Филип Ленард — немски физик и Нобелов лауреат, изследвал фотоелектричния ефект

Филип Едуард Антон фон Ленард (7 юни 1862 г. – 20 май 1947 г.) е немски физик от унгарски произход, известен с фундаменталните си опити върху катодните лъчи и изследванията върху фотоелектричния ефект. През 1905 г. получава Нобелова награда за физика за опитите си с катодните лъчи, които допринасят за разбирането на природата на електрическия разряд в газове и свойствата на излъчваните частици. Ленард установява, че енергията (скоростта) на отделените от катода електроните зависи от дължината на вълната на падащата светлина, а не от нейната интензивност — наблюдение, което по-късно се оказва ключово при теоретичното обяснение на фотоелектричния ефект.

Научни приноси и експерименти

Ленард провежда серия от внимателни експерименти с разрядни тръби и разработва т.нар. „ленардово“ прозорче — тънки метални или алуминиеви прозорци, чрез които катодните лъчи могат да преминават от вакуумната тръба в атмосферата за последващи измервания. Тези експерименти позволяват изучаването на проникващата способност, абсорбцията и взаимодействието на лъчите с въздуха и различни материали. Работата му дава основа за по-късните открития, сред които идентификацията на електрона от Дж. Дж. Томсън и теоретичните обяснения на фотоелектричния феномен.

Конкретно за фотоелектричния ефект, Ленард документира явлението, че при облъчване на метални повърхности от тях се излъчват електрони и че кинетичната енергия на тези електрони зависи от честотата (или дължината на вълната) на падащата светлина. Това противоречи на класическата вълнова теория на светлината, според която енергията трябва да зависи от интензивността. Неговите наблюдения по-късно са теоретично обяснени от Алберт Айнщайн през 1905 г., който въвежда квантовата хипотеза за светлината (фотоните) и връзката E = hν.

Политически възгледи и обществено наследство

Ленард е известен и със силните си националистически и антисемитски възгледи. Въпреки научните си заслуги, в по-късния си живот той става открит привърженик на Адолф Хитлер и служи като идеологически образец за движението „Дойче физик“ в периода на нацисткия период. Той отхвърля някои от съвременните теоретични развития в физиката, свързани с квантовата механика и относителността, и публично дискредитира приноса на Алберт Айнщайн, наричайки го "еврейска физика". Тези позиции сериозно опетняват неговото научно наследство и довеждат до разделение в германската научна общност през 1930-те години.

Оценка и значение

Днес приносовете на Ленард в експерименталната физика се признават като важен етап в развитието на модерната физика — особено неговата методика и наблюдения, свързани с катодните лъчи и фотоелектричния ефект. В същото време неговите политически и идеологически позиции са предмет на критика и служат като предупреждение за това как научни авторитети могат да бъдат въвлечени в вредни идеологии. В резултат историческата оценка на Ленард се прави като сложна комбинация от научни постижения и морални и политически провали.

  • Роден: 7 юни 1862 г. (Пресбург, дн. Братислава)
  • Починал: 20 май 1947 г.
  • Нобелова награда за физика: 1905 г. — за изследванията на катодните лъчи
  • Ключови теми: катодни лъчи, фотоелектричен ефект, експериментални методи

Ранен живот и работа

Филип Ленард е роден в Пресбург (днешна Братислава) на 7 юни 1862 г. в Кралство Унгария. Семейство Ленард е от немски произход. Баща му, Филип фон Ленардис (1812-1896), е търговец на вино в Пресбург. Майка му е Антония Бауман (1831-1865). През 1880 г. учи физика и химия във Виена и Будапеща, а през 1882 г. се връща в Пресбург. След като през 1883 г. му е отказано асистентско място в Будапещенския университет, той се премества в Хайделберг. Учи при Роберт Бунзен, а също и един семестър в Берлин при Херман фон Хелмхолц. През 1886 г. получава докторска степен. През 1887 г. се връща в Будапеща, за да работи за Лоранд Етвьош. След като работи в Аахен, Бон, Бреслау, Хайделберг (1896-1898 г.) и Кил (1898-1907 г.), през 1907 г. се връща в Хайделбергския университет като ръководител на Института "Филип Ленард". През 1905 г. Ленард става член на Шведската кралска академия на науките. През 1907 г. става член на Унгарската академия на науките.

Той изучава фосфоресценцията, луминесценцията и проводимостта на пламъците.

Приноси към физиката

Фотоелектрически изследвания

Ленард започва да изследва катодните лъчи през 1888 г. Тези лъчи се произвеждат в прости, частично евакуирани стъклени тръби. Вътре имало метални електроди, върху които можело да се постави високо напрежение. Трудно е било да се изследват лъчите вътре в затворените стъклени тръби. Достъпът до тях е бил труден, а и в тръбите все още е имало молекули въздух. Ленард успял да направи малки метални прозорчета в стъклото, достатъчно дебели, за да издържат на налягането, но достатъчно тънки, за да пропускат лъчите. Той можеше да пропуска лъчите навън в лабораторията или в друга камера, която беше напълно безвъздушна. Тези прозорци днес са известни като прозорци на Ленард. Той може лесно да открие лъчите и да измери интензитета им, като използва хартиени листове със слой фосфоресциращи материали.

Ленард вижда, че поглъщането на катодните лъчи е пропорционално на плътността на материала, през който преминават. Това е противоположно на идеята, че те са някакъв вид електромагнитно излъчване. Той също така показа, че лъчите могат да преминават през въздуха и изглежда, че се разсейват от него. Това означавало, че те трябва да са частици, които са дори по-малки от молекулите на въздуха. Той потвърждава част от работата на Джей Джей Томсън и това показва, че катодните лъчи са потоци от отрицателно заредени енергийни частици. Нарича ги кванти на електричеството или накратко кванти, по името на Хелмхолц. Джей Джей Томсън ги е наричал корпускули, но електроните стават ежедневен термин. Ленард използва това знание, заедно с резултатите от неговите и на други хора по-ранни експерименти за поглъщането на лъчите в металите. Той доказва, че електроните са част от атома. Ленард установил, че атомите са предимно празно пространство. Той казал, че всеки атом се състои от празно пространство и електрически неутрални тела, наречени "динамиди", всяко от които се състои от един електрон и равен положителен заряд.

Той експериментира с тръба на Крукс. Той показва, че лъчите, получени при облъчване на метали във вакуум с ултравиолетова светлина, са като катодни лъчи. Той открива, че енергията на лъчите не зависи от интензитета на светлината, но е по-голяма при по-къси дължини на вълната.

Алберт Айнщайн обяснява това като квантов ефект. Според тази теория графиката на зависимостта на енергията на катодния лъч от честотата е права линия с наклон, равен на константата на Планк, h. Това е доказано няколко години по-късно. За тази теория Айнщайн е удостоен с Нобелова награда за физика. На Ленард не му харесва вниманието, което се обръща на Айнщайн. Той не вярва в теориите на Айнщайн, включително в теорията на относителността. Въпреки това се съгласява с обяснението на Айнщайн за фотоелектричния ефект.

За тази си работа Ленард получава Нобелова награда за физика през 1905 г.

Метеорологичен принос

Ленард е първият човек, който през 1892 г. изследва това, което днес се нарича ефект на Ленард. Това е разделянето на електрическите заряди, свързано с аеродинамичното разпадане на водни капки. Известно е още като наелектризиране на пръски или ефект на водопада.

Той изучава размера и формата на дъждовните капки. Той построил въздушен тунел, в който водните капки можели да се задържат неподвижни за няколко секунди. Открива, че големите дъждовни капки не са с форма на сълза, а по-скоро са с форма на кифла за хамбургер.

Динамичен атомен модел, Филип Ленард, 1903 г.Zoom
Динамичен атомен модел, Филип Ленард, 1903 г.

Deutsche Physik

Ленард е силен германски националист и не харесва "английската физика". Смятал е, че англичаните са откраднали идеите си от Германия. Присъединява се към Националсоциалистическата партия, преди тя да стане популярна. Казвал, че Германия трябва да разчита на "Дойче физик" и да игнорира фалшивите и умишлено подвеждащи според него идеи на "еврейската физика". Под това той разбира теориите на Алберт Айнщайн, включително "еврейската измама" на относителността. Става съветник на Адолф Хитлер и ръководител на арийската физика.

През 1931 г. Ленард се пенсионира от Хайделбергския университет като професор по теоретична физика. През 1945 г. съюзническите окупационни сили го отстраняват от почетния му пост. Гимназията "Хелмхолц" в Хайделберг е наречена Philipp Lenard Schule от 1927 г. до 1945 г. Тя е преименувана през септември 1945 г. Военното правителство премахва нацистките имена на улици и паметници. Ленард умира през 1947 г. в Меселхаузен, Германия.

  • Кралско общество: Медал "Рамфорд", 1896 г.
  • Италианско научно дружество: Медал "Матеучи", 1896 г.
  • Френска академия на науките: Награда Ла Каз, 1897 г.
  • Институт Франклин: Медал "Франклин", 1932 г.
  • Нобелова награда за физика, 1905 г.
  • През 2008 г. кратер в близост до северния полюс на Луната носи неговото име.

Въпроси и отговори

В: Кой е бил Филип Ленард?


О: Филип Ленард е немски физик от унгарски произход, който през 1905 г. получава Нобелова награда за физика за работата си върху катодните лъчи.

В: Коя е най-важната работа на Ленард?


О: Най-важната работа на Ленард е изследването му на фотоелектричния ефект, при което той открива, че енергията (скоростта) на електроните от катода зависи от дължината на вълната, а не от интензитета на светлината.

Въпрос: Ленард бил националист и антисемит?


О: Да, Ленард е бил националист и антисемит, който подкрепя Адолф Хитлер през 20-те години на ХХ век и е модел за подражание на движението "Дойче физик" по време на нацисткия период.

В: Какво мисли Ленард за приноса на Айнщайн към науката?


О: Ленард смята, че приносът на Алберт Айнщайн към науката е "еврейска физика".

В: Кога е роден Ленард?


О: Филип Едуард Антон фон Ленард е роден на 7 юни 1862 г.

В: Кога Ленард получава Нобелова награда за физика?


О: Ленард получава Нобелова награда за физика през 1905 г. за работата си върху катодните лъчи.

В: Кога умира Ленард?


О: Ленард умира на 20 май 1947 г.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3