История лазера. Научное издание
Шрифт:
Все, что останется от моего состояния должно быть распределено следующим образом: капитал, сохраняемыми моими душеприказчиками, должен составлять фонд, цель которого быть распределяемым в виде ежегодных премий, которые присуждаются тем, кто в предыдущий год принес великую пользу человечеству Выше упомянутый капитал следует распределить пятью равными частями следующим образом: одна часть тому, кто сделал наиболее важное открытие или изобретение в области физике, одна часть тому, кто сделал наиболее важное открытие или улучшение в химии, одна часть тому, кто сделал наиболее важное открытие в области физиологии и медицины, одна часть тому, кто проявил себя выдающимся образом в литературе,
Каждая премия составляет в наше время около 50 000 евро, и она, безусловно, самая высокая.
Правила отбора победителей примерно сходные РІ разных областях. Р’ случае физики ученая РіСЂСѓРїРїР°, образованная РёР· нобелевских лауреатов, Рё РґСЂСѓРіРёС… хорошо известных персон, членов Шведской академии наук, профессоров шведских университетов, Р° также университетов Копенгагена, Хельсинки, Осло, Рё еще РґСЂСѓРіРёС… шести университетов, причем состав РіСЂСѓРїРїС‹ меняется ежегодно, делает предложения. Рти предложения оцениваются комитетом РёР· пяти членов, формируемым президентом Нобелевского Рнститута РїРѕ физики, Рё четырьмя членами, избираемыми физическим отделением Академии. Предложения этих комитетов РІ конечном счете, рассматриваются собранием Академии. Члены Академии получают памятную золотую медаль РІСЃСЏРєРёР№ раз, РєРѕРіРґР° РѕРЅРё собираются для голосования, РєСЂРѕРјРµ того, РІСЃРµ члены комитетов щедро награждаются. Никаких протоколов заседания РЅРµ ведется Рё участникам запрещено разглашать обсуждения. Окончательное решение должно выноситься РґРѕ 15 РЅРѕСЏР±СЂСЏ. Премии вручаются РІ Стокгольме Рё Осло (для премии РјРёСЂР°), РЅР° официальной церемонии 10 декабря, РІ годовщину смерти основателя. Лауреат читает публичную лекцию Рё получает награду РёС… СЂСѓРє короля Швеции.
Согласно желанию Альфреда Нобиля премия должна предназначаться человеку, который своим открытием или изобретением принес пользу человечеству. Вначале это создало определенные трудности предоставления премии за теоретические исследования. Первым лауреатом по физике был в 1901 г. Вильгельм Конрад Рентген (18451923) за особые заслуги, которые он оказал открытием замечательных лучей, впоследствии названных его именем.
Формула Бальмера
Гипотеза Сале, что спектры являются характерными для атомов и молекул, была полностью подтверждена электромагнитной теорией Максвелла, согласно которой колеблющиеся электрические заряды испускают излучение. Начались исследования с целью выяснить, существует ли соотношение между спектральными линиями одного и того же вещества или между линиями разных веществ.
Рис. 11. Спектр атома водорода. На верхнем спектре показаны линии Бальмера в видимой области; нижний спектр увеличенная область конца правой части спектра с линиями Бальмера в ультрафиолете
25 РёСЋРЅСЏ 1884 Рі. швейцарец Роганн РЇРєРѕР± Бальмер (1825-1898) представил Научному Сообществу Базеля работу РЅР° эту тему. Бальмер, шестидесятилетний преподаватель женской школы, особый интерес уделял числами. РћРЅ создал реконструкцию Рерусалимского храма
= 3,36•10– 5n/(n24)
РіРґРµ длина волны, СЃРј; n целое число, принимающее значения 3, 4 Рё 5. Соответственно, эту формулу можно записать, используя волновые числа v0, С‚.Рµ. величиной обратной длине волны Рё представляющее число волн, которые укладываются РІ сантиметре. Рто волновое число, умноженное РЅР° скорость света, обозначаемое Р±СѓРєРІРѕР№ СЃ, дает частоту f или число колебаний РІ секунду. РџСЂРё использовании волнового числа формулу Бальмера можно записать как
v0 = 1/= 109678•(1/41/n2),
РіРґРµ РїРѕ-прежнему длина волны, СЃРј, Р° число 109 678, которое позднее было обозначено Р±СѓРєРІРѕР№ R, получило название константы Ридберга. Рта формула дает волновые числа Рё длины волн РЅРµ только для трех известных РІ то время линий, РЅРѕ Рё для новых, открытых позднее линий (СЂРёСЃ. 11).
Во время затмения Солнца в 1898 г. были измерены 29 линий серии Бальмера: значения всех их получались этой формулой при изменении n от 3 до 31.
Ридберг и комбинационный принцип
Р’ 1886 Рі. Александ РЎ. Гершель, сын великого астронома Джона Гершеля, Рё Генри Десландрес (18531948) нашли математические описания различных полосатых спектров. Более того, шведский физик теоретик Роганн Роберт Ридберг (18541919) опубликовал результаты анализа спектров, который РѕРЅ провел РІ 1890 РіРѕРґСѓ. Ртот анализ показал, что спектральные серии Бальмера, Р° также РґСЂСѓРіРёРµ серии линий РІРѕРґРѕСЂРѕРґР° РІ ультрафиолетовой Рё инфракрасной областях спектра можно представить общим выражением, которое сегодня РЅРѕСЃРёС‚ его РёРјСЏ.
Ридберг интересовался вопросами спектров Рё начал СЃРІРѕРё исследования задолго РґРѕ того, как Бальмер опубликовал СЃРІРѕСЋ формулу. РћРЅ также интересовался периодической классификацией элементов, которую дал СЂСѓСЃСЃРєРёР№ С…РёРјРёРє Дмитрий Менделеев (18341907). Менделеев установил, что единственный метод классификации элементов заключается РІ рассмотрении РёС… атомных весов. РљРѕРіРґР° элементы располагаются РІ РїРѕСЂСЏРґРєРµ увеличения атомных весов, обнаруживается явная периодичность РёС… свойств. Таким образом, РІ рядах увеличивающихся атомных весов получаются колонки химических элементов СЃРѕ сходными свойствами (таблица Менделеева). Рнтуиция Ридберга привела его Рє осознанию, что эта периодичность является результатом атомной структуры.
В период между 1882 г. и 1887 г., когда он был ассистентом физического факультета университета Лунда, Ридберг изучал зависимость физических и химических свойств элементов от их атомных весов, рассматривая атомный вес как принципиальный параметр, от которого зависят эти свойства. Он начал с изучения соотношений, имеющих место среди спектральных линий элементов. Проблема, которую он хотел решить, требовала систематического изучения имеющегося спектроскопического материала, для того, чтобы получить полуэмпирическую формулу, которая универсально моделировала бы эти данные.