Bohr postula: il contributo inestimabile della scienziata danese alla fisica

Una delle figure più importanti della scienza del secolo scorso è Niels Bohr, che ha creato diverse importanti teorie. Il suo lavoro ha fortemente influenzato lo sviluppo della fisica atomica ed è ancora fondamentale. Quali sono esattamente i postulati di Bohr e che cos'era questo scienziato?

Chi è Niels Bohr?

Nel 1885, un futuro scienziato nacque in Danimarca. Nils Hendrik David Bor era membro e, per un certo periodo, il presidente della Royal Society danese e il creatore della fisica moderna. Nel 1908 si laureò all'Università di Copenaghen e nel 1911 andò a lavorare a Cambridge. Nel 1913 ha lavorato con Rutherford. Tre anni dopo, Niels divenne professore all'Università di Copenhagen e nel 1920 creò un proprio istituto di fisica teorica, che divenne una sorta di centro scientifico dell'epoca. In quegli anni, la comunità mondiale era estremamente interessata agli atomi e ai processi correlati. Planck ed Einstein hanno già fatto alcune scoperte, ma i dati sono rimasti in qualche modo contraddittori. Le leggi precedentemente note non si adattavano ai dati sperimentali. La scienza aveva bisogno di un approccio diverso, in grado di creare un'immagine più chiara dei processi atomici. Fu Niels Bohr a riuscire a trovarlo.

Lavora sui postulati

Bohr attirò l'attenzione degli scienziati su dati contrastanti e creò una formulazione dell'idea della discrezione dello stato degli atomi. Sviluppò un modello atomico e spiegò molti processi e fenomeni che rimasero un mistero per altri fisici. Sulla base del lavoro di Planck e Rutherford, Bohr creò la teoria di un atomo simile all'idrogeno, che divenne il primo modello quantico e aprì una nuova era nella storia della scienza. Le scoperte dello scienziato hanno spiegato la struttura planetaria delle particelle, descritto il moto degli elettroni e alcune regole di quantizzazione. Inoltre, Bohr derivò le leggi delle linee spettrali e dei gusci atomici degli elettroni, spiegando il sistema periodico degli elementi. Ma il risultato più importante dello scienziato sono i postulati quantici. Bora ha ricevuto il premio Nobel nel 1922 per aver creato questa teoria.

Primo postulato quantistico

Niels Bohr ha stabilito che gli atomi hanno un numero di stati stazionari, ognuno dei quali corrisponde a un certo valore energetico. Può essere espresso dai simboli E1, E2 e così via. In ciascuno di questi stati, l'atomo non irradia energia, sebbene gli elettroni al suo interno non fermino il loro movimento. Questo postulato stabilisce una relazione tra diversi valori di E e le frequenze della radiazione emessa o assorbita in questo caso. Inoltre, gli elettroni si muovono solo in un certo modo, in specifiche orbite, su cui non emettono energia. I postulati di Bohr hanno causato opinioni controverse nei circoli scientifici, in quanto sono in qualche contraddizione con le idee classiche sulla fisica. Fino ad allora, gli scienziati hanno preferito assumere che l'energia può assumere qualsiasi significato. Inoltre, secondo il concetto classico di elettrodinamica, l'elettrone deve irradiare costantemente energia. Tale opinione fu completamente confutata dal postulato di Bohl.

Il secondo postulato di Bohr

La scoperta di stati stazionari non fu l'unica innovazione di Bohr. Secondo il suo secondo postulato, per gli elettroni durante il loro movimento lungo le orbite, la relazione quantistica vale, che può essere espressa usando la seguente formula: m * V * r = n * h / 2 * p. In questa uguaglianza, la prima metà di esso rappresenta il momento angolare, e il simbolo h indica la costante di Planck. Inoltre, il secondo postulato riporta che quando un elettrone si sposta da un'orbita all'altra, situato più vicino al nucleo, l'energia viene rilasciata sotto forma di certe onde luminose. Sulla base di questi dati, Bohr arrivò ad una conclusione molto importante. Ha concluso che un atomo rilascia o assorbe energia solo a tali transizioni. Sia il primo che il secondo postulato di Bohr sono assolutamente confermati sperimentalmente. È sorprendente che le brillanti congetture dello scienziato siano state alla base di alcune conclusioni: le formule sulla base delle quali era possibile creare una teoria semplicemente non esistevano.

Il terzo postulato di Bohr

In totale, il fisico ha creato tre postulati. Il terzo di questi afferma che la radiazione o l'assorbimento di energia durante la transizione di un elettrone da un'orbita stazionaria all'altra può essere misurata in alcune parti, o quanti. Puoi calcolarli usando la formula: e = h * u = Em-En. Come gli altri postulati di Bohr, il terzo spiega anche alcuni concetti importanti. Quindi, l'energia che viene emessa o assorbita da un atomo è chiamata fotone e l'assorbimento è accompagnato da un grande valore di E. In questo caso, l'elettrone si sposta su un'orbita più lontana. Sperimentalmente, il terzo postulato è stato confermato dagli esperimenti di Hertz e Frank. Un'altra conclusione significativa da questa teoria suggerisce che gli atomi emettono solo quelle linee spettrali, che potrebbero assorbire. Un effetto simile era noto in precedenza in ottica, è stato scoperto dallo scienziato Kirchhoff.

I risultati del lavoro di Bohr

Il sistema di conoscenza della meccanica quantistica è stato sviluppato da Bohr in collaborazione con i suoi colleghi e studenti. Tuttavia, alcuni dei suoi scienziati hanno sollevato serie domande. Pertanto, il principio più importante della complementarità, creato nel 1927, risultò non meno controverso dei postulati di Bohr. La fisica criticava lo stesso Einstein. Tuttavia, per lo studioso danese tali critiche si sono rivelate estremamente utili - ha riconosciuto che le domande gli stavano causando nuove idee. Alcune interpretazioni e conclusioni dello scienziato erano errate, ma nel complesso il suo approccio non può essere valutato. Oltre alla teoria dei quanti, divenne il creatore del modello di gocciolina del nucleo e la teoria della sua divisione. Insieme a Wheeler, ha sviluppato una teoria sull'interpretazione quantitativa della fissione nucleare, creando un parametro per misurare questo processo e prevedere la scoperta del decadimento dell'uranio.

L'impatto dei postulati sulla scienza

Nonostante il fatto che molte delle opinioni dello scienziato fossero considerate eccessivamente positivistiche, avevano e hanno molti sostenitori e seguaci. La profonda conoscenza di Bohr costituiva un inestimabile contributo positivo alla scienza, che divenne la base dell'attività di molti scienziati sovietici. Inoltre, creò la scuola internazionale di fisici, che comprendeva eminenti scienziati come F. Bloch, H. Kazimir, V. Weisskopf, O. Klein, LD Landau, H. Kramer, U. Nishina, K. Meller , L. Rosenfeld, A. Pice, J. Wheeler, S. Rosseland. Il riconoscimento mondiale è stato espresso dal fatto che Bor è stato dichiarato membro onorario in venti accademie di scienze in tutto il mondo.

Dati interessanti sullo scienziato

Niels Bohr merita attenzione non solo come fisico eccezionale, ma anche come persona molto originale. Quindi, i suoi ospiti erano spesso sorpresi che pendevano dalla sua porta nella sua casa ferro di cavallo per buona fortuna. Uno scienziato con terrificante autoironia ha riferito che i segni aiutano anche quelli che non credono in loro. Negli anni della guerra, ha mostrato un'ingegnosità sorprendente. Aveva paura di prendere il suo premio d'oro, la medaglia premio Nobel. Pertanto, lo ha semplicemente sciolto in acqua regia e lasciato la soluzione risultante nel cabinet. Dopo essere tornato a casa dall'evacuazione, Niels Bohr rimosse l'oro e ordinò al maestro di annusare una copia esatta della precedente medaglia. Infine, vale la pena menzionare l'oratorio della fisica. In quei casi in cui era necessario fare un rapporto per diverse persone, lo scienziato ha affrontato perfettamente. Ma se fosse necessario parlare di fronte a un pubblico più ampio, il fisico sarebbe diventato confuso, ed era difficile capire il suo messaggio. La gloria del brillante docente è stata ostacolata dal desiderio di spiegare ciò che è ancora sconosciuto agli altri.