Henry Moseley

Henry Moseley Bild in Infobox. Henry Moseley (1910). Biografie
Geburt 23. November 1887
Weymouth
Tod 10. August 1915(mit 27 Jahren)
Halbinsel Gallipoli
Staatsangehörigkeit britisch
Ausbildung Eton College
Summer Fields School ( in )
Trinity College,
Universität Oxford
Aktivitäten Physiker , Ingenieur , Chemiker
Papa Henry Nottidge Moseley
Andere Informationen
Arbeitete für Universität Manchester , Universität Oxford
Feld Kernphysik
Mitglied von Manchester Literarische und Philosophische Gesellschaft
Konflikt Erster Weltkrieg
Beeinflusst von Ernest Rutherford
Unterscheidung Matteucci-Medaille (1919)

Henry Gwyn Jeffreys Moseley , geboren am23. November 1887in Weymouth und starb am10. August 1915auf der Halbinsel Gallipoli , ist ein britischer Physiker . Insbesondere etablierte er das Moseley-Gesetz , das es ermöglicht, bisher empirische Konzepte wie die Ordnungszahl oder die Anordnung des Periodensystems zu begründen . Sein Vater war der Naturforscher Henry Nottidge Moseley .

Das Moseley-Gesetz ermöglichte grundlegende Fortschritte in der Physik: Es lieferte den ersten experimentellen Beweis für das Bohr-Modell , das sogar über das Wasserstoffatom und die Hydrogenoide hinausging , auf die das Modell beschränkt war. Bohr hatte das Modell von Ernest Rutherford und Antonius Van Den Broek verfeinert , das vorschlug, dass das Atom in seinem Kern eine bestimmte Anzahl positiver Ladungen enthält, die seiner Ordnungszahl im Periodensystem entsprechen. Dieses Modell ist bis heute gültig.

Als in Europa der Erste Weltkrieg ausbrach, verließ Moseley seine Forschungsarbeit an der Universität Oxford, um sich freiwillig für die Royal Engineers der britischen Armee zu engagieren. Er wurde der Stärke der Soldaten des britischen Empire zugeteilt, die in die türkische Region Gallipoli eindrangenApril 1915, als Telekommunikationsbeauftragter. Moseley wurde in der Schlacht von Gallipoli am abgeschossen10. August 1915, im Alter von 27 Jahren.

Experten haben spekuliert , dass Moseley die ausgezeichnet wurden konnte Nobelpreis für Physik in 1916 , hatte er nicht getötet worden.

Biografie

Henry GJ Moseley wurde in Weymouth, Dorset, geboren 23. November 1887. Sein Vater,   Henry Nottidge Moseley  (1844–1891), war Biologe und Professor für Anatomie und Physiologie an der Universität Oxford und war Mitglied der Challenger-Expedition . Er starb, als Henry noch sehr jung war. Ihre Mutter, Anabel Gwyn Jeffreys Moseley, war die Tochter von John Gwyn Jeffreys , einem walisischen Biologen und Conchologen .

Henry Moseley war während seines Studiums an der Summer Fields School ein brillanter Schüler. Er erhält ein Stipendium für ein Studium am renommierten College von Eton . 1906 gewann er Preise in Physik und Chemie. Im selben Jahr trat er in das Trinity College der University of Oxford ein, wo er nach vierjährigem Studium seinen Bachelor-Abschluss (französisches Äquivalent zum Master-Abschluss) erhielt. Unmittelbar nach seinem Abschluss wurde er Hochschulassistent in Physik an der University of Manchester unter der Leitung von Ernest Rutherford. Am Ende dieses ersten Jahres wurde er als wissenschaftlicher Mitarbeiter versetzt. Er lehnte ein von Rutherford angebotenes Stipendium ab und zog es vor, nach Oxford zurückzukehrenNovember 1913, wo es von Labors profitiert, aber keine finanzielle Unterstützung.

Wissenschaftliche Arbeiten

1912 zeigte Moseley durch die Untersuchung der Energie von β-Teilchen , dass hohe Energiepotentiale von einer Quelle radioaktiven Radiums erreicht werden können . Dann baute er die erste Atombatterie, konnte jedoch nicht die Energie von 1  MeV erzeugen, die notwendig war, um die Teilchen zu stoppen.

Röntgenspektroskopie

1913 beobachtete und vermaß Moseley die Röntgenspektren verschiedener chemischer Elemente (hauptsächlich Metalle).

Dazu nutzt es die Röntgenspektroskopie  : In einer Vakuum-Glasröhre wird die Probe, hier reine Metalle, mit Elektron beschossen, wodurch die Ionisierung des Atoms bewirkt wird. Es erfolgt dann die Emission von Röntgenstrahlen, die dann von einem Standardsalzkristall gebeugt werden. Die Anwendung des Bragg-Gesetzes ermöglicht dann die Berechnung der Wellenlänge der emittierten Strahlen.

Moseley war an der Konstruktion und Entwicklung der ersten Röntgenspektroskopie-Ausrüstung beteiligt, unter anderem lernte er einige Techniken von den Braggs an der Leeds University und entwickelte andere selbst. Viele der in der Röntgenspektroskopie verwendeten Techniken sind von Methoden abgeleitet, die in der Spektroskopie mit sichtbarem Licht verwendet werden. In einigen Fällen hielt Moseley es für notwendig, seine Ausrüstung zu modifizieren, um besonders niederfrequente Röntgenstrahlen zu erkennen, die weder Luft noch Papier durchdringen konnten, während es in einer Vakuumkammer arbeitete .

Aus seinen Beobachtungen leitet er das Moseley-Gesetz ab , eine systematische mathematische Beziehung zwischen den Wellenlängen der beobachteten Röntgenstrahlen und den Ordnungszahlen der untersuchten Metalle.

Beitrag zum Verständnis des Atoms

Vor Moseleys Entdeckung wurden die Ordnungszahlen (oder Elementarzahlen) eines Elements als semi-willkürliche fortlaufende Zahl angesehen, basierend auf der Abfolge der Atommassen, aber etwas verändert, wo Chemiker, darunter Dmitri Ivanovich Mendeleev , diese Modifikation für wünschenswert hielten .

Während der Entwicklung des Periodensystems der Elemente hatte Mendeleïev daher die Reihenfolge einiger Elementpaare vertauscht, um sie so zu platzieren, dass die Periodizität der physikalisch-chemischen Eigenschaften respektiert wurde. So haben beispielsweise die Metalle Kobalt und Nickel aufgrund ihrer bekannten chemischen und physikalischen Eigenschaften die Ordnungszahlen 27 bzw. 28 erhalten, obwohl sie ungefähr die gleichen Atommassen haben. Tatsächlich ist die Atommasse von Kobalt etwas größer als die von Nickel, was sie in umgekehrter Reihenfolge gebracht hätte, wenn sie auf der Grundlage der Atommasse in das Periodensystem eingeordnet worden wären. Moseleys Experimente in der Röntgenspektroskopie zeigen direkt, dass Kobalt und Nickel die Ordnungszahlen 27 und 28 haben und dass sie durch objektive Messungen ihrer Ordnungszahlen korrekt in das Periodensystem eingeordnet werden. So zeigte Moseleys Entdeckung, dass die Ordnungszahlen der Elemente nicht nur willkürliche Zahlen sind, die auf der Intuition der Chemie und der Chemiker beruhen, sondern eine solide experimentelle Grundlage aus ihren Röntgenspektren haben.

Moseley postulierte, dass jedes nachfolgende Element eine Kernladung hat, die genau eine Einheit größer ist als die Kernladung des vorherigen Elements.

Tod und posthume Anerkennung

1914, zu Beginn des Ersten Weltkriegs , trat Moseley in die britischen Streitkräfte ein, obwohl sein Status als Wissenschaftler dies nicht erforderte. Seine Familie und Freunde versuchen, ihn davon abzuhalten, aber er betrachtete es als seine Pflicht, als technischer Offizier für Kommunikation zu den Royal Engineers der britischen Armee zu gehen. Im Jahr 1915 wurde er während der Schlacht von Suvla , während der Schlacht von Gallipoli , von einem türkischen Scharfschützen in den Kopf geschossen, während er einen telefonischen Befehl übermittelte.

Zum Zeitpunkt seines Todes kaum siebenundzwanzig Jahre alt, hätte Moseley nach Ansicht vieler Wissenschaftler einen wesentlichen Beitrag zur Kenntnis der Atomstruktur leisten können, wenn er überlebt hätte.

Niels Bohr sagte 1962, dass Rutherfords Arbeit „überhaupt nicht ernst genommen“ wurde und dass „die große Veränderung von Moseley kam“.

Ernest Rutherford kommentierte, dass Moseleys Arbeit ihm "zu Beginn seiner Karriere zwei Jahre lang eine Forschungsarbeit ermöglichte, die ihm sicherlich einen Nobelpreis eingebracht hätte".

Isaac Asimov schrieb: "Angesichts dessen, was er [Moseley] noch hätte erreichen können ... wäre sein Tod für die Menschheit im Allgemeinen der teuerste individuelle Tod im Krieg gewesen."

Aufgrund von Moseleys Tod im Ersten Weltkrieg und nach intensiver Lobbyarbeit von Ernest Rutherford erließ die britische Regierung ein Gesetz, das ihre prominentesten und vielversprechendsten Wissenschaftler daran hinderte, sich für den Kampf in die Streitkräfte der Krone einzuschalten.

Isaac Asimov spekulierte auch, dass Moseley für den Fall, dass er nicht im Dienste des britischen Empire getötet worden wäre, durchaus den Nobelpreis für Physik von 1916 hätte erhalten können , der zusammen mit dem Preis für Chemie nicht verliehen wurde .

Dieser Idee wird größere Glaubwürdigkeit verliehen, indem festgestellt wird, dass sich die Nobelpreise für Physik für die beiden vorangegangenen Jahre 1914 und 1915 und das folgende Jahr, 1917 , auf denselben Zweig der Physik beziehen.

1914 erhielt der Deutsche Max von Laue den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung der Röntgenbeugung an Kristallen, die einen entscheidenden Schritt zur Erfindung der Röntgenspektroskopie war, 1915 das britische Vater-Sohn-Ehepaar William Henry Bragg und William Lawrence Bragg teilen sich den Nobelpreis für Physik für ihre Entdeckungen des inversen Problems – die Bestimmung der Struktur von Kristallen mit Röntgenstrahlen (Robert Charles Bragg, ein weiterer Sohn von William Henry Bragg wurde ebenfalls in Gallipoli getötet, der2. September 1915). Als nächstes verwendete Moseley bekannte Kristall-Röntgenbeugung, um die Röntgenspektren von Metallen zu messen. Der Brite Charles Barkla erhielt 1917 den Nobelpreis für seine experimentellen Arbeiten mit Röntgenspektroskopie zur Entdeckung der charakteristischen Frequenzen der von verschiedenen Elementen, insbesondere Metallen, emittierten Röntgenstrahlen.

Manne Siegbahn , der Moseleys Arbeit fortführte, erhielt 1924 den Nobelpreis für Physik .

In Manchester und Eton wurden Gedenktafeln angebracht .

Hinweise und Referenzen

  1. (en) „  Henry Moseley  “ , auf Britannica .
  2. https://www.knownscientists.org/henry-moseley/
  3. „  Nobelpreis für Physik 1924 – Präsentationsrede  “ , unter www.nobelprize.org (Zugriff am 11. Dezember 2016 )

Externe Links