Arnold Zomerfeld

Извор: testwiki
Пређи на навигацију Пређи на претрагу

Шаблон:Infokutija Naučnik-lat

U pojednostavljenom Borovom modelu atoma vodonika, Balmerova serija nastaje skokom elektrona na drugi energetski nivo (n=2). Prikazana je emisija svetlosti. Prelaz elektrona prestavlja H-alfa, prvu liniju Balmerove serije, talasne dužine 656 nm.
Kruksova cev (2 pogleda): na svetlu i u tami. Elektroni putuju ravno s leve strane gde je katoda, na desnu stranu gde je anoda (žica na dnu cevi desno). Kao dokaz struje elektrona postavljen je Malteški krst koji baca senku na desnu stranu cevi.

Arnold Zomerfeld (Königsberg, danas Kalinjingrad, 5. decembar 1868. – Minhen, 26. april 1951)[1] njemački fizičar i matematičar. Studirao matematiku i fiziku u Kalinjingradu, doktorirao 1891. Karijeru je započeo na Univerzitetu u Getingenu 1895. Bio je rukovodilac Odelenja za primenjenu mehaniku na Univerzitetu u Ahenu (od 1900. do 1906), kao vanredni profesor predavao je i istraživao hidrodinamiku, a od 1906. bio je redovni profesor i direktor novog Instituta za teorijsku fiziku u Minhenu. Više od 32 godine u Minhenu je predavao mehaniku, mehaniku elastičnih sredstava, elektrodinamiku, optiku, termodinamiku, statističku mehaniku, te parcijalne diferencijalne jednačine. On je uredio poznata predavanja iz teorijske fizike (nem. -{Vorlesungen über theoretische Physik}-, u 6 tomova, 1943 – 1953). On je bio među prvim naučnicima u Evropi koji su prihvatili i generalizovali Borov model atoma, uključivši specijalnu relativnost i eliptične staze. Primenom novih pravila kvantizacije uveo je tri kvantna broja (-{nr}- - radijalni kvantni broj, -{nφ}- - kvantni broj ugaone količine kretanja, -{nr + nφ = n}- - glavni kvantni broj koji odgovara Borovom celom broju). Njegov je rad urodio uvođenjem bezdimenzione konstante fine strukture (1915) u atomsku i kvantnu fiziku. Zomerfeldov udžbenik Građa atoma i spektralne linije (nem. -{Atombau und Spektrallinien}-, 1916) temelj je razvoja kvantne mehanike. Imao je dar za otkrivanje i razvoj talenata u fizici: četiri njegova doktoranta (W. K. Heisenberg, V. Pauli, P. Debaj i H. A. Bete) i dvojica poslediplomskih studenata (L. C. Pauling i I. I. Rabi) dobili su Nobelove nagrade. Za fundamentalne doprinose u atomskoj, te doprinose kvantnoj fizici i razvoju moderne teorijske fizike, primio je Lorentcovu, Plankovu i Erstedovu medalju; bio je član Kraljevskog društva (eng. -{Royal Society}-) od 1926, te američke, sovjetske i indijske akademije.[2]

Doprinosi

Konstanta fine strukture

Шаблон:Glavni

Konstanta fine strukture (oznaka α) je prirodna konstanta, bezdimenziona veličina u fizici elementarnih čestica koja opisuje jačina međudelovanja između električkih naelektrisanih čestica i fotona. Ona je konstanta vezanja u elektromagnetskim delovanjima, a određuje finu strukturu (cepanje spin–staza) u atomskim spektrima. Njena definicija i vrednost su:

α=e2ℏ⋅c⋅ 4⋅π⋅ε0=7,2973525376(50)×10−3=1137,035999679(94)

gde je:

Konstantu fine strukture u fiziku je uveo A. Zomerfeld, proširujući Borov model atoma uključivanjem relativističkih pojava i eliptičnih staza kretanja elektrona, te kvantizirajući energiju, linearnu i ugaonu količinu kretanja. Konstanta fine strukture je važna u teorijskim proračunima i razumevanju elektromagnetskih međudelovanja i zračenja te ulazi u matrične elemente različitih elektromagnetskih procesa, određujući njihove udarne preseke i raspade.[3]

Kvantni broj

Шаблон:Glavni

Kvantni broj je broj koji opisuje kvantnomehaničko stanje elektrona u atomu, nukleona u atomskom jezgru i subatomskih čestica (kvark, lepton i čestice prenosnice polja temeljnih delovanja). Kvant i kvantni broj u fiziku je uveo M. Plank 1900. kako bi objasnio zračenje crnoga tela i slaganje teorije crnoga tela s eksperimentima. U modernoj fizici pod pojmom kvantizacije podrazumeva se prelaz iz zakonitosti klasične fizike u kvantnu mehaniku. Kvantizovanje gravitacije jedan je od najvećih problema savremene fizike elementarnih čestica i kosmologije.

Tipično je značenje kvantnih brojeva stanjâ elektrona u atomu sledeće:

  • glavni kvantni broj -{n}- određuje svojstvene vrednosti energije elektrona,
  • orbitalni kvantni broj -{l}- određuje vrednost ugaone količine kretanja elektrona u kvantnim stazama,
  • magnetski kvantni broj -{m}- određuje moguće orijentacije ugaone količine kretanja u odnosu na osu spoljašnjeg magnetnoga polja,
  • a kvantni broj spina -{s}- određuje spinsku ugaonu količinu kretanja elektrona.

Ukupni broj različitih stanja u atomu za kvantne brojeve -{n, l}- i -{m}- iznosi (2 -{l}- + 1), a zbog dve spinske orijentacije (projekcije) na spoljašnju osu taj se broj udvostručuje. Stanja elektrona u modelu Fermijevog gasa opisana su samo glavnim kvantnim brojem -{n}- i sa dve orijentacije spina. Kvanti svetlosti (foton), kao bozoni celobrojnog spina opisani su Boze-Ajnštajnovom statistikom, a istoj statistici podvrgavaju se i kvantovi oscilovanja kristalne rešetke (fonon) kao bozoni nultoga spina. Neutroni i protoni, šire hadroni, uz kvantni broj spina imaju još i kvantni broj izospina. Uz spin i ukus (gornji, donji, strani …), kvarkovi nose i kvantni broj jakoga naboja, koji se uobičajeno naziva bojom (crvena, zelena, plava), a antikvarkovi odgovarajuću antiboju. Teorija polja boje u kvantnom obliku poznata je kao kvantna hromodinamika.[4]

Referece

Шаблон:Reflist

Literatura

Шаблон:Литература

Шаблон:Литература крај

Spoljašnje veze

Шаблон:Подножје

  1. ↑ Шаблон:Cite journal
  2. ↑ Sommerfeld, Arnold, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  3. ↑ Konstanta fine strukture, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  4. ↑ Kvantni broj, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
Преузето са „https://sr.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Arnold_Zomerfeld&oldid=6981”