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

Arnold Sommerfeld (1868-1951) var en tysk fysiker, bäst känd för att ha utvecklat atomteori med Bohr för mer än ett sekel sedan. Han var en av grundarna av teoretisk fysik, som blev en oberoende disciplin tack vare hans bidrag, tillsammans med verk av Max Planck, Albert Einstein och Niels Nohr. Han anses vara en pionjär inom kvant- och atomfysik.

Idag är Bohr-Sommerfeld-atomen och den fina strukturkonstanten fortfarande begrepp som används av fysiker. Vissa forskare har associerat Sommerfelds namn med den första moderna skolan för teoretisk fysik. Hans bidrag återspeglades också i läroboken Atomstruktur och spektrallinjer, mycket viktiga i atomfysiken.

Källa: GFHund, via wikimedia commons.

Denna bok av hans författarskap spriddes över hela världen, översattes till flera språk och var en pelare i utbildningen av många studenter inom området kärnfysik.

Biografi

Hans fulla namn var Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Den tyska fysikern föddes den 5 december 1868 i Königsberg, Tyskland.

Hans föräldrar var Cäcile Matthias och Franz Sommerfeld, en läkare på den tiden. Paret hade fler barn: Walter, född 1863, var Arnolds äldre bror, som också hade en syster. Margarethe var två år yngre än Arnold men levde bara i 10 år eftersom hon drabbades av skarlagnsfeber.

Från en tidig ålder visade Arnold ett stort intresse för konsten och var till och med mycket begåvad.

Studier

Hans intresse för konst återspeglades i de studier han genomförde i sin hemstad Königsberg. Han visade en speciell passion för litteratur, särskilt för de tyska författarnas klassiska verk. Han hade inte betyg som var enastående i alla ämnen, även om han inte heller var en dålig student.

Innan han började college var tanken som gick runt hans huvud att ägna sig åt byggbranschen, ett område där en familjemedlem redan hade arbetat.

Det enda problemet som Sommerfeld fann var att för att arbeta inom anläggningsområdet måste han ha lämnat sin hemstad och bosatt sig i en stad som hade ett tekniskt universitet där studier undervisades som skulle tjäna honom under hans karriär.

Vid Albertuniversitetet i Königsberg, uppkallad efter dess grundare, kunde han inte studera teknik. Men eftersom han inte var särskilt säker på den karriär han ville välja, tog flytten en baksäte och han föredrog att stanna nära sin familj.

Universitetsstadiet

Under den första terminen orienterade han sig om de kurser som undervisades vid institutionen. Han anmälde sig till kurser om ekonomi, ekonomisk politik, etnografi, politiska partier, kalkyl, tysk civilrätt, kritik av Kant och etiska grunder.

Efter att ha avslutat den första terminen började Sommerfeld fokusera sin läroplan på kurser som hade en mer teknisk bas, men han fortsatte utan att fokusera på fysikområdet. Hans huvudsakliga intresse var faktiskt inom matematikområdet.

Han tillbringade sex år på college, fick en doktorsexamen och fick förtroende för att möta sin framtid. Bland sina professorer räknade han personligheter som Ferdinand von Lindemann, Adolf Hurwitz, David Hilbert och även fysikern Emil Wiechert.

Militär scen

Efter att ha slutfört sina universitetsstudier uppfyllde Sommerfeld sina skyldigheter på militärområdet som volontär i ett år. Han var en del av infanteriregimentet på Königsberg, även om det inte var ett jobb han gillade mycket; han ansåg soldatens militära arbete som något tråkigt.

En av fördelarna med att ha tränat för infanteriregimentet var att det var i Königsberg och därför stannade nära hemmet. Även på grund av hans frivilliga karaktär kunde han sova hemma.

Lopp

Efter att ha fullgjort sina skyldigheter i den militära världen och efter att ha fått en doktorsexamen, flyttade han till Göttingen 1891 för att arbeta vid universitetet i staden. I Göttingen arbetade han med att undervisa i klasser i matematik och teoretisk fysik. Han tjänade också som assistent för Felix Klein, en välkänd matematiker på den tiden.

År 1897 gick han till Clausthal Zellerfeld University i Goslar, där han också undervisade i tre år innan han flyttade till Aachen. Vid stadens universitet tjänade han som professor i teknisk teknik.

Som professor i teoretisk fysik i München, mellan 1906 och 1931, var det när han avslutade sina mest relevanta verk. Han kom till München för att ersätta fysikern Ludwig Boltzmann som professor i teoretisk fysik. Dessutom var han ansvarig för ledningen av Institutet för teoretisk utbildning som var i München vid universitetet i staten.

Död

Arnold Sommerfeld dog den 26 april 1951. Hans död inträffade i München, där han drabbades av en trafikolycka när han gick med sina barnbarn.

I slutet av mars gick den tyska fysikern runt sitt hem i München med sina barnbarn, då han träffades av en bil. Efter tio dagar förlorade han medvetandet och kort efter han dog som en följd av de skador han lidit till följd av olyckan.

Atomiska modeller

Hans huvudverk inträffade 1915 när han, tillsammans med den danska fysikern Niels Bohr, var ansvarig för att förändra vissa aspekter av atomteorin. För detta litade båda forskarna på andra teorier, såsom kvantitet och relativistik.

Hans motivation var förankrad i det faktum att atomteorin hade brister när det gällde att förklara vad komplexa atomer var

I de idéer som Sommerfeld och Bohr tog upp förklarade de att banorna som gjordes av elektronerna var elliptiska i form. Dessutom hade dessa banor ett annat kvantantal, betraktat som sekundärt.

Betydelsen av dessa kvantantal, både det sekundära och det viktigaste som Bohr erhöll, var att han bestämde om elektronen hade ett vinkelmoment. Detta var relevant eftersom det tillät oss att avgöra om elektronen hade kinetisk energi.

Han talade också om närvaron av ett tredje kvantantal, som kallades magnetiskt. Detta nummer hade funktionen att fastställa hur lutande banans plan var.

För året 1916 visade den tyska fysikern Friedrich Paschen att de idéer som Sommerfeld tog upp var korrekta, men det var inte en definitiv teori eftersom den inte löste några problem

problem

Elementens periodiska system och beteendet på kemisk nivå som de hade haft en bättre förklaring tack vare atommodellen Bohr-Sommerfeld. Men bidraget från andra studier var också nödvändigt för detta. Till exempel gynnade det från efterföljande upptäckter.

Liksom Wolfgang Pauli, 1924, som sade att närvaron av två elektroner inte kunde inträffa samtidigt om de hade samma kvantantal. Dessutom infördes ett fjärde kvantantal 1924 tack vare framstegen från Goudsmit och Unlenbeck.

Det var vågkvantmekanikens idéer som möjliggjorde en bättre analys av spektra. Slutligen ersattes denna Bohr-Sommerfeld-modell senare av en modell som förlitade sig på vågmekanik.

Andra bidrag

Sommerfelds arbete tillät honom att utveckla fler idéer på området. Av hans tillämpningar av teorin på tekniska problem var teorin han utvecklade om smörjmedelsfriktion och hans bidrag till trådlös telegrafi de mest kända.

Hans bidrag på andra områden var också relevanta, särskilt när han arbetade med den klassiska teorin om elektromagnetism.

Hans arbete som lärare var också ett stort bidrag till den vetenskapliga världen. Sedan 1906, när han anlände till Münchens universitet, utbildade han flera generationer av teoretiska fysiker. Hans elever inkluderar åtta nobelpristagare.

Det var viktigt för att införa det andra och det tredje kvantantalet, men också teorin för röntgenvågen.

Under det sista stadiet av sin karriär var tyskaren ansvarig för att använda statistisk mekanik för att förklara vissa beteenden. Specifikt förklarade han de elektroniska egenskaper som metaller hade.

Han spelade en framträdande roll i upprättandet av Journal of Physics 1920. Denna publikation tjänade till att publicera och granska många verk inom fysikområdet.

Publicerade verk

Sommerfeld publicerade flera verk under hela sin karriär. Två av hans verk var de mest framstående, liksom fallet med atomer och spektrallinjer och texten Introduktion till teoretisk fysik.

Totalt fanns det mer än 10 böcker som författades, några av dem har flera volymer. Förutom de många artiklar som han skrev om sina idéer och upptäckter.

Nobelpriser

Sommerfeld är huvudpersonen i ett av de mest nyfikna fallen i den vetenskapliga världen. Trots alla bidrag som han gav, tilldelades han aldrig ett Nobelpris i fysik.

Det är ännu mer nyfiken om du tar hänsyn till att han är fysikern med flest nomineringar i Nobelprisets historia. Det har totalt 84 kandidater, som ackumulerades mellan åren 1917 och 1951.

Först 1929 hade han nio nomineringar. Och året då han dog fick han fyra till.

Även om han aldrig fick utmärkelsen har han äran att vara fysikern med de mest vinnande studenterna.

referenser

1. Arnold Sommerfeld - tysk fysiker. Återställs från britannica.com
2. Beléndez, A. (2017). Sommerfeld: den eviga Nobelkandidaten. Återställs från bbvaopenmind.com
3. Eckert, M. (2013). Arnold Sommerfeld. New York, NY: Springer.
4. Izquierdo Sañudo, M. (2013). Historisk utveckling av principerna för kemi. : Uned - National University.
5. Seth, S. (2010). Skapa kvantiteten. Cambridge, Mass .: MIT Press.