Министерство  образования и  науки РФ 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

«МАТИ-РГТУ» - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К. Э. Циолковского 

 
 

Кафедра: «Экономики и управления»

 
 
 
 
 
 

«Великие ученые и их открытия:

Жизнь и творчество Нильса Хенрика Давида Бора»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Студент: Болгар Ю.А.

     Группа: 14 МЕН-1ДС-035

Преподаватель: Белова С.Б.

 
 
 
 
 
 
 

Ступино 2010

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….. 3

Глава 1. Физика XIX-XX вв.

1.1. Состояние науки в рассматриваемый период …………......................... 4

1.2. Предшественники Нильса Бора ………………………………………... 7

       1.2.1. Становление «новой физики»……………………………………. 7

Глава 2. Биография Нильса Хенрика Давида Бора

2.1. Молодость. Теорема Бора — ван Лёвен ……………………………… 10

2.2. Бор в Англии. Теория Бора ……………………………………………. 12

2.3. Дальнейшее развитие теории. Принцип соответствия ……………… 17

2.4. Становление квантовой механики. Принцип дополнительности …... 20

2.5. Ядерная физика ………………………………………………………… 22

2.6. Противостояние нацизму. Война. Борьба против атомной угрозы … 25

2.7. Последние годы жизни ……………………………………………...… 27

Глава 3. Итоги научной деятельности

3.1. Научная школа Нильса Бора ………………………………………….. 29

3.2. Публикации …………………………………………………….………. 30

       3.2.1. Книги ………………………………………………………….…. 30

       3.2.2. Статьи ……………………………………………………………. 30

Заключение

1. Вклад в науку ………………………………………………………….…. 34

2. Память ……………………………………………………………………. 35

3. Награды …………………………………………………………………... 36

Список  используемой литературы и источников …………………….……… 37

 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вот Бор всем известный...

А вот дополнительный закон,

Который был Бором провозглашен,

Который описывает с двух сторон

Как электрон, так и  протон

Атома,

Который построил Бор.

А вот электронные уровни

Атома,

Который построил Бор.

Которые спектр характерный  дают

На  них перескакивают  электроны,

Атома

Который построил Бор.

А вот ядро

Атома,

Который построил Бор,

Которое видит он как каплю,

Которая находится точно  в центре

Атома,

Который построил Бор.

 

     Стихи Р.Е. Пайерлса в честь семидесятой  годовщины со дня рождения Нильса Бора.

     В своем выступлении на вечере памяти Нильса Бора в Политехническом музее  в Москве 16 декабря 1962 года академик И. Е. Тамм сказал: "Бор не только был  основателем квантовой теории, которая открыла человечеству путь к познанию нового мира - мира атомов и элементарных частиц - и тем самым проложила путь в атомный век и позволила овладеть атомной энергией. Труды Бора наряду с работами Эйнштейна оказали решающее влияние не только на физику нашего века, но и на современное научное мировоззрение в целом".

 
 

 

ФИЗИКА  XIX-XX вв.

 

1.1. Состояние науки в рассматриваемый период

     До  появления квантовой теории и  теории относительности физика являлась классической. Основы классической физики были заложены в Эпоху Возрождения рядом учёных, из которых особенно выделяют Ньютона — создателя классической механики.

Классическая  физика основана на следующих принципах:

• причины однозначно определяют следствия (детерминизм);
• пространство и время являются абсолютными — это означает, что они никак не зависят от материи, заполняющей пространство и от её движения, при этом результаты измерения пространственных и временны́х отрезков не зависят от выбранной системы отсчёта, в частности, от скорости движения измеряемого объекта относительно наблюдателя;
• изменения любых величин, характеризующих физическую систему, являются непрерывными — это значит, что при переходе от одного фиксированного состояния к другому физическая система проходит через бесконечное множество переходных состояний, в которых все физические параметры системы принимают промежуточные значения между значениями в начальном и конечном состояниях.

Фундаментальными  теориями классической физики являются

• Классическая механика
• Термодинамика и статистическая физика
• Классическая электродинамика

      От Галилея и Ньютона до Максвелла и Больцмана в рамках классической физики была создана картина строения физического мира, казавшаяся во второй половине XIX в. безупречно точной и исчерпывающе полной.

      К началу XX столетия накопился ряд  вопросов, на которые в рамках классической физики не удавалось найти ответы.

• Спектры электромагнитного излучения. Классическая теория не давала удовлетворительного описания спектров излучения абсолютно чёрного тела, и существенно расходилась с экспериментально наблюдаемыми. Линейчатые спектры излучения газов также не находили объяснения в рамках классической физики.
• Источник энергии Солнца и звёзд. Гипотезы происхождения энергии звёзд, которые могла предложить классическая физика, давали ничтожные значения этой энергии, явно не отвечающие очевидности.
• Явление радиоактивности, обнаруженное в 1896 г. А. Беккерелем, и изученное в конце XIX в. Марией и Пьером Кюри, свидетельствовало о том, что в атомах вещества заключается огромная (по сравнению с их размерами и массой) энергия, происхождение которой в рамках классической физики было необъяснимо.
• Красная граница внешнего фотоэффекта — максимальная (для данного материала катода) длина волны электромагнитного излучения, выше которой фотоэффект не наблюдается при любой интенсивности облучения, также не находила объяснения в классической физике.
• Экспериментальные наблюдения электрона — частицы, обнаруженной в конце XIX в., показали, что отношение его заряда к массе не постоянно, а зависит от скорости его движения, что противоречило теоретическим положениям классической физики.
• К концу XIX в. всё больше сомнений вызывала концепция абсолютного пространства, которое (в соответствии с самой этой концепцией) является ненаблюдаемым. Возникало противоречие: для физики (по определению) не существует вещей, не обнаруживаемых ни в каких экспериментах, а между тем, во всех теоретических построениях классической физики явно или неявно предполагается существование абсолютного пространства. Некоторое время сохранялась надежда разрешить это противоречие путём обнаружения эфира — гипотетической материальной среды, заполняющей абсолютное пространство, и в которой (как предполагалось) распространяются электромагнитные волны, но опыт Майкельсона, поставленный в 1887 г. именно с этой целью, существование эфира не обнаружил.

      Несоответствие  этих и других наблюдаемых явлений классическим теориям порождало сомнение во всеобщности тех фундаментальных принципов, на которых построены эти теории, в том числе законов сохранения массы, энергии и импульса. Эту ситуацию знаменитый французский математик и физик Анри Пуанкаре назвал «кризисом физики».

 

1.2 Предшественники ученого

     Советский физик Иоффе, передавая немецким ученым в апреле.1958 года спасенную  во время войны личную библиотеку Макса Планка, назвал в своей речи Планка и Эйнштейна учеными, которые совершили переворот в мировой физике и заложили основы физической науки нашего времени, насколько такие преобразования вообще могут быть связаны с отдельными именами.

1.2.1. Становление «новой физики»

Квантовая теория

     В 1900 г. немецкий физик Макс Планк предлагает Квантовую теорию излучения, согласно которой свет излучается не непрерывно (как это предполагается классической теорией), а дискретно — порциями, которые Планк назвал квантами. Несмотря на парадоксальность этой теории (в которой излучение света рассматривался, как волновой процесс, и, в то же время, как поток частиц — квантов), она хорошо описывала форму спектра теплового излучения твёрдых и жидких тел.

     В 1905 г. Альберт Эйнштейн, исходя из предположения квантовой природы света, даёт математическое описание явления фотоэффекта, при этом становится объяснимой природа красной границы фотоэффекта. (Именно за эту работу, а не за Теорию относительности, Эйнштейну в 1921 г. присуждается Нобелевская премия.)

Теория относительности 

     В 1905 г. Альберт Эйнштейн предложил Специальную теорию относительности, в которой отвергается концепция абсолютности пространства и времени, и декларируется их относительность: величины пространственных и временных отрезков, относящихся к некоторому физическому объекту зависят от скорости движения объекта относительно выбранной системы отсчёта (системы координат). В разных системах координат эти величины могли принимать разные значения. В частности, одновременность независимых физических событий также была относительной: события происходившие одновременно в одной системе координат, в другой могли происходить в разные моменты времени. Эта теория позволяла построить логически непротиворечивую кинематическую картину мира без использования понятий ненаблюдаемых абсолютного пространства, абсолютного времени и эфира.