تولد بوهر
"نیلز هنریک دیوید بوهر" در سال 1885 و در کپنهاک و دانمارک به دنیا آمد. پدر او ، "کریستیان بوهر" استاد فیزیولوژی دانشگاه کپنهاک و مادرش "الن آلدر بوهر" دختر یک خانواده یهودی دانمارکی سرشناس در مراکز بانکی و پارلمانی بود. خانواده بوهر کلیسارو نبودند. ولی زن خانواده بر خلاف یهودی بودنش توافق کرده بود که بچه‌ها مسیحی بار آورده شوند.
ورود به دانشگاه
بوهر در سال 1903 در رشته فیزیک دانشگاه کپنهاک نام‌نویسی کرد.
فعالیتهای علمی بوهر در دانشگاه
در دانشگاه ، نیلز با انجام آزمایشهایی درباره نیروی کشش سطحی آب و اندازه گیری آن نیرو خود را ممتاز کرد و توانست به پاس انجام آن کار ، مدال طلای آکادمی علوم و ادبیات دانمارک را به دست آورد. وی در سال 1911 با نوشتن تزی درباره نظریه الکتروی فلزات ( که تاکید آن بر نارسایی‌های فیزیک کلاسیک در توضیح رفتار ماده در سطح اتمی بود )، درجه دکترای خود را دریافت کرد.
آشنایی با رادرفورد
نوشتن آن تز ، آغاز تمرکز اندیشه وی بر روی موضوع تحقیق بقیه دوره زندگی خود بود. بوهر در انگلستان ، پس از همکاری مختصری با "ج.ج تامسون" در کمبریج ، رهسپار آزمایشگاه "رادرفورد" در منچستر شد. داشتن رابطه با رادرفورد ، سرمشق حیات علمی بعدی او شد. آن دو از همان نخستین ملاقات با یکدیگر دوست شدند و تا پایان عمر ، دوستانی نزدیک باقی ماندند.
در واقع رادرفورد بود که بوهر را به بالاترین تراز پژوهش در زمینه فیزیک آورد.
استفاده از الگوی هسته‌ای اتم
بوهر که در درک اهمیت نظری شگرف و ارزش انکشافی الگوی هسته‌ای اتم که در سال 1910 توسط رادرفورد وضع شده بود، ذهنی تند و تیز داشت، از آن استفاده کرد تا نکات زیر را روشن سازد:
خواص شیمیایی یک اتم از جمله جای آْن در جدول تناوبی ، بستگی به آرایش الکترونهای آن دارد.
خواص رادیو اکتیو (پرتوزا) با هسته مرتبط است.
ایزوتوپها متناظرند با اتم‌هایی که دارای الکترونهای یکسان اما هسته‌های جرمی متفاوتند.
فروپاشی پرتوزا ، بار هسته و در نتیجه تعداد الکترونها و هویت شیمیایی اتم را تغییر می‌دهد.
میان عدد اتمی و تعداد کشف رابطه الکترونها
بوهر سپس به نحوه تعیین ماهیت دقیق رابطه میان عدد اتمی یک عنصر که فشرده و خلاصه ای از رفتار شیمیایی آن به شمار می‌رود و تعداد الکترونهای موجود در اتم پی برد.
بازگشت به دانمارک
بوهر در سال 1912 به دانمارک بازگشت و به سمت دانشیاری فیزیک دانشگاه کپنهاک منصوب شد.
ازدواج
او پس از شکل گیری حرفه آینده اش در کپنهاک با "مارگارت نورلند" ازدواج کرد. ازدواج آن دو ، پیوندی محکم و پر از خوشبختی از آب درآمد و برای بوهر ، منبع مادام‌العمر وفاق و قوت شد. زن و شوهر ، شش فرزند پسر پیدا کردند که چهار تن از آنها به سن بلوغ و بالاتر از آن رسیدند.
مدل اتمی بوهر
بوهر در پی استقرار در کپنهاک به اندیشه درباره جنبه های نظری مدل اتم هسته‌دار رادرفورد ادامه داد. این مدل ، مانند منظومه شمسی بسیار کوچک با هسته ای در میان به مثابه خورشید و الکترونهایی در حال گردش به گرد آن به مثابه سیارات بود. فیزیکدانان ، آن را در کل پذیرفته بودند. اما در آن اشکال بزرگی هم که امروزه آن را یک ناهنجاری می‌خوانند، می‌دیدند.
به موجب نظریه الکترومغناطیس ، ذره باردار و چرخانی مانند الکترون ، باید در هر دوره گردش مقداری انرژی به صورت تابش پخش و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری ، در چنین حالتی دایره مسیر باید مارپیچ وار تنگ و تنگتر شده ، الکترون سرانجام به درون هسته سقوط می‌کند. اما این وضع پیش نمی‌آید و الکترونها به داخل هسته فرو نمی ریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار باقی می‌ماند. ناهنجاری بدین سان ، در مغایرت رفتار الکترون با پیش‌بینی نظریه الکترومغناطیس بود.
بوهر برای یافتن توضیح مسئله ، شیوه تازه ای بکار برد و گفت: تئوری بی‌تئوری. الکترون تا زمانی که به چرخش ادامه می‌دهد، هیچ تابشی از خود به بیرون نمی‌فرستد. او این را در حالی می گفت که نظریه و شواهد آزمایشگاهی ، هر دو نشان می دادند که وقتی هیدروژن حرارت ببیند، از خود نور تابش می‌کند و عقیده این بود که آن نور ، از الکترون اتم هم تابش می‌شود. بوهر در سال 1913 ، با آن روش به تجسم ساختاری برای اتم دست یافت.
چگونگی رفتار الکترون از دیدگاه بوهر
بوهر در توضیح چگونگی رفتار الکترون ، از وجود رابطه جدیدی بین ماده و نور سخن به میان آورد و گفت که الکترون در رفتن از مداری به مدار دیگر انرژی ، بصورت بسته یا پیمانه‌هایی از انرژی تشعشعی جذب یا تابش می‌کند ( چیزی که امروزه فوتون یا کوانتوم نور نامیده می‌شود ). هر چه طول موج نور تابیده کمتر باشد، انرژی فوتون آن بیشتر است.
هیدروژن ، سه خط طیفی روشن به رنگهای قرمز ، سبز متمایل به آبی و آبی دارد. بوهر تشریح کرد که خطوط رنگی واضح طیف ، همان تابشهای اتم هیدروژن هستند. نور قرمز هنگامی تابش می‌شود که الکترون از مدار سوم به مدار دوم بجهد و نور سبز متمایل به آبی مربوط به جهش الکترون از مدار چهارم به دوم است. در آغاز ، بسیاری از فیزیکدانان مسن‌تر ، از جمله ج.ج. تامسون در باره درستی نظریه بوهر تردید کردند. اما رادرفورد ، از حامیان آن شد، بطوریکه نظریه جدید سرانجام پذیرفته شد.
سایر فعالیتهای علمی بوهر
بوهر در سال 1913 ، سه مقاله در باره ساختار اتم منتشر کرد که یکی از آنها مقاله درباره ساختمان اتم و مولکول بود. او سالهای 1914 تا 1916 را در منچستر گذارنید و یکبار دیگر در آنجا تحت حمایت رادرفورد بکار پرداخت. پس از آن در سال 1916 ، تصدی کرسی استادی فیزیک دانشگاه کپنهاک به او پیشنهاد شد. وی به قصد قبول آن به دانمارک بازگشت و تا پایان عمر ، مدیر آن مؤسسه باقی ماند.
مدل بور
مدل اتمی بور یکی از مدل‌هایی است که برای توضیح ساختمان اتم ارائه شد.
نیلز بور فیزیک‌دان دانمارکی در زمینه چگونگی طیف نشری خطی اتم عناصر با پذیرفتن مدل اتمی رادرفورد چنین پیشنهاد داد که الکترونها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژی مشخصی قرار دارند و در این سطوح به دور هسته اتم در حال چرخش هستند. انرژی الکترونهایی که در سطوح انرژی پایین تر به هسته نزدیک‌تر هستند، نسبت به الکترونهایی که از هسته دورند، انرژی کمتری دارند. پس برای انتقال الکترون از سطح انرژی پایین به سطح انرژی بالا، باید انرژی معادل اختلاف انرژی بین آن دو سطح را به آن الکترون بدهیم. پس انرژی الکترونها در یک اتم کوانتیده (گسسته) است.
مدل اتمی بور نشان داد که طیف نشر خطی که از اتم عناصر گسیل می‌شود، بر اثر انتقال الکترونها از سطوح انرژی بالا به سطوح انرژی پایین است، که در این انتقال انرژی الکترون کاهش می‌یابد و به صورت نور و گرما آزاد می‌شود. اگر نور آزاد شده را از منشور عبور دهیم طیف نشری آن مشخص می‌شود. بور مدل اتمی خود را بر اساس آزمایشهایی که با اتم‌های هیدروژن و هلیم انجام شده بود مطرح می‌ساخت به همین دلیل مدل اتمی او (که به مدل منظومه شمسی معروف است) برای اتم‌های سنگینی مانند اورانیوم، آهن و ... صدق نمی‌کرد. به همین دلیل مدل اتمی کوانتمی (یا ابر الکترونی) با همکاری بسیاری از دانشمندان مانند هایزنبرگ، پلانک و شرودینگر مطرح شد. البته اینشتین با ارائه فرمول‌های خود نیز توانست به این مدل اتمی کمک کند .
سالهای پایانی زندگی
بور در سالهای پايانی عمر خود در عرصهٔ دانش فيزيك بيشتر يك تماشاگر بود تا يك ايفا كنندهٔ نقش، با اين حال هنوز در ایجاد يك جو اخلاقی قوی در جامعه تلاش می‌كرد. او در دورهٔ اشتغال خود به دو نسل فيزيكدان اثر گذاشت، به روش برخورد آنها با مسائل علمی شكل‌داد و برای نشان‌دادن راه درست زيستن به انسان دانش‌پژوه الگویی از شخص خود ارائه کرد. بور در ۱۸ نوامبر سال ۱۹۶۲ در سن هفتاد و هفت سالگی در كپنهاك درگذشت. وی شخصيت علمی بسيار محبوبی بود كه پس از مرگش جهان متمدن يكسر در سوگ فرو رفت. بور فردی ممتاز در زندگی حرفه‌ای و انسان‌دوست از نظر روحی بود.
|
منوی اصلی
تبادل
لینک هوشمند
نویسنده: 
