АРНОЛД СОМЕРФЕЛД: БИОГРАФИЯ, АТОМЕН МОДЕЛ, ПРИНОСИ - ARTE - 2025

Арнолд Сомерфелд (1868-1951) е немски физик, най-известен с това, че е разработил атомната теория с Бор преди повече от век. Той беше един от основателите на теоретичната физика, която се превърна в независима дисциплина благодарение на неговия принос, заедно с творбите на Макс Планк, Алберт Айнщайн и Нилс Нор. Той се счита за пионер на квантовата и атомната физика.

Днес атома на Бор-Сомерфелд и константата на фината структура все още са понятия, използвани от физиците. Някои учени свързват името на Сомерфелд с първата модерна школа по теоретична физика. Приносът му се отразява и в учебника Атомна структура и спектрални линии, много важни за атомната физика.

Източник: GFHund, чрез wikimedia commons.

Тази книга на неговото авторство се разпространи по целия свят, беше преведена на множество езици и беше стълб в обучението на много студенти в областта на ядрената физика.

биография

Пълното му име беше Арнолд Йоханес Вилхелм Сомерфелд. Немският физик е роден на 5 декември 1868 г. в Кьонигсберг, Германия.

Родителите му са Касиле Матиас и Франц Сомерфелд, лекар по онова време. Двойката имаше още деца: Уолтър, роден през 1863 г., беше по-големият брат на Арнолд, който също имаше сестра. Маргарет беше две години по-млада от Арнолд, но живя само 10 години, тъй като беше засегната от скарлатина.

От ранна възраст Арнолд проявява голям интерес към изкуствата и дори има голям талант.

Проучвания

Интересът му към изкуствата се отразява в проучванията, които той провежда в родния си град Кьонигсберг. Той прояви специална страст към литературата, особено към класическите произведения на немски автори. Той нямаше оценки, които бяха отлични по всички предмети, въпреки че и той не беше лош ученик.

Преди да започне колежа, идеята, която му вървеше около главата, беше да се посвети на строителната индустрия, област, в която член на семейството му вече е работил.

Единственият проблем, който Сомърфелд откри, беше, че за да работи в областта на строителството, той ще трябва да напусне родния си град и да се установи в град, който има технически университет, където се преподават изследвания, които да му служат за кариерата му.

В университета Алберт в Кьонигсберг, кръстен на неговия основател, той не може да учи инженерство. Но тъй като не беше много сигурен в кариерата, която искаше да избере, ходът зае задно място и той предпочете да остане близо до семейството си.

Университетска сцена

През първия семестър той се ориентира към курсовете, преподавани в институцията. Записва се за курсове по икономика, икономическа политика, етнография, политически партии, смятане, германско гражданско право, критика на Кант и основи на етиката.

След като завърши първия семестър, Сомерфелд започва да фокусира учебната си програма върху курсове, които имат по-техническа база, но той продължава, без да се фокусира върху областта на физиката. Всъщност основният му интерес беше в областта на математиката.

Той прекара шест години в колежа, спечели докторска степен и спечели увереността да се изправи пред бъдещето си. Сред неговите професори той брои личности като Фердинанд фон Линдеман, Адолф Хюрвиц, Дейвид Хилберт и също физика Емил Вихерт.

Военна сцена

След като завърши университетското си образование, Сомерфелд изпълнява задълженията си във военната област като доброволец в продължение на една година. Той беше част от пехотния полк в Кьонигсберг, въпреки че това не му беше много приятно; той смяташе военната работа на войник за нещо досадно.

Едно от предимствата на обучението за пехотния полк беше, че е в Кьонигсберг и следователно остана близо до дома. Дори поради доброволния характер на работата си той можеше да спи у дома.

раса

След като завърши задълженията си във военния свят и след като получи докторска степен, той се премести в Гьотинген през 1891 г., за да работи в университета в този град. В Гьотинген работи, преподавайки някои часове по математика и теоретична физика. Той също така служи като помощник на Феликс Клайн, известен математик от онова време.

До 1897 г. той постъпва в университета на Клаустал Зелерфелд, в Гослар, където също преподава три години, преди да се премести в Аахен. В университета в града той е бил професор по техническо инженерство.

Като професор по теоретична физика в Мюнхен, между 1906 и 1931 г., той завършва най-подходящите си работи. Той дойде в Мюнхен, за да замени физика Лудвиг Болцман като професор по теоретична физика. Освен това той ръководеше направлението на Института за теоретично образование, който беше в Мюнхен в университета на щата.

смърт

Арнолд Сомерфелд умира на 26 април 1951 г. Смъртта му настъпва в Мюнхен, където претърпява пътнотранспортно произшествие, докато се разхожда с внуците си.

В края на март немският физик се разхождал из дома си в Мюнхен с внуците си, когато бил блъснат от кола. След десет дни той загуби съзнание и малко след като почина в резултат на нараняванията, които получи в резултат на произшествието.

Атомни модели

Основната му работа възниква през 1915 г., когато заедно с датския физик Нилс Бор той ръководи трансформацията на някои аспекти на атомната теория. За това и двамата учени разчитаха на други теории, като квантова и релативистка.

Мотивацията му се основаваше на факта, че атомната теория има недостатъци, когато ставаше въпрос за обяснение какви сложни атоми са

В идеите, които Сомърфелд и Бор издигнаха, те обясниха, че орбитите, направени от електрони, имат елиптична форма. В допълнение, тези орбити имаха друго квантово число, считано за второстепенно.

Значението на тези квантови числа, както вторичното, така и основното, което Бор получи, беше, че той определи дали електронът има ъглов импулс. Това беше уместно, защото ни позволи да определим дали електронът има кинетична енергия.

Той говори и за наличието на трето квантово число, което се наричаше магнитно. Това число имаше функцията да установи колко наклонена е равнината на орбитата.

За 1916 г. немският физик Фридрих Пашен показа, че идеите на Сомерфелд са правилни, но не е окончателна теория, тъй като не решава някои проблеми.

проблеми

Периодичната система на елементите и поведението на химическо ниво, че те са имали по-добро обяснение благодарение на атомния модел, наречен Bohr-Sommerfeld. Но приносът на други изследвания също беше необходим за това. Например, тя се възползва от последващи открития.

Подобно на Волфганг Паули, през 1924 г., който заяви, че присъствието на два електрона не може да се случи едновременно, ако имат едно и също квантово число. Освен това през 1924 г. е въведено четвърто квантово число благодарение на напредъка на Гудсмит и Уленбек.

Идеите на вълновата квантова механика позволяват по-добър анализ на спектрите. Накрая този модел на Бор-Сомерфелд по-късно е заменен от модел, който разчита на вълновата механика.

Други вноски

Работата на Сомерфелд му позволи да развие повече идеи в тази област. От неговите приложения на теорията към технически проблеми най-известна е теорията, която той разработва за триенето на смазочните материали и приноса му към безжичната телеграфия.

Приносът му в други области също беше от значение, особено когато работеше върху класическата теория на електромагнетизма.

Работата му като учител също беше голям принос в научния свят. От 1906 г., когато пристига в Мюнхенския университет, той обучава няколко поколения теоретични физици. Неговите студенти включват осем нобелови лауреати.

Той беше важен за въвеждането на второто и третото квантово число, но и теорията за рентгеновата вълна.

През последния етап от кариерата си германецът отговаряше за използването на статистическа механика, за да обясни някои поведения. По-конкретно, той обясни електронните свойства, които металите притежават.

Той играе видна роля при създаването на Journal of Physics през 1920 г. Тази публикация служи за публикуване и преглед на много трудове в областта на физиката.

Публикувани произведения

Сомерфелд публикува няколко творби през цялата си кариера. Две негови творби бяха най-забележителните, какъвто е случаят с атомите и спектралните линии и текстът на Въведение в теоретичната физика.

Общо има повече от 10 книги, които са авторски, някои от тях имат няколко тома. В допълнение към многото статии, които пише за своите идеи и открития.

Нобелови награди

Сомерфелд е главният герой на един от най-любопитните случаи в научния свят. Въпреки всички приноси, които е направил, той никога не е носител на Нобелова награда по физика.

Още по-любопитно е, ако вземете предвид, че той е физикът с най-много номинации в историята на Нобеловата награда. Той има общо 84 кандидатури, натрупани между 1917 и 1951 година.

Само през 1929 г. той има девет номинации. А годината, когато умря, получи още четири.

Въпреки че никога не е получил наградата, той има честта да бъде физик с най-печелившите студенти.

Препратки

1. Арнолд Сомерфелд - немски физик. Възстановени от britannica.com
2. Beléndez, A. (2017). Сомерфелд: Вечният нобелов кандидат. Възстановена от bbvaopenmind.com
3. Екерт, М. (2013). Арнолд Сомерфелд. Ню Йорк, Ню Йорк: Спрингер.
4. Изкиердо Саньо, М. (2013). Историческа еволюция на принципите на химията.: Uned - Национален университет.
5. Seth, S. (2010). Изработване на квантите. Кеймбридж, Масачузетс: MIT Press.