ARNOLD SOMMERFELD: BIOGRAFIA, ATÓMOVÝ MODEL, PRÍSPEVKY - ARTE

Arnold Sommerfeld (1868-1951) bol nemecký fyzik, ktorý je známy tým, že vyvinul atómovú teóriu s Bohrom pred viac ako sto rokmi. Bol jedným zo zakladateľov teoretickej fyziky, ktorá sa vďaka svojim príspevkom stala samostatnou disciplínou, spolu s prácami Maxa Plancka, Alberta Einsteina a Nielsa Nohra. Je považovaný za priekopníka kvantovej a atómovej fyziky.

Atóm Bohra-Sommerfelda a konštanta jemnej štruktúry sú dnes pojmy, ktoré používajú fyzici. Niektorí vedci spojili Sommerfeldove meno s prvou modernou školou teoretickej fyziky. Jeho príspevky sa odrazili aj v učebnici Atómová štruktúra a spektrálne čiary, veľmi dôležité v atómovej fyzike.

Zdroj: GFHund, prostredníctvom wikimedia commons.

Táto kniha o jeho autorstve sa rozšírila do celého sveta, bola preložená do viacerých jazykov a bola pilierom odbornej prípravy mnohých študentov v oblasti jadrovej fyziky.

životopis

Jeho celé meno bolo Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Nemecký fyzik sa narodil 5. decembra 1868 v nemeckom Königsbergu.

Jeho rodičia boli Cäcile Matthias a Franz Sommerfeld, lekár tej doby. Manželia mali viac detí: Walter, narodený v roku 1863, bol Arnoldov starší brat, ktorý mal tiež sestru. Margarethe bola o dva roky mladšia ako Arnold, ale žila iba 10 rokov, pretože ju postihla šarlach.

Od útleho veku Arnold prejavoval veľký záujem o umenie a bol dokonca veľmi talentovaný.

štúdie

Jeho záujem o umenie sa odrazil v štúdiách, ktoré vykonal v jeho rodnom meste Königsberg. Prejavil osobitnú vášeň pre literatúru, najmä pre klasické diela nemeckých autorov. Nemal známky, ktoré boli vynikajúce vo všetkých predmetoch, hoci nebol ani zlým študentom.

Predtým, ako začal študovať na vysokej škole, sa jeho myšlienka obišla v stavebníctve, v oblasti, v ktorej už pracoval jeho rodinný príslušník.

Jediným problémom, ktorý Sommerfeld zistil, bolo to, že na to, aby pracoval v oblasti stavebníctva, musel opustiť svoje rodné mesto a usadiť sa v meste, ktoré malo technickú univerzitu, kde sa učili štúdiá, ktoré mu slúžia pre jeho kariéru.

Na Albertskej univerzite v Königsbergu, pomenovanom po jej zakladateľovi, nemohol študovať strojárstvo. Keďže si však nebol veľmi istý kariérou, ktorú si chcel zvoliť, presunul sa na zadné sedadlo a radšej zostal blízko svojej rodiny.

Vysokoškolské štúdium

V prvom semestri sa orientoval na kurzy vyučované v inštitúcii. Prihlásil sa na kurzy o ekonómii, hospodárskej politike, etnografii, politických stranách, počtu, nemeckom občianskom práve, kritike Kant a základoch etiky.

Po ukončení prvého semestra sa Sommerfeld začal zameriavať na učebné osnovy, ktoré mali viac technickej základne, ale pokračoval bez zamerania sa na oblasť fyziky. V skutočnosti bol jeho hlavný záujem v oblasti matematiky.

Strávil šesť rokov na vysokej škole, získal titul Ph.D. a získal dôveru v tvár svojej budúcnosti. Medzi jeho profesorov patril napríklad Ferdinand von Lindemann, Adolf Hurwitz, David Hilbert a tiež fyzik Emil Wiechert.

Vojenská etapa

Po ukončení vysokoškolského štúdia Sommerfeld splnil svoje povinnosti vo vojenskom priestore ako dobrovoľník na jeden rok. Bol súčasťou pešieho pluku v Königsbergu, hoci to nebola práca, ktorú si veľmi užíval; vojenskú prácu vojaka považoval za niečo únavného.

Jednou z výhod výcviku pre peší pluk bolo, že bol v Königsbergu, a preto zostal blízko domova. Aj vďaka dobrovoľnej povahe svojej práce mohol spať doma.

závod

Po splnení povinností vo vojenskom svete a po získaní doktorátu sa v roku 1891 presťahoval do Göttingenu, aby pracoval na univerzite v tomto meste. V Göttingene pracoval na výučbe niektorých tried z matematiky a teoretickej fyziky. Pôsobil aj ako asistent Felixa Kleina, známeho matematika tej doby.

V roku 1897 odišiel na univerzitu Clausthala Zellerfelda v Goslar, kde tri roky učil a potom sa presťahoval do Aachenu. Na mestskej univerzite pôsobil ako profesor technického inžinierstva.

V rokoch 1906 až 1931 bol profesorom teoretickej fyziky v Mníchove a dokončil svoje najdôležitejšie práce. Prišiel do Mníchova, aby nahradil fyzika Ludwiga Boltzmanna ako profesora teoretickej fyziky. Ďalej mal na starosti vedenie Inštitútu teoretického vzdelávania, ktorý bol v Mníchove na štátnej univerzite.

úmrtia

Arnold Sommerfeld zomrel 26. apríla 1951. K jeho smrti došlo v Mníchove, kde utrpel dopravnú nehodu pri chôdzi so svojimi vnúčatami.

Na konci marca kráčal nemecký fyzik so svojimi vnúčatami okolo svojho domu v Mníchove, keď ho zasiahlo auto. Po desiatich dňoch stratil vedomie a krátko po smrti zomrel v dôsledku zranení, ktoré utrpel v dôsledku nehody.

Atómové modely

K jeho hlavnej práci došlo v roku 1915, keď bol spolu s dánskym fyzikom Nielsom Bohrom zodpovedný za transformáciu niektorých aspektov atómovej teórie. Preto sa obaja vedci spoliehali na iné teórie, ako napríklad kvantovú a relativistickú.

Jeho motivácia bola založená na skutočnosti, že atómová teória mala nedostatky, pokiaľ ide o vysvetlenie zložitých atómov

V myšlienkach, ktoré nastolili Sommerfeld a Bohr, vysvetlili, že obežné dráhy elektrónov majú eliptický tvar. Okrem toho mali tieto obežné dráhy ďalšie kvantové číslo, ktoré sa považovalo za sekundárne.

Dôležitosť týchto kvantových čísel, sekundárnych aj hlavných, ktoré Bohr získal, spočíva v tom, že určil, či má elektrón moment hybnosti. Toto bolo relevantné, pretože nám to umožnilo určiť, či má elektrón kinetickú energiu.

Hovoril tiež o prítomnosti tretieho kvantového čísla, ktoré sa nazýva magnetické. Toto číslo malo za úlohu zistiť, naklonená rovina obežnej dráhy bola.

Nemecký fyzik Friedrich Paschen pre rok 1916 ukázal, že Sommerfeldove myšlienky boli správne, ale nejde o definitívnu teóriu, pretože nerieši niektoré problémy.

problémy

Periodický systém prvkov a chovanie na chemickej úrovni, ktoré mali lepšie vysvetlenie vďaka atómovému modelu Bohr-Sommerfeld. Na tento účel bol však potrebný aj príspevok ďalších štúdií. Ťažila napríklad z následných objavov.

Rovnako ako Wolfgang Pauli v roku 1924 uviedol, že prítomnosť dvoch elektrónov sa nemôže vyskytnúť súčasne, ak majú rovnaké kvantové číslo. Ďalej, štvrté kvantové číslo bolo zavedené v roku 1924 vďaka pokroku Goudsmit a Unlenbeck.

Lepšiu analýzu spektier umožnili predstavy o kvantovej mechanike vĺn. Nakoniec bol tento Bohr-Sommerfeldov model nahradený modelom, ktorý sa spoliehal na mechaniku vĺn.

Iné príspevky

Sommerfeldova práca mu umožnila rozvíjať ďalšie nápady v tejto oblasti. Z jeho aplikácií teórie na technické problémy bola najznámejšia teória, ktorú vyvinul pri mazaní trením a jeho príspevky k bezdrôtovej telegrafii.

Jeho príspevky v iných oblastiach boli tiež relevantné, najmä keď pracoval na klasickej teórii elektromagnetizmu.

Jeho práca učiteľa bola tiež veľkým prínosom pre vedecký svet. Od roku 1906, keď prišiel na mníchovskú univerzitu, školil niekoľko generácií teoretických fyzikov. Medzi jeho študentov patrí osem laureátov Nobelovej ceny.

Bolo to dôležité pri zavádzaní druhého a tretieho kvantového čísla, ale aj teórie röntgenovej vlny.

Počas poslednej etapy svojej kariéry bol Nemec zodpovedný za používanie štatistických mechanizmov na vysvetlenie niektorých správaní. Konkrétne vysvetlil elektronické vlastnosti kovov.

V roku 1920 zohral významnú úlohu pri založení Žurnálu fyziky. Táto publikácia slúžila na publikovanie a prehľad mnohých diel v oblasti fyziky.

Publikované diela

Sommerfeld publikoval niekoľko diel počas svojej kariéry. Dve z jeho diel boli najvýznamnejšie, ako je to v prípade atómov a spektrálnych čiar a textu Úvod do teoretickej fyziky.

Celkovo bolo vytvorených viac ako 10 kníh, niektoré z nich majú niekoľko zväzkov. Okrem mnohých článkov písal o svojich nápadoch a objavoch.

Nobelove ceny

Sommerfeld je protagonistom jedného z najviac zvedavých prípadov vo vedeckom svete. Napriek všetkým príspevkom, ktoré predniesol, nikdy mu nebola udelená Nobelova cena za fyziku.

Ešte zaujímavejšie je, ak vezmete do úvahy, že je fyzikom s najviac nomináciami v histórii Nobelovej ceny. Má celkom 84 kandidatúr, ktoré boli nahromadené v rokoch 1917 až 1951.

Až v roku 1929 mal deväť nominácií. A v roku, keď zomrel, dostal ďalšie štyri.

Hoci cenu nikdy nedostal, má česť byť fyzikom s najúspešnejšími študentmi.

Referencie

Arnold Sommerfeld - nemecký fyzik. Obnovené zo stránky britannica.com
Beléndez, A. (2017). Sommerfeld: Večný Nobelov kandidát. Obnovené zo stránky bbvaopenmind.com
Eckert, M. (2013). Arnold Sommerfeld. New York, NY: Springer.
Izquierdo Sañudo, M. (2013). Historický vývoj princípov chémie. : Uned - Národná univerzita.
Seth, S. (2010). Tvorba kvantovej. Cambridge, Massachusetts: MIT Press.

ARNOLD SOMMERFELD: BIOGRAFIA, ATÓMOVÝ MODEL, PRÍSPEVKY - ARTE - 2025