WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-11-05T21:15:03Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

{{Infookvir znanstvenik
| ime = Polykarp Kusch
| slika = Polykarp Kusch.jpg
| slika_širina = 200px
| naslov =
| datum_rođenja = [[26. siječnja]] [[1911.]]
| mjesto_rođenja = [[Blankenburg (Harz)]], [[Saska-Anhalt]], [[Njemačka]]
| datum_smrti = [[20. ožujka]] [[1993.]]
| mjesto_smrti = [[Dallas, Teksas]], [[SAD]]
| prebivalište =
| državljanstvo = [[Nijemci|Nijemac]], [[SAD|amerikanac]]
| narodnost =
| etnicitet =
| polje =
| radna_institucija = Sveučilište Columbia u [[New York]]u Sveučilište Texas u [[Dallas]]u
| alma_mater = Sveučilištu u [[Illinois]]u
| doktorski_mentor =
| poznat_po = Precizno [[mjerenje]] [[Magnetski moment|magnetskog momenta]] [[elektron]]a
| autor_kratica_bot =
| autor_kratica_zoo =
| nagrade = [[Nobelova nagrada za fiziku]] (1955.)
| fusnote =
}}

[[datoteka:Magnetic moment.svg|mini|desno|300px|[[Magnetski moment]] ''μ'' je umnožak [[Električna struja|jakosti električne struje]] ''I'' i [[Površina|ploštine]] petlje ''S''.]]

[[datoteka:Bohr atom model.svg|mini|desno|300px|U pojednostavljenom [[Bohrov model atoma|Bohrovom modelu atoma]] [[vodik]]a, [[Balmerova serija]] nastaje skokom [[elektron]]a na drugu energetsku razinu (n=2). Prikazana je emisija [[svjetlost]]i. Prijelaz elektrona prestavlja H-alfa, prvu liniju Balmerove serije, [[valna duljina|valne duljine]] 656 [[metar|nm]].]]

[[datoteka:HAtomOrbitals.png|mini|desno|300px|[[Vodik]]ove [[Orbitale|atomske orbitale]] na različitim energetskim razinama. Svijetlija područja pokazuju mjesta gdje se [[elektron]] najvjerojatnije može naći.]]

'''Polykarp Kusch''' ([[Blankenburg (Harz)]], [[Saska-Anhalt]], [[Njemačka]], 26. siječnja 1911. – [[Dallas, Teksas]], [[SAD]], 20. ožujka 1993.), američki [[fizičar]] njemačkog podrijetla . [[Diploma|Diplomirao]] (1933.) i [[doktor]]irao (1936.) na Sveučilištu [[Illinois]]. Bio je [[profesor]] na Sveučilištu Columbia u [[New York]]u (od 1949. do 1972.) i Sveučilištu Texas u [[Dallas]]u (od 1972. do 1982.). Izveo mnogobrojna precizna [[mjerenje|mjerenja]] svojstava [[atom]]a, [[molekula]] i [[atomska jezgra|atomskih jezgara]] metodom [[Radiovalovi|radiofrekventnih]] snopova. Pokazao (1947.) da se vrijednost [[Magnetski moment|magnetskog momenta]] [[elektron]]a ne poklapa s teorijski izračunatom vrijednosti [[Niels Bohr|Bohrova]] [[magneton]]a; prema njegovim mjerenjima (1952.) magnetski moment elektrona veći je za 1/1000. Za precizno određivanje magnetskoga momenta elektrona dobio je s [[Willis Eugene Lamb|W. E. Lambom]] [[Nobelova nagrada za fiziku|Nobelovu nagradu za fiziku]] (1955.). <ref> '''Kusch, Polykarp''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=34762] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.</ref>

== Magnetski moment ==
{{Glavni|Magnetski moment}}

'''Magnetski moment''' ili '''magnetski dipolni moment''' (znak ''m'' ili ''μ'') je [[vektor]]ska [[fizikalna veličina]] kojom se opisuju svojstva [[stalni magnet|stalnih (permanentnih) magneta]] i [[Električna zavojnica|električnih zavojnica]] kroz koje teče [[električna struja]]; umnožak je [[Električna struja|jakosti električne struje]] i [[Površina|ploštine]] petlje. Smjer je vektora magnetskoga momenta od sjevernoga prema južnom magnetskom polu, odnosno okomit je na površinu petlje kroz koju teče električna struja. Mjerna je jedinica [[amper]] puta [[kvadratni metar]] (A ∙ m2). Magnetski momenti čestica u [[Atomska fizika|atomskoj]] i [[Nuklearna fizika|nuklearnoj fizici]] iskazuju se s pomoću [[Niels Bohr|Bohrova]] i nuklearnoga magnetona.

== Povijest istraživanja elektrona ==
{{Glavni|Elektron}}

Prvi je [[Tales]] iz Mileta (600 pr. Kr.) pisao da [[jantar]] ([[Grčki jezik|grč]]. ''ἤλεϰτρον'', ''ḗlektron''), kada se [[trenje|tare]], privlači sitne čestice [[tvar]]i, a [[William Gilbert|W. Gilbert]] otkrio je da i druge tvari, a ne samo jantar, imaju ''električno'' svojstvo. Pojavu električnoga odbijanja prvi je 1672. opazio [[Otto von Guericke]], a 1663. konstruirao je prvi elektrostatički stroj na [[trenje]]. Razliku među [[Električni vodič|vodičima]] i [[Električni izolator|izolator]]ima otkrio je [[Stephen Gray]]. Francuski kemičar [[Charles François de Cisternay du Fay|C. F. C. du Fay]] utvrdio je 1734. različitost električnog naboja nastalog trljanjem [[staklo|stakla]] od naboja nastalog trljanjem [[smola|smole]], a [[Georg Christoph Lichtenberg|G. Ch. Lichtenberg]] nazvao je pozitivnim električni naboj nastao trljanjem stakla. Oko 1747. [[Benjamin Franklin|B. Franklin]] konstatirao je da se pri trenju stvaraju uvijek jednake količine pozitivnog i negativnog električnog naboja. Istraživanjem [[sila]] koje djeluju među električnim nabojima bavili su se [[Henry Cavendish|H. Cavendish]] i [[Joseph Priestley|J. Priestley]], a zakon o ovisnosti privlačne ili odbojne sile o nabojima i udaljenosti među nabojima, a osnovi pokusa formulirao, [[Charles-Augustin de Coulomb|Ch. A. de Coulomb]], pa se po njemu [[mjerna jedinica]] električnog naboja naziva [[kulon]] (C). Prema Coulombovu zakonu sila F koja djeluje između dvaju točkastih električnih naboja ''q1'' i ''q2'' razmjerna je produktu obaju naboja, a obrnuto razmjerna kvadratu njihova razmaka ''r'':

:<math>F = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}</math>

gdje je: ''ε0'' - [[dielektrična permitivnost vakuuma]]. Sila je najjača u [[vakuum]]u, a slabija u svim drugim sredstvima: <ref> '''Coulombov zakon''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=12611] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

:<math>F = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = \frac{1}{\varepsilon_r} \cdot \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} </math>

gdje je: ''εr'' -[[ relativna dielektrična permitivnost]] nekog sredstva ili tvari, ''ε'' - [[dielektrična permitivnost]] (ili samo [[permitivnosti]]) tvari.

[[Sila]] ''F'' je [[vektor]], pa je i jakost električnog polja ''E'' vektorska veličina, a kao smjer električnoga polja uzima se onaj smjer u kojem djeluju sile na pozitivni naboj. Električno polje može se opisati i [[skalar]]nim veličinama, [[električni potencijal|potencijalima]] ''V''. Električni naboji mogu pod utjecajem električnih sila obavljati [[mehanički rad]], a to znači da u svakoj točki polja električni naboj ''q'' ima izvjesnu [[Potencijalna energija|potencijalnu energiju]] ([[električni potencijal]]) s obzirom na neku referentnu točku u polju kojoj se pripisuje potencijal ''φ'' = 0. To je obično vrlo udaljena točka u polju ili [[Zemlja]]. Sve točke u polju koje imaju isti potencijal leže na ekvipotencijalnim plohama.

Za električni naboj ''q'' [[električni potencijal]] ''V'' neke točke na udaljenosti ''r'' iznosi:

:<math>V = \frac{1}{4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} \cdot \frac{q}{r}</math>

Budući da je razlika potencijala među dvjema točkama u elektrostatičkom polju jednaka električnom naponu među tim točkama, to će u elektrostatici, gdje naboji miruju, sve točke nekog vodiča biti na istom električnom potencijalu, jer bi inače zbog [[napon]]a došlo do gibanja naboja. Iz odnosa ''Uab = Va – Vb'' proizlazi da se električni potencijal i električni napon mjere istom mjernom jedinicom [[volt]] (V), a jakost električnog polja mjeri se u voltima po [[metar|metru]] (V/m).

Elektron je prva otkrivena [[subatomska čestica]]. Kako bi objasnili [[Michael Faraday|Faradayev]] zakon [[elektroliza|elektrolize]] i atomsku strukturu materije, George Johnstone Stoney i [[Hermann von Helmholtz|H. von Helmholtz]] pretpostavili su (1881.) da se [[elektricitet]] pojavljuje samo u višekratnicima osnovnog iznosa. Godine 1891. Johnstone Stoney je predložio naziv ''elektron'' za osnovni iznos električnoga naboja. Poslije se taj naziv počeo primjenjivati za čestice u [[Katodno zračenje|katodnom zračenju]], to jest za čestice atomskog omotača. Katodno zračenje čine snopovi iz [[katoda|katode]] izbačenih atomskih elektrona u [[Katodna cijev|katodnoj cijevi]]. Otkrio ga je [[Julius Plücker]] 1858., ali je konačna spoznaja da su to snopovi nabijenih čestica uslijedila tek potkraj 19. stoljeća. Otklanjanje katodnog zračenja u magnetskom polju ([[William Crookes|W. Crookes]], [[Jean Baptiste Perrin|J. B. Perrin]]) dalo je naznake da ga čine negativno nabijene čestice. Godine 1896. [[Hendrik Antoon Lorentz|H. A. Lorentz]] je objašnjavao cijepanje [[Spektar (fizika)|spektralnih linija]] u [[magnetsko polje|magnetskom polju]] ([[Zeemanov učinak]]) pretpostavkom o elektronu kao sastavnom dijelu atoma. Pokusi [[Joseph John Thomson|J. J. Thomsona]] pokazali su da je specifični električni naboj (''e/m'') čestica u katodnom zračenju neovisan o materijalu katode i o načinu na koji su čestice izbačene; i da je masa elektrona oko 1/1840 dio mase [[vodik]]ova atoma. Thomsonovi radovi i zaključak da je elektron sastavna čestica svih atoma smatraju se otkrićem elektrona (1897.). Točan iznos [[Elementarni naboj|elementarnoga električnog naboja]] elektrona izmjerio je [[Robert Andrews Millikan|R. A. Millikan]] (1909.). [[James Clerk Maxwell|J. C. Maxwell]] u svojoj je teoriji [[Elektromagnetizam|elektromagnetizma]] otkrio da je [[elektromagnetsko polje]] tromo. Na osnovi te teorije Lorentz je 1895. elektron zamislio kao kuglicu u kojoj je električni naboj, a okružena je električnim poljem ukupne energije ''E''. Na osnovi Einsteinove relacije ''E = mc²'', pretpostavivši dakle da je tromost (masa) elektrona posljedica [[tromost]]i njegova električnog polja, Lorentz je izračunao (takozvani ''klasični'') polumjer elektrona ''r = e²/mec²'' = 2,82 · 10–15 m. [[Ernest Rutherford|E. Rutherford]] je otkrio [[atomska jezgra|atomsku jezgru]] (1911.), [[Niels Bohr|N. Bohr]] (1913.) je postavljanjem [[kvant]]nih uvjeta za gibanje elektrona objasnio stabilnost i jednakost atoma i optičke spektre.

[[Kvantna mehanika]] ([[Louis de Broglie|L. de Broglie]] 1924., [[Werner Karl Heisenberg|W. K. Heisenberg]], [[Erwin Schrödinger|E. Schrödinger]] 1925.) pronalazi novo svojstvo elektrona: [[val]]no gibanje, koje potvrđuje [[difrakcija]] elektrona na [[Kristalna rešetka|kristalnoj rešetki]]. Elektron se ponaša kao val ([[Dualizam (fizika)|dualizam]]), kojemu je valna duljina određena de Broglieovom relacijom ''λ = h/mev'' i kao mali [[zvrk]] sa [[spin]]om ''h/4π'' i magnetskim momentom ''eh/4πmec'' ([[George Eugene Uhlenbeck|G. E. Uhlenbeck]] 1925.) te da se u višeatomskim sustavima elektroni raspoređuju u dozvoljena kvantna stanja samo po jedan u pojedino stanje ([[Paulijev princip isključenja|Paulijevo načelo]]).

Relativistička kvantna mehanika ([[Paul Dirac|P. Dirac]], 1928.) donosi Diracovo otkriće simetrije s obzirom na izmjenu električnoga naboja čestice. Dirac pretpostavlja postojanje [[pozitron]]a (pozitivno nabijenog elektrona, to jest antielektrona). [[Carl David Anderson]] je otkrio 1932. pozitrone u [[Kozmičke zrake|kozmičkom zračenju]]. Primjenjujući kvantne zakone na elektromagnetsko polje, [[Wolfgang Pauli|W. Pauli]] postavio je (1928.) [[Paulijev princip isključenja|Paulijevo načelo]], tvrdnju da se svaki elektron u atomu nalazi u drugome kvantnom stanju. Mjerenje pomaka dvaju stanja u vodiku, takozvanog Lambova pomaka (W. E. Lamb 1947.), i precizno mjerenje magnetskoga momenta elektrona (P. Kusch i Henry Foley 1947.) utvrdili su malo (0,12%) odstupanje od Diracove teorije. Moderna mjerenja [[magnetizam|magnetizma]] elektrona najpreciznija su mjerenja uopće.

[[Nobelova nagrada za fiziku]] za godinu 1989. dodijeljena je [[Hans Georg Dehmelt|. G. Dehmeltu]] za mjerenje magnetizma elektrona s točnošću od dvanaest znamenki. [[Kvantna elektrodinamika]] objasnila je na primjer proizvodnju parova elektron-pozitron s pomoću [[foton]]a veće [[energija|energije]] i [[Arthur Holly Compton|Comptonov učinak]]. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>

== Izvori ==
{{izvori}}

{{Nobelova nagrada za fiziku}}

{{GLAVNIRASPORED:Kusch, Polykarp}}
[[Kategorija:Američki fizičari]]
[[Kategorija:Njemački fizičari]]
[[Kategorija:Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku]]

Polykarp Kusch - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica