Фридрих Хунд — немски физик, откривател на правилото на Хунд и тунелния ефект
Фридрих Хунд (4 февруари 1896 г. - 31 март 1997 г.) е немски физик от Карлсруе, известен с работата си върху атомите и молекулите. Работи в университетите в Рощок, Лайпциг, Йена, Франкфурт на Майн и Гьотинген и е член на Международната академия по квантова молекулярна наука.
Публикува повече от 250 статии и есета и допринася за квантовата теория за структурата на атома и структурата на молекулните спектри. Правилото на Хунд е наречено на негово име, а през 1926 г. той открива така наречения по-късно тунелен ефект.
Основни приноси и идеи
- Правилата на Хунд — набор от емпирични указания за запълване на електронните орбитали в атомите и молекулите. Най-известното от тях гласи, че при запълване на еквивалентни орбитали (на една енергийна подниво) електроните заемат възможно най-много необвързани (сингълни) позиции с еднакъв спин преди да започнат да се сдвояват. Това определя мултиплетността и магнитните свойства на много химични елементи и комплекси.
- Хундови случаи — описание на различни схеми на въртова и орбитална свързаност (coupling) при двуатомените молекули, които са важни за интерпретацията на молекулните спектри и разбирането на енергетичните нива в различни регими на въртеви и орбитални взаимодействия.
- Тунелен ефект — Хунд е сред първите, които формулират идеята, че квантовите частици могат да преминават през потенциални бариери, които по класическите закони биха били непреодолими. Това явление обяснява множество процеси в химията и физиката (като инверсията в амонячния молекул, реакции, алфа-разпад) и е основополагащо за съвременната квантова механика.
- Квантова интерпретация на спектри — Хунд допринася значително за теорията на молекулните спектри, като прилага квантово-механични методи за обяснение на спектрални линии, преходи и деления на нива, което има пряко значение за спектроскопията и квантовата химия.
За работата и влиянието му
Работите на Хунд помагат да се създаде по-пълна връзка между абстрактните уравнения на квантовата механика и наблюдаваните спектрални и химични свойства на реалните атоми и молекули. Неговите идеи за запълване на орбиталите, видовете свързаност и механизмите на тунелиране са внедрени в учебниците по физика и химия и остават стандартна част от образованието по квантова химия и спектроскопия.
Личен живот и наследство
Хунд живее над 101 години и остава активен в научната общност дълго време. Неговите повече от 250 публикации обхващат теоретични изследвания, прегледни статии и учебни текстове, които продължават да се цитират и да вдъхновяват следващи поколения физици и химици. Имената на неговите правила и концепции (като "правилата на Хунд" и "Хундови случаи") са навлезли трайно в езика на науката и се използват в практиката на квантовата химия, молекулната спектроскопия и приложната физика.
Полезни обобщения
- Роден: 4 февруари 1896 г.; Починал: 31 март 1997 г. (на 101 години).
- Главни области: теория на атомите и молекулите, молекулна спектроскопия, квантова механика.
- Най-известни приноси: Правилата на Хунд, Хундови случаи, ранно описание на тунелния ефект.
Животът му
Хунд работи с известни физици като Шрьодингер, Дирак, Хайзенберг, Макс Борн и Валтер Боте. По това време той е асистент на Борн, който се занимава с квантова механика.
След обучението си по математика, физика и география в Марбург и Гьотинген той работи като частен преподавател по теоретична физика в Гьотинген през 1925 г., професор в Рощок през 1927 г., Лайпциг през 1929 г., Йена през 1946 г., Франкфурт на Майн през 1951 г. и от 1957 г. отново в Гьотинген. Освен това пребивава в Копенхаген (1926 г.) заедно с Нилс Бор, а през 1928 г. изнася лекции за атома в Харвардския университет, Кеймбридж, Масачузетс.
По случай 100-годишнината от рождението му книгата: Фридрих Хунд: (Хайделберг, Берлин, Оксфорд), Spektrum, Akademie Verlag 1996, ISBN 3-8274-0083-X. Рецензия е написана и от Werner Kutzelnigg.
Фридрих Хунд става почетен гражданин на Йена, а една от улиците в Йена е кръстена на негово име. От юни 2004 г. част от новата сграда на катедрата по физика получава адрес Friedrich-Hund-Platz 1. Същото име е избрано и за Института по теоретична физика към университета в Гьотинген.
Робърт Мъликен + Фридрих Хунд Чикаго 1929 г.
Хиляди случаи
Случаите на Хунд, които представляват специфични режими на свързване на молекулния ъглов момент, и правилата на Хунд, които управляват електронните конфигурации, са важни в спектроскопията и квантовата химия. В химията първото от правилата на Хунд е особено важно и често се нарича просто правило на Хунд.
Въпроси и отговори
В: Кой е Фридрих Хунд?
О: Фридрих Хунд е немски физик от Карлсруе, известен с работата си върху атомите и молекулите.
В: Къде е работил?
О: Работил е в университетите в Рощок, Лайпциг, Йена, Франкфурт на Майн и Гِтинген.
В: Какъв е приносът му към квантовата теория?
О: Той има принос към квантовата теория за структурата на атома и структурата на молекулните спектри.
В: Какво представлява правилото на Хунд?
О: Правилото на Хунд е принцип в атомната физика, който гласи, че когато към атом или молекула се добавят електрони, те заемат орбитали с различни спинови ориентации, така че да се максимизира общата им спинова множественост. Наречено е на името на Фридрих Хунд, който го предлага за първи път през 1926 г.
Въпрос: Кога той открива тунелния ефект?
О: Той открива по-късно така наречения тунелен ефект през 1926 г.
В: Фридрих Хунд членувал ли е в някакви научни дружества?
О: Да, той беше член на Международната академия по квантова молекулярна наука.
