Niels Bohr Biyografi ve Katkıları



Niels Bohr (1885-1962), atomların yapısı ve radyasyon seviyeleri ile ilgili araştırmaları nedeniyle 1922'de Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan Danimarkalı bir fizikçiydi. Avrupa ülkelerinde, en prestijli İngiliz üniversitelerinde yetiştirilen ve eğitilen Bohr, ünlü bir araştırmacı ve felsefe meraklısıydı..

Diğer ünlü bilim adamları ve J.J. Nobel Laureates ile birlikte çalıştı. Thompson ve Ernest Rutherford, onu atom alanında araştırmasına devam etmeye teşvik etti..

Bohr'un atomik yapıya olan ilgisi, araştırmalarını kendi şartlarında geliştirmesi için alan tanıyan birini bulmak için üniversiteler arasında dolaşmasına neden oldu..

Niels Bohr Rutherford'un kendi izlerini basana kadar onları geliştirmeye devam etmek için yaptığı keşiflerden başladı..

Bohr altı çocuktan oluşan bir aileye sahip oldu, Werner Heisenberg ve Danimarka Kraliyet Bilimler Akademisi'nin başkanı ve dünyadaki diğer bilimsel akademilerin bir üyesi gibi diğer bilimsel üstünlüklerin hocasıydı..

indeks

  • 1 Biyografi
    • 1.1 Etütleri
    • 1.2 Ernest Rutherford ile İlişkiler
    • 1.3 Nordic Teorik Fizik Enstitüsü
    • 1.4 Kopenhag Okulu
    • 1.5 II. Dünya Savaşı
    • 1.6 Eve dönüş ve ölüm
  • 2 Niels Bohr tarafından yapılan katkı ve keşifler
    • 2.1 Atomun modeli ve yapısı
    • 2.2 Atom düzeyinde kuantum kavramları
    • 2.3 Bohr-van Leeuwen teoreminin keşfi
    • 2.4 Tamamlayıcılık ilkesi
    • 2.5 Kopenhag yorumlanması
    • 2.6 Periyodik tablonun yapısı
    • 2.7 Nükleer reaksiyonlar
    • 2.8 Nükleer fisyonun açıklaması
  • 3 Kaynakça

biyografi

Niels Bohr, 7 Ekim 1885'te Danimarka'nın başkenti Kopenhag'da doğdu. Niels'in babası Christian seçildi ve Kopenhag Üniversitesi'nde fizyoloji profesörüdü..

Öte yandan, Niels’in annesi, ailesi Danimarka’nın bankacılık ortamında etkili olan ve ekonomik açıdan ayrıcalıklı olan Ellen Adler’di. Niels'in aile durumu, o zaman ayrıcalıklı olduğu düşünülen bir eğitime erişmesine izin verdi..

çalışmalar

Niels Bohr fizikle ilgilenmeye başladı ve 1911'de fizik üzerine yüksek lisans derecesi olan Kopenhag Üniversitesi'nde okudu. Ardından Cambridge Üniversitesi Cavendish Laboratuvarı'nda çalıştığı İngiltere'ye gitti..

Orada çalışmak için temel motivasyon, 1906'da elektronun keşfi için, özellikle elektriğin gazların içinden nasıl geçtiği üzerine yaptığı çalışmalar için Nobel Ödülü'nü alan İngiliz kökenli kimyacı Joseph John Thomson'ın vesayetini almaktı..

Bohr'un niyeti, doktora tezini, elektron incelemeleriyle tamamen bağlantılı olan İngilizceye çevirmekti. Ancak, Thomson Bohr’a hiç ilgi göstermedi, bu yüzden ikincisi ayrılıp kararını Manchester Üniversitesi’ne yöneltti..

Ernest Rutherford ile ilişkisi

Manchester Üniversitesi'ndeyken Niels Bohr, İngiliz fizikçi ve kimyager Ernest Rutherford ile paylaşma fırsatı buldu. Thomson'un asistanıydı ve ardından Nobel Ödülü'nü kazandı. Bohr Rutherford'un elinden, özellikle radyoaktivite ve atom modelleri alanında çok şey öğrendi..

Zaman geçtikçe, iki bilim insanı arasındaki işbirliği büyüyordu ve dostluk bağları büyüdü. Her iki bilim adamının da deney alanında etkileşime girdiği olaylardan biri Rutherford tarafından önerilen atomun modeli ile ilgiliydi..

Bu model kavramsal alanda doğruydu, ancak onu klasik fizik yasalarına çerçeveleyerek düşünmek mümkün değildi. Buna bakıldığında, Bohr bunun sebebinin atomların dinamiğinin klasik fizik yasalarına tabi olmadığını söylemeye cesaret etti..

İskandinav Teorik Fizik Enstitüsü

Niels Bohr utangaç ve içe dönük bir adam olarak kabul edildi, ancak 1913 yılında yayınlanan bir dizi makale onu bilimsel alanda tanıdı ve bu sayede kendisini tanınmış bir halk figürü haline getirdi. Bu denemeler atomun yapısı hakkındaki anlayışı ile ilgiliydi..

1916'da Bohr Kopenhag'a gitti ve orada, memleketinde, kurulduğu çalışmaların yapıldığı Kopenhag Üniversitesi'nde teorik fizik dersleri vermeye başladı..

Bu konumda olan ve daha önce edindiği şöhret sayesinde, Bohr 1920'de Nordik Teorik Fizik Enstitüsü'nü oluşturmak için gerekli olan parayı elde etti..

Danimarkalı fizikçi bu kurumu, öldüğü yıl 1921'den 1962'ye kadar götürdü. Daha sonra, kurum adını değiştirdi ve kurucusunun onuruna Niels Bohr Enstitüsü adı verildi.. 

Çok yakında, bu enstitü, atom ve konformasyonu ile ilgili zamanda yapılan en önemli keşifler açısından referans oldu..

Kısa sürede Nordic Teorik Fizik Enstitüsü, Alman Göttingen ve Münih üniversiteleri gibi, bu alanda daha fazla geleneğe sahip olan diğer üniversitelerle aynı seviyedeydi..

Kopenhag Okulu

1920'ler Niels Bohr için çok önemliydi, çünkü o yıllarda teorilerinin temel ilkelerinin iki tanesini yayınladı: 1923'te yayınlanan yazışma ilkesi ve 1928'de eklenmiş tamamlayıcılık ilkesi.

Yukarıda belirtilen prensipler, Kopenhag yorumu olarak da adlandırılan Kopenhag Kuantum Mekaniği Okulu'nun oluşmaya başladığı temeldi..

Bu okul, aynı Albert Einstein gibi büyük bilim insanlarını olumsuz buldu, farklı açıklamalardan önce muhalefetten sonra Niels Bohr’u, zamanın en iyi araştırmacılarından biri gibi tanıdı..

Öte yandan, 1922'de atomik yeniden yapılanma ile ilgili deneylerinden dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü aldı ve aynı yıl sonunda Niels başkanlığındaki enstitüde eğitim gören tek oğlu Aage Niels Bohr doğdu. Daha sonra müdürü oldu ve ek olarak, 1975'te Nobel Fizik Ödülü'nü aldı..

30'lu yıllarda Bohr Amerika Birleşik Devletleri'ne yerleşti ve nükleer fisyon alanını tanıtmaya odaklandı. Bu bağlamda Bohr plütonyumun bölünebilir özelliğini belirledi..

Bu on yılın sonunda, Bohr 1939’da Kopenhag’a döndü ve Danimarka Kraliyet Bilimler Akademisi’nin başkanlığına atandı..

İkinci Dünya Savaşı

1940 yılında Niels Bohr Kopenhag’daydı ve II. Dünya Savaşı’nın bir sonucu olarak, üç yıl sonra Bohr’un Yahudi kökenli olması nedeniyle ailesiyle birlikte İsveç’e kaçmak zorunda kaldı..

İsveç'ten Bohr Amerika Birleşik Devletleri'ne gitti. Orada ilk atom bombasını üreten Manhattan Projesi'nin işbirliği ekibine yerleşti. Bu proje, New Mexico'da yeri Los Alamos olan bir laboratuarda gerçekleştirildi ve bu projeye katıldığı sırada Bohr, adını Nicholas Baker olarak değiştirdi..

Eve dönüş ve ölüm

İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda Bohr, yine Nordic Teorik Fizik Enstitüsü direktörü olarak görev yaptığı ve her zaman farklı işlemlerde verimlilik arayan, atom enerjisinin uygulanmasını her zaman faydalı hedeflerle savunan Kopenhag'a geri döndü..

Bunun nedeni Bohr'un keşfettiği şeyin neden olabileceği büyük zararın farkında olduğudur ve aynı zamanda bu güçlü enerji için daha yapıcı bir kullanımın olduğunu biliyordu. Sonra, 1950'lerden bu yana Niels Bohr, atom enerjisinin barışçıl kullanımı üzerine odaklanan dersler vermeye kendini adadı..

Daha önce de belirtildiği gibi, Bohr atom enerjisinin büyüklüğünü kaçırmadı, bu yüzden doğru kullanımı için savunuculuğa ek olarak, bu enerjinin yıkıcı bir şekilde kullanılmamasını sağlamak zorunda kalan hükümetler olduğunu da belirtti..

Bu fikir 1951 yılında, o zamanlar yüzlerce tanınmış araştırmacı ve bilim insanının imzaladığı bir bildiriyle sunuldu..

Bu eylemin ve atom enerjisinin barışçıl kullanımı lehine yaptığı önceki çalışmalarının bir sonucu olarak, 1957'de Ford Vakfı, bu tür enerjinin olumlu kullanımını teşvik etmek isteyen kişilere verilen Barış İçin Atom ödülü aldı..

Niels Bohr 18 Kasım 1962'de, memleketi Kopenhag'da 77 yaşında öldü..

Niels Bohr'un katkıları ve keşifleri

Atomun modeli ve yapısı

Niels Bohr'un atom modeli, fizik dünyasına ve genel olarak bilimlere yaptığı en büyük katkılardan biri olarak kabul edilir. Atomu pozitif yüklü bir çekirdek olarak gösteren ve etrafını çevreleyen elektronlarla çevreleyen ilk kişi oydu..

Bohr, bir atomun iç fonksiyon mekanizmasını keşfetmeyi başardı: elektronlar çekirdeğin çevresinde bağımsız olarak dolaşabilirler. Çekirdeğin dış yörüngesinde bulunan elektronların sayısı fiziksel elemanın özelliklerini belirler.

Bu atom modelini elde etmek için Bohr, Max Planck'ın kuantum teorisini Rutherford tarafından geliştirilen atom modeline uyguladı ve sonuç olarak Nobel Ödülü'nü kazanan modeli aldı. Bohr atomik yapıyı küçük bir güneş sistemi olarak sundu.

Atom düzeyinde kuantum kavramları

Bohr'un atom modelinin devrimci olarak kabul edilmesine neden olan şey, bunu başarmak için kullandığı yöntemdi: kuantum fiziği teorilerinin uygulanması ve atomik fenomenlerle ilişkileri.

Bu uygulamalarla Bohr, elektronların atom çekirdeği etrafındaki hareketlerini ve özelliklerindeki değişiklikleri belirleyebildi..

Aynı şekilde, bu kavramlarla, maddenin en belirgin iç yapılarından ışığı nasıl emebildiği ve yayabildiğine dair bir fikir edindi..

Bohr-van Leeuwen teoreminin keşfi

Bohr-van Leeuwen teoremi, mekanik alanına uygulanan bir teoremdir. İlk olarak 1911'de Bohr tarafından çalıştı ve daha sonra van Leeuwen tarafından desteklenen bu teorem uygulaması klasik fiziğin kapsamını kuantum fiziğinden ayırmayı başardı.

Teorem, klasik mekanik ve istatistiksel mekanik uygulamalarından kaynaklanan mıknatıslanmanın her zaman sıfır olacağını belirtir. Bohr ve van Leeuwen, yalnızca kuantum fiziği ile geliştirilebilecek bazı kavramları görmeyi başardı.

Günümüzde her iki bilim insanının teoremi plazma fiziği, elektromekanik ve elektrik mühendisliği gibi alanlarda başarıyla uygulanmaktadır..

Tamamlayıcılık ilkesi

Kuantum mekaniğinde, teorik bir yaklaşımı temsil eden ve aynı zamanda sonuçlanan Bohr tarafından formüle edilen tamamlayıcılık ilkesi, kuantum işlemlerine tabi nesnelerin aynı anda gözlemlenemeyen veya aracılık edilemeyen tamamlayıcı niteliklere sahip olduğunu savunur..

Bu tamamlayıcılık ilkesi, Bohr tarafından geliştirilen bir başka varsayımdan doğar: Kopenhag'ın yorumlanması; kuantum mekaniğinin araştırılması için temel.

Kopenhag yorumlanması

Bilim adamları Max Born ve Werner Heisenberg'in yardımıyla Niels Bohr, kuantum mekaniğinin bu yorumlamasını geliştirdi, bu da mekanik işlemlerin mümkün olmasını sağlayan bazı unsurların açıklığa kavuşturulmasını sağladı. 1927 yılında formüle edilmiş, geleneksel bir yorum olarak kabul edilir..

Kopenhag'ın yorumlamasına göre, fiziksel sistemler ölçümlere tabi tutulmadan önce tanımlanmış özelliklere sahip değildir ve kuantum mekaniği ancak yapılan ölçümlerin belirli sonuçlar vereceği olasılıkları tahmin edebilmektedir..

Periyodik tablonun yapısı

Atom modeline ilişkin yorumundan Bohr, o dönemde var olan periyodik element tablosunu daha detaylı bir şekilde yapılandırabiliyordu..

Bir elementin kimyasal özelliklerinin ve yapışma kapasitesinin değer yükü ile yakından ilgili olduğunu doğruladı..

Periyodik tabloya uygulanan Bohr'un eserleri yeni bir kimya alanının gelişmesine ayak verdi: kuantum kimyası.

Aynı şekilde, Boro (Bohrium, Bh) olarak bilinen unsur, adını Niels Bohr’dan haraç olarak alıyor.

Nükleer reaksiyonlar

Önerilen bir model sayesinde, Bohr iki aşamalı bir süreçten nükleer reaksiyon mekanizmaları önerebildi ve kurabildi..

Düşük enerjili parçacıkları bombalayarak, sonunda bütünlüğü azalırken, gama ışınlarını yayan yeni bir düşük kararlılık çekirdeği oluşur..

Bohr'un bu keşfi, bilim alanında uzun zamandır, yıllarca sonra çocuklarından biri olan Aage Bohr tarafından çalışılana ve geliştirilinceye kadar çok önemliydi.

Nükleer fisyonun açıklaması

Nükleer fisyon, atom çekirdeğinin daha küçük parçalara bölünmeye başladığı bir nükleer reaksiyon sürecidir..

Bu işlem, aynı anda ve sürekli olarak enerji açığa çıkaran büyük miktarda proton ve foton üretme yeteneğine sahiptir..

Niels Bohr, bazı elementlerin nükleer fisyon sürecini açıklamaya izin veren bir model geliştirdi. Bu model, çekirdeğin yapısını temsil edecek bir sıvı damlası gözlemlemekten ibaretti..

Aynı şekilde, bir damlanın integral yapısı iki benzer parçaya ayrılabilir, Bohr, aynı şeyin atomik bir seviyede yeni oluşumlar veya bozulma süreçleri oluşturabilen bir atom çekirdeği ile olabileceğini göstermeyi başardı..

referanslar

  1. Bohr, N. (1955). İnsan ve fiziksel bilimler. Theoria: Uluslararası bir Teori, Bilim Tarihi ve Temelleri Dergisi, 03.08.
  2. Lozada, R.S. (2008). Niels Bohr. Üniversite Yasası, 36-39.
  3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - Gerçekler. Nobelprize.org'dan alındı: nobelprize.org
  4. Savoie, B. (2014). Bohr-van Leeuwen teoreminin yarı klasik sınırda titiz bir kanıtı. RMP, 50.
  5. Encyclopædia Britannica Editörleri. (17 Kasım 2016). Bileşik çekirdek modeli. Ansiklopedi Britannica'dan alındı: britannica.com.