Петер Дебай: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
стиль
правопис
Рядок 33:
 
[[Файл:Debye100.jpg|мини|thumb|left|200 пкс|Петер Дебай у 1912 році]]
Ініціатором запрошення Дебая в Геттінген став відомий математик [[Давид Гільберт]], який мав змогу оцінити здібності молодого науковця під час конференції з кінетичної теорії матерії, що відбулася в місцевому університеті в квітні 1913 року. Посада професора теоретичної й експериментальної фізики і керівництво Фізичним інститутом (з лютого 1916 року) передбачали певні перспективи проведення лабораторних дослідів і коло видатниквидатних колег: окрім Гільберта, це були математики [[Фелікс Клейн]], [[Едмунд Ландау]], [[Герман Вейль]], [[Карл Рунге]], [[Ріхард Курант]] і фізики [[Вольдемар Фогт]], [[Еміль Віхерт]], [[Макс Борн]], [[Теодор фон Карман]] та інші. У 1920 році Дебай повернувся в Цюріх, де обійняв посаду директора Фізичного інституту при Вищій технічній школі. Приблизно в цей же час він став редактором одного з провідних європейських наукових фізичних журналів ''[[Physikalische Zeitschrift]]'', в якому була опублікована велика кількість його власних робіт{{sfn|Davies|1970|p=187—188, 192}}{{sfn|Courtens|2002|p=46—53}}.
 
У вересні 1927 року Дебай залишив Цюрих, щоб стати професором експериментальної фізики і директором Фізичного інституту при Лейпцизькому університеті. Його колегою по університету був знаменитий фізик-теоретик [[Вернер Гейзенберг]], який багато років по тому згадував: «Дебай мав певну схильність не напружуватися з приводу середовища. Він не належав до того типу науковців, котрі приходять до лабораторії рано вранці і не залишають її раніше півночі. Зі своєї кімнати в інституті я міг часто бачити, як він гуляє у своєму саду і поливає троянди навіть в робочий час. Але в центрі його інтересів була, без сумніву, наука»{{sfn|Davies|1970|pp=203, 221}}. В кінці 1933 року Макс Планк, тогочасний президент Товариства кайзера Вільгельма, запропонував Дебаю обійняти посаду в Інституті фізики, що існував в рамках Товариства. Дебай погодився, однак перемовини з владою і [[Фонд Рокфеллера|Рокфеллерівським фондом]], який фінансував будівництво будівлі і обладнання інституту, затягнулися, і він лише у жовтні 1935 року переїхав до Берліну і одночасно він обійняв посаду професора Берлінського університету. У 1936 році Дебай здобув [[Нобелівська премія з хімії|Нобелівську премію з хімії]] «За внесок в розуміння молекулярної структури в ході досліджень дипольних явищ і дифракції рентгенівських променів і електронів в газах» (''for his contributions to our knowledge of molecular structure through his investigations on dipole moments and on the diffraction of X-rays and electrons in gases''). Хоча до того моменту вся його кар'єра була пов'язана з посадами професора фізики, його роботи багато в чому сприяли усуненню розриву між фізикою і хімією. Сам він неодноразово із задоволенням відзначав свою приналежність до обох наук{{sfn|Davies|1970|pp=208—210}}{{sfn|Courtens|2002|p=46—53}}.
Рядок 65:
Інтерес Дебая до проблем дифракції і взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною був не випадковим. Цьому сприяло середовище, в якому перебував науковець у Мюнхені: тут продовжував плідно працювати професор [[Вільгельм Конрад Рентген|Рентген]], першовідкривач нового виду променів; звертався до цієї теми й Зоммерфельд, учень якого {{Не перекладено|Пауль Евальд|Пауль Евальд|en|Paul Peter Ewald}} теоретично дослідив питання про оптичні властивості набору періодично розташованих розсіювачів. Робота Евальда привернула увагу іншого асистента Зоммерфельда — [[Макс фон Лауе|Макса фон Лауе]], який на цій основі запропонував спосіб остаточно довести електромагнітну природу рентгенівських променів. Ідея була така: якщо рентгенівське випромінювання є різновидом електромагнітного, тоді можна спостерігати дифракцію цих променів на структурі, відстань між елементами якої порядку довжини хвилі; в даному випадку як таку структуру можна використовувати кристалічну ґратку. Це припущення було підтверджене під час експериментів і дало початок [[Рентгеноструктурний аналіз|рентгеноструктурному аналізу]]{{sfn|Davies|1970|p=178}}.
 
Дебай був добре ознайомлений з останніми експериментальними резултатамирезультатами та їхнім теоретичним трактуванням, наведеним Лаеу, і вже у 1913 році зробив важливий крок в розвитку теорії розсіювання рентгенівського випромінювання. В класичній статті «Інтерференція рентгенівських променів і тепловий рух» ({{lang-de|Interferenz von Röntgenstrahlen und Wärmebewegung}}) він детально розглянув питання про вплив теплових коливань атомів, що складають кристалічну ґратку, на характеристики дифракції. Використавши загальний підхід до опису коливань ґратки, розроблений Борном і фон Карманом, Дебай показав, що тепловий рух не впливає на різкість дифракційної картини, а лише на величину інтенсивності розсіяного випромінювання. Послаблення інтенсивності можна охарактеризувати експоненційним множником вигляду <math>e^{-W(T)}</math>, де <math>W(T)</math>&nbsp;— деяка функція температури. Для отримання кількісних результатів, які можна порівняти з результатами вимірювань, науковець використав [[модель Дебая|те ж наближення]], яке з'явилося в його роботі про теплоємність кристалів. Всі розрахунки були проведені для двох варіантів&nbsp;— з урахуванням і без урахування так званих [[Нульові коливання|нульових коливань]], введених незадовго перед цим Максом Планком; оскільки існування нульових коливань в той час ще не було остаточно доведене, лише експеримент мав визначити, який з двох варіантів вірний. Вираз для <math>W(T)</math>, отриманий Дебаєм, пізніше був скорегований шведським фізиком {{Не перекладено|Івар Валлер|Іваром Валлером|en|Ivar Waller}}. Величина <math>e^{-W(T)}</math>, що відіграє велику роль в теорії твердого тіла, отримала назву [[Фактор Дебая — Валлера|фактора Дебая&nbsp;— Валлера]]{{sfn|Гуревич и Дзялошинский|1987|с=515, 534}}{{sfn|Davies|1970|pp=185—187}}.
 
[[Файл:Debye.png|мини|thumb|right|300 пкс|Схема експерименту Дебая&nbsp;— Шеррера]]