommerfeld biografi, atommodell, bidrag

4838
Philip Kelley

Arnold sommerfeld (1868-1951) var en tysk fysiker, mest kjent for å ha utviklet atomteori med Bohr for mer enn hundre år siden. Han var en av grunnleggerne av teoretisk fysikk, som ble en uavhengig disiplin takket være hans bidrag, sammen med verkene til Max Planck, Albert Einstein og Niels Nohr. Han regnes som en pioner innen kvante- og atomfysikk.

I dag er Bohr-Sommerfeld-atomet og den fine strukturkonstanten fremdeles begreper som brukes av fysikere. Noen forskere har knyttet Sommerfelds navn til den første moderne skolen for teoretisk fysikk. Bidragene deres ble også reflektert i læreboka Atomstruktur og spektrale linjer, veldig viktig i atomfysikk.

Kilde: GFHund [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via wikimedia commons.

Denne boken med forfatterskapet spredte seg over hele verden, ble oversatt til flere språk og var en pilar i opplæringen av mange studenter innen kjernefysikk.. 

Artikkelindeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Studier
    • 1.2 Universitetsscene
    • 1.3 Militærscenen
    • 1.4 Løp
    • 1.5 Død
  • 2 Atomic modeller
    • 2.1 Problemer
  • 3 Andre bidrag
  • 4 Publiserte arbeider
  • 5 Nobelpristagere
  • 6 Referanser

Biografi

Hans fulle navn var Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Den tyske fysikeren ble født 5. desember 1868 i Königsberg, Tyskland.

Foreldrene hans var Cäcile Matthias og Franz Sommerfeld, datidens lege. Paret hadde flere barn: Walter, født i 1863, var Arnolds eldre bror, som også hadde en søster. Margarethe var to år yngre enn Arnold, men levde bare i 10 år da hun ble rammet av skarlagensfeber..

Fra en tidlig alder viste Arnold stor interesse for kunsten og hadde til og med stort talent. 

Studier

Hans interesse for kunsten ble reflektert i studiene han gjennomførte i hjembyen Königsberg. Han viste en spesiell lidenskap for litteratur, spesielt for de klassiske verkene til tyske forfattere. Han hadde ikke karakterer som var fremragende i alle fag, selv om han heller ikke var en dårlig student..

Før du begynte på universitetet, var ideen som gikk rundt hodet på ham å vie seg til byggebransjen, et område der et familiemedlem allerede hadde jobbet.

Det eneste problemet Sommerfeld fant var at for å kunne jobbe innen byggingeniør, måtte han ha forlatt hjembyen og bosatt seg i en by som hadde et teknisk universitet hvor studier som tjente ham for hans karriere ble undervist ..

Ved Albert University of Königsberg, oppkalt etter grunnleggeren, kunne han ikke studere ingeniørfag. Men siden han ikke var veldig sikker på karrieren han ønsket å velge, tok flyttingen baksetet, og han foretrakk å holde seg nær familien.

Universitetsscene

I løpet av det første semesteret var han orientert om kursene som ble undervist ved institusjonen. Han meldte seg på kurs om økonomi, økonomisk politikk, etnografi, politiske partier, kalkulator, tysk sivilrett, kritikk av Kant og grunnleggende etikk..

Etter endt første semester begynte Sommerfeld å fokusere læreplanen på kurs som hadde en mer teknisk base, men han fortsatte uten å fokusere på fysikkområdet. Egentlig var hans hovedinteresse innen matematikk.

Han tilbrakte seks år på college, tok en doktorgrad og fikk tillit til å møte fremtiden sin. Blant professorene hans regnet han personligheter som Ferdinand von Lindemann, Adolf Hurwitz, David Hilbert og også fysikeren Emil Wiechert.

Militærstadiet

Etter å ha fullført universitetsstudiene oppfylte Sommerfeld sine forpliktelser i militærområdet som frivillig i ett år. Han var en del av infanteriregimentet på Königsberg, selv om det ikke var en jobb han likte godt; betraktet militærarbeidet til en soldat som noe kjedelig.

En av fordelene med å ha trent for infanteriregimentet var at det var i Königsberg og derfor holdt seg nær hjemmet. Selv på grunn av arbeidets frivillige karakter kunne han sove hjemme.

Løp

Etter å ha fullført sine forpliktelser i militærverdenen og etter å ha oppnådd en doktorgrad, flyttet han til Göttingen i 1891 for å jobbe ved universitetet i byen. I Göttingen jobbet han med å undervise i noen klasser i matematikk og teoretisk fysikk. Han fungerte også som assistent for Felix Klein, en velkjent datematiker..

I 1897 dro han til Clausthal Zellerfeld-universitetet i Goslar, hvor han også underviste i tre år før han flyttet til Aachen. Ved byens universitet fungerte han som professor i teknisk ingeniørfag.

Å være professor i teoretisk fysikk i München, mellom 1906 og 1931, var det da han fullførte sine mest relevante arbeider. Han kom til München for å erstatte fysikeren Ludwig Boltzmann som professor i teoretisk fysikk. I tillegg var han ansvarlig for ledelsen av Institute of Theoretical Education som var i München ved State University.

Død

Arnold Sommerfeld døde 26. april 1951. Hans død skjedde i München, hvor han fikk en trafikkulykke mens han gikk med barnebarna..

I slutten av mars gikk den tyske fysikeren rundt i hjemmet i München med barnebarna, da han ble truffet av en bil. Etter ti dager mistet han bevisstheten, og kort tid etter at han døde som et resultat av skadene han fikk som følge av ulykken. 

Atomic modeller

Hans hovedverk skjedde i 1915 da han sammen med den danske fysikeren Niels Bohr hadde ansvaret for å transformere noen aspekter av atomteorien. For dette stolte begge forskerne på andre teorier, som kvante og relativisme..

Motivasjonen hans var basert på at atomteori hadde feil når det gjaldt å måtte forklare hva komplekse atomer var

I ideene som Sommerfeld og Bohr reiste, forklarte de at banene som ble gjort av elektronene, var elliptiske i form. I tillegg hadde disse banene et annet kvantetall, betraktet som sekundært.

Viktigheten av disse kvantetallene, både det sekundære og det viktigste som Bohr fikk, var at han bestemte om elektronet hadde et vinkelmoment. Dette var relevant fordi det tillot å bestemme om elektronet hadde kinetisk energi.

Han snakket også om tilstedeværelsen av et tredje kvantetall, som ble kalt magnetisk. Dette tallet hadde den funksjonen å fastslå hvor tilbøyelig banen til banen var.

For året 1916 viste den tyske fysikeren Friedrich Paschen at ideene som Sommerfeld reiste var korrekte, men det var ikke en endelig teori siden den ikke løste noen problemer

Problemer

Det periodiske system av elementene og oppførselen på det kjemiske nivået at de hadde hatt en bedre forklaring takket være atommodellen kalt Bohr-Sommerfeld. Men bidraget fra andre studier var også nødvendig for dette. For eksempel hadde den nytte av senere funn.

I likhet med Wolfgang Pauli, i 1924, som uttalte at tilstedeværelsen av to elektroner ikke kunne forekomme samtidig hvis de hadde samme kvantetall. I tillegg ble et fjerde kvantetall introdusert i 1924 takket være fremskrittene fra Goudsmit og Unlenbeck..

Det var ideene til bølgekvantummekanikk som tillot bedre analyse av spektre. Til slutt ble denne Bohr-Sommerfeld-modellen senere erstattet av en modell som stolte på bølgemekanikk..

Andre bidrag

Sommerfelds arbeid tillot ham å utvikle flere ideer innen feltet. Av hans anvendelse av teorien på tekniske problemer, var teorien han utviklet om smøremiddelfriksjon og hans bidrag til trådløs telegrafi den mest kjente..

Hans bidrag på andre felt var også relevante, spesielt da han jobbet med den klassiske teorien om elektromagnetisme..

Hans arbeid som lærer var også et stort bidrag til den vitenskapelige verden. Siden 1906, da han ankom universitetet i München, trente han flere generasjoner teoretiske fysikere. Studentene hans inkluderer åtte nobelpristagere.

Det var viktig for å introdusere andre og tredje kvantetall, men også røntgenbølgeteorien.

I løpet av den siste fasen av karrieren hadde tyskeren ansvaret for å bruke statistisk mekanikk for å forklare noen atferd. Spesielt forklarte han de elektroniske egenskapene som metaller hadde..

Han spilte en fremtredende rolle i etableringen av Tidsskrift for fysikk i 1920. Denne publikasjonen tjente til publisering og revisjon av mange verk innen fysikkområdet.

Publiserte arbeider

Sommerfeld publiserte flere verk gjennom hele karrieren. To av hans verk var de mest fremragende, slik tilfellet er med Atomer og spektrale linjer og teksten til Innføring i teoretisk fysikk.

Totalt var det mer enn 10 bøker som ble forfattet, noen av dem har flere bind. I tillegg til de mange artiklene skrev han om ideene og oppdagelsene sine.

Nobelpriser

Sommerfeld er hovedpersonen i en av de mest nysgjerrige tilfellene i den vitenskapelige verden. Til tross for alle bidragene han ga, ble han aldri tildelt en Nobelpris i fysikk.

Enda mer nysgjerrig er det hvis du tar i betraktning at han er fysikeren med flest nominasjoner i historien til Nobelprisen. Det har totalt 84 kandidaturer, som ble samlet mellom årene 1917 og 1951.

Først i 1929 hadde han ni nominasjoner. Og året han døde fikk han fire til.

Selv om han aldri mottok prisen, har han æren av å være fysiker med de mest vinnende studentene..

Referanser

  1. Arnold Sommerfeld | Tysk fysiker. Gjenopprettet fra britannica.com
  2. Beléndez, A. (2017). Sommerfeld: den evige nobelkandidat. Gjenopprettet fra bbvaopenmind.com
  3. Eckert, M. (2013). Arnold sommerfeld. New York, NY: Springer.
  4. Izquierdo Sañudo, M. (2013). Historisk utvikling av kjemiske prinsipper. [Utgivelsessted ikke identifisert]: Uned - National University.
  5. Seth, S. (2010). Lag kvanten. Cambridge, Mass.: MIT Press.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.