ARNOLD SOMMERFELD: BIOGRAFI, ATOMMODEL, BIDRAG - ARTE - 2025

Arnold Sommerfeld (1868-1951) var en tysk fysiker, bedst kendt for at have udviklet atomteori med Bohr for mere end et århundrede siden. Han var en af ​​grundlæggerne af teoretisk fysik, som blev en uafhængig disciplin takket være hans bidrag sammen med værkerne af Max Planck, Albert Einstein og Niels Nohr. Han betragtes som en pioner inden for kvante- og atomfysik.

I dag er Bohr-Sommerfeld-atomet og den fine struktur konstant stadig begreber, der anvendes af fysikere. Nogle lærde har knyttet Sommerfelds navn til den første moderne teoretiske fysiske skole. Hans bidrag blev også reflekteret i lærebogen Atomstruktur og spektrallinjer, meget vigtige i atomfysikken.

Kilde: GFHund, via wikimedia commons.

Denne bog om hans forfatterskab spredte sig rundt i verden, blev oversat til flere sprog og var en søjle i uddannelsen af ​​mange studerende inden for kernefysik.

Biografi

Hans fulde navn var Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Den tyske fysiker blev født den 5. december 1868 i Königsberg, Tyskland.

Hans forældre var Cäcile Matthias og Franz Sommerfeld, datidens læge. Parret fik flere børn: Walter, født i 1863, var Arnolds ældre bror, som også havde en søster. Margarethe var to år yngre end Arnold, men levede kun i 10 år, da hun var påvirket af skarlagensfeber.

Fra en tidlig alder viste Arnold en stor interesse for kunsten og var endda meget talentfuld.

Undersøgelser

Hans interesse for kunst afspejles i de undersøgelser, han udførte i hans hjemby Königsberg. Han udviste en særlig passion for litteratur, især for de tyske forfatteres klassiske værker. Han havde ikke karakterer, der var fremragende i alle fag, selvom han heller ikke var en dårlig studerende.

Før han startede på universitetet, var tanken, der gik omkring hans hoved, at dedikere sig til byggebranchen, et område, hvor et familiemedlem allerede havde arbejdet.

Det eneste problem, som Sommerfeld fandt, var, at han for at arbejde på anlægsvirksomheden skulle være nødt til at forlade sin hjemby og bosætte sig i en by, der havde et teknisk universitet, hvor der blev undervist studier, der kunne tjene ham i hans karriere.

På Albertuniversitetet i Königsberg, opkaldt efter dens grundlægger, kunne han ikke studere ingeniørarbejde. Men da han ikke var særlig sikker på, hvilken karriere han ønskede at vælge, indtog flytten en bagsæde, og han foretrak at forblive tæt på sin familie.

Universitetsstadie

I det første semester orienterede han sig om de kurser, der blev undervist på institutionen. Han tilmeldte sig kurser i økonomi, økonomisk politik, etnografi, politiske partier, beregning, tysk civilret, kritik af Kant og etiske grundlæggende grundlæggende.

Efter at have afsluttet det første semester begyndte Sommerfeld at fokusere sit pensum på kurser, der havde en mere teknisk base, men han fortsatte uden at fokusere på fysikområdet. Faktisk var hans største interesse inden for matematik.

Han tilbragte seks år på college, tjente en ph.d. og opnåede tilliden til at møde sin fremtid. Blandt sine professorer tællede han personligheder som Ferdinand von Lindemann, Adolf Hurwitz, David Hilbert og den også fysiker Emil Wiechert.

Militær scene

Efter at have afsluttet sine universitetsstudier opfyldte Sommerfeld sine forpligtelser på militærområdet som frivillig i et år. Han var en del af infanteriregimentet på Königsberg, skønt det ikke var et job, han nød meget; han betragtede en soldats militære arbejde som noget kedelig.

En af fordelene ved at have trænet til infanteriregimentet var, at det var i Königsberg og derfor forblev tæt på hjemmet. Selv på grund af hans frivillige karakter kunne han sove derhjemme.

Race

Efter at have afsluttet sine forpligtelser i den militære verden og efter at have opnået en doktorgrad, flyttede han til Göttingen i 1891 for at arbejde på universitetet i denne by. I Göttingen arbejdede han med at undervise i nogle klasser i matematik og teoretisk fysik. Han fungerede også som assistent for Felix Klein, en velkendt matematiker på den tid.

I 1897 gik han til Clausthal Zellerfeld Universitet i Goslar, hvor han også underviste i tre år, før han flyttede til Aachen. På byens universitet tjente han som professor i teknisk ingeniørarbejde.

Som professor i teoretisk fysik i München mellem 1906 og 1931 var det, da han afsluttede sine mest relevante værker. Han kom til München for at erstatte fysiker Ludwig Boltzmann som professor i teoretisk fysik. Derudover var han ansvarlig for ledelsen af ​​Institut for Teoretisk Uddannelse, der var i München på Universitetet i staten.

Død

Arnold Sommerfeld døde den 26. april 1951. Hans død skete i München, hvor han led en trafikulykke, mens han gik med sine børnebørn.

I slutningen af ​​marts gik den tyske fysiker rundt i sit hjem i München med sine børnebørn, da han blev ramt af en bil. Efter ti dage mistede han bevidstheden og kort efter døde han som et resultat af de skader, han led som følge af ulykken.

Atomiske modeller

Hans vigtigste arbejde forekom i 1915, da han sammen med den danske fysiker Niels Bohr var ansvarlig for at omdanne nogle aspekter af atomteorien. Til dette var begge forskere afhængige af andre teorier, såsom kvante og relativistiske.

Hans motivation var baseret på det faktum, at atomteorien havde mangler, når det gjaldt at forklare, hvad komplekse atomer var

I de ideer, som Sommerfeld og Bohr rejste, forklarede de, at banerne lavet af elektroner var elliptiske i form. Derudover havde disse baner et andet kvanttal, der betragtes som sekundært.

Betydningen af ​​disse kvanttal, både det sekundære og det vigtigste, som Bohr opnåede, var, at han bestemte, om elektronet havde et vinkelmoment. Dette var relevant, fordi det gjorde det muligt for os at bestemme, om elektronet havde kinetisk energi.

Han talte også om tilstedeværelsen af ​​et tredje kvantetal, der blev kaldt magnetisk. Dette nummer havde funktionen til at fastlægge, hvor skråt planets bane var.

For året 1916 viste den tyske fysiker Friedrich Paschen, at Sommerfelds ideer var korrekte, men det var ikke en endelig teori, da den ikke løste nogle problemer.

problemer

Elementernes periodiske system og opførsel på det kemiske niveau, som de havde haft en bedre forklaring takket være den atommodel, der hedder Bohr-Sommerfeld. Men bidraget fra andre undersøgelser var også nødvendigt for dette. For eksempel drages fordel af efterfølgende opdagelser.

Som Wolfgang Pauli i 1924, der sagde, at tilstedeværelsen af ​​to elektroner ikke kunne forekomme på samme tid, hvis de havde det samme kvantetal. Desuden blev et fjerde kvantetal indført i 1924 takket være fremskridt fra Goudsmit og Unlenbeck.

Det var bølgekvantemekanikens ideer, der muliggjorde en bedre analyse af spektre. Endelig blev denne Bohr-Sommerfeld-model senere erstattet af en model, der var afhængig af bølgemekanik.

Andre bidrag

Sommerfelds arbejde gjorde det muligt for ham at udvikle flere ideer på området. Af hans anvendelser af teorien til tekniske problemer var teorien, han udviklede om smøremiddelfriktion og hans bidrag til trådløs telegrafi, den bedst kendte.

Hans bidrag på andre områder var også relevante, især når han arbejdede med den klassiske teori om elektromagnetisme.

Hans arbejde som lærer var også et stort bidrag til den videnskabelige verden. Fra 1906, da han ankom til München Universitet, uddannede han adskillige generationer af teoretiske fysikere. Hans studerende inkluderer otte nobelprisvindere.

Det var vigtigt at introducere det andet og tredje kvanttal, men også teorien om røntgenbølgen.

I den sidste fase af sin karriere var tyskeren ansvarlig for at bruge statistisk mekanik til at forklare nogle adfærd. Specifikt forklarede han de elektroniske egenskaber, som metaller havde.

Han havde en fremtrædende rolle i oprettelsen af ​​Journal of Physics i 1920. Denne publikation tjente til offentliggørelse og revision af mange værker inden for fysikområdet.

Udgivne værker

Sommerfeld udgav flere værker i hele sin karriere. To af hans værker var de mest fremragende, som det er tilfældet med atomer og spektrale linjer og teksten til Introduktion til teoretisk fysik.

I alt var der mere end 10 bøger, der var forfatter, nogle af dem har flere bind. Ud over de mange artikler skrev han om sine ideer og opdagelser.

Nobelpriser

Sommerfeld er hovedpersonen i en af ​​de mest nysgerrige sager i den videnskabelige verden. På trods af alle de bidrag, han gav, blev han aldrig tildelt en Nobelpris i fysik.

Det er endnu mere nysgerrig, hvis man tager højde for, at han er den fysiker, der har flest nomineringer i Nobelprisenes historie. Det har i alt 84 kandidater, der blev akkumuleret mellem årene 1917 og 1951.

Først i 1929 havde han ni nomineringer. Og det år, han døde, modtog han fire flere.

Selvom han aldrig modtog prisen, har han æren af ​​at være fysiker med de mest vindende studerende.

Referencer

1. Arnold Sommerfeld - tysk fysiker. Gendannes fra britannica.com
2. Beléndez, A. (2017). Sommerfeld: den evige nobelkandidat. Gendannes fra bbvaopenmind.com
3. Eckert, M. (2013). Arnold Sommerfeld. New York, NY: Springer.
4. Izquierdo Sañudo, M. (2013). Historisk udvikling af kemiprincipperne.: Uned - National University.
5. Seth, S. (2010). Udformning af kvantet. Cambridge, mess.: MIT Press.