ریاضیات

از ویکی پدیا، دانشنامه آزاد

رالف کرونیگ
رالف دی لر کرونیگ (1904–1995)
متولد شد	10 مارس 1904 درسدن ، زاکسن
درگذشت	16 نوامبر 1995 (91 ساله) زیست ، هلند
ملیت	آلمانی
تابعیت	ایالات متحده آمریکا آلمان
آلما مادر	دانشگاه کلمبیا
شناخته شده برای	کشف ساختار کرونیگ اسپین ذرات مدل کرونیگ-پنی مدل کاستر- کرونیگ انتقال کرامرز- کرونیگ
جوایز	مدال ماکس پلانک (1962)
حرفه علمی
موسسات	دانشگاه کلمبیا TU Delft
مشاور دکتری	آلبرت پاتر ویلز
سایر مشاوران تحصیلی	ولفگانگ پائولی

رالف کرونیگ (زاده ۱۰ مارس ۱۹۰۴ – درگذشته ۱۶ نوامبر ۱۹۹۵) فیزیک‌دان آلمانی بود . او به دلیل کشف اسپین ذرات و نظریه اش در مورد طیف سنجی جذب اشعه ایکس مورد توجه قرار گرفته است . نظریه های او شامل مدل کرونیگ-پنی ، گذار کوستر- کرونیگ و روابط کرامرز- کرونیگ است .

پس زمینه

[ ویرایش ]

رالف کرونیگ (بعدها رالف دو لر کرونیگ ) در 10 مارس 1904 از والدین آلمانی [ 1 ] (هارولد تئودور کرونیگ، آگوستا د لر) در درسدن ، آلمان به دنیا آمد . او در 16 نوامبر 1995 در زیست در سن 91 سالگی درگذشت. کرونیگ تحصیلات ابتدایی و دبیرستان خود را در درسدن گذراند و برای تحصیل در دانشگاه کلمبیا به شهر نیویورک رفت و در آنجا دکترای خود را در سال 1925 دریافت کرد و متعاقباً مربی شد (1925). و استادیار (1927).

او در اوایل کار کرونیگ با پل ارنفست روبرو شده بود که در سال 1924 هنگام بازدید از آمریکا به فیزیکدان جوان رالف کرونیگ توصیه کرده بود که دوباره اروپا را ببیند. کرونیگ بعداً در سال 1924 به آن قاره رفت و از مراکز مهم تحقیقات نظری فیزیک در آلمان و کپنهاگ بازدید کرد . زمان گسترش مکانیک کوانتومی بود و این توسعه در اروپا در حال وقوع بود. کرونیگ مفتخر بود که فیزیکدانی جوان و درخشان در آن روز شکوه فیزیک نظری قرن بیستم باشد، که به او امکان زندگی و کار در میان فیزیکدانان بزرگ آن دوران مانند ارنفست، نیلز بور ، ورنر هایزنبرگ ، ولفگانگ پاولی و هانس کرامرز

در ژانویه 1925، زمانی که کرونیگ هنوز دانشجوی دکترای دانشگاه کلمبیا بود، اولین بار پس از شنیدن پائولی در توبینگن، اسپین الکترون را پیشنهاد داد. هایزنبرگ و پائولی بلافاصله از این ایده متنفر شدند. آنها به تازگی تمام اعمال قابل تصور مکانیک کوانتومی را رد کرده بودند. اکنون کرونیگ پیشنهاد می کرد که الکترون را در حال چرخش در فضا تنظیم کند. پائولی به ویژه ایده چرخش را به سخره گرفت و گفت که "در واقع بسیار هوشمندانه است اما البته ربطی به واقعیت ندارد". در مواجهه با چنین انتقاداتی، کرونیگ تصمیم گرفت که نظریه خود را منتشر نکند و ایده اسپین الکترون باید منتظر می ماند تا دیگران اعتبار آن را بگیرند. [ 2 ] رالف کرونیگ چندین ماه قبل از جورج اولنبک و ساموئل گودسمیت ایده اسپین الکترون را مطرح کرده بود . بیشتر کتاب های درسی این دو فیزیکدان هلندی را به این کشف اعتبار می دهند. رالف کرونیگ به خاطر این چرخش وقایع از پائولی کینه ای نداشت. در واقع، کرونیگ و پائولی برای سال‌های زیادی در آینده با هم دوست بودند. آنها نظرات بسیاری را در زمینه فیزیک از طریق نامه رد و بدل کردند. اما این یک واقعیت تاریخی باقی می ماند که کرونیگ قبل از انتشار مقاله خود که نشان می دهد دو الکترون می توانند در یک مدار یکسان زندگی کنند، کرونیگ درباره اسپین الکترون به پائولی گفته بود (W. Pauli، "درباره ارتباط بین تکمیل گروه های الکترونی در یک اتم با مجتمع ساختار طیف»، Z. Physik 31, 765ff, 1925). ماه‌ها بعد، وقتی Uhlenbeck و Goudsmit به اسپین ذرات رسیدند، به نظر می‌رسید که مقاله پائولی را تأیید می‌کرد. کرونیگ همراه با ایزیدور ایزاک رابی اولین راه حل معادله شرودینگر را برای بالا متقارن صلب (1927) ارائه کرد .

ورنر هایزنبرگ در توسعه مکانیک کوانتومی، کرونیگ را در ایده های اصلی خود از این نظریه مشارکت داد. در آغاز ماه مه 1925، هایزنبرگ سه بار به رالف کرونیگ، که کمی پیشتر در کپنهاگ درباره نظریه طیفی اتم های چند الکترون با او همکاری کرده بود، نوشت. هایزنبرگ در نامه دوم، مورخ 5 می، در برخی معادلات دقیق انتقال به مکانیک ماتریسی خود را یادداشت کرد .

در سال 1927، کرونیگ برای همیشه به اروپا بازگشت و در مراکز مختلف تحقیقاتی برجسته کار کرد: کپنهاگ، لندن ، زوریخ (جایی که به مدت یک سال دستیار پائولی بود). در حدود سال 1930 او در هلند اقامت گزید : ابتدا در اوترخت ، سپس در خرونینگن ، ابتدا به عنوان دستیار دیرک کاستر ، و از سال 1931 به عنوان دانشیار، و از سال 1939 به عنوان استاد تمام در دانشگاه صنعتی دلفت که در آنجا ماندگار شد. بازنشستگی در سال 1969. بین سالهای 1959 و 1962 او رئیس دانشگاه بود. دانشگاه در آن زمان او در سطح بین‌المللی به عنوان یک نظریه‌پرداز مشهور شناخته شد که با شخصیت‌های برجسته آن زمان مکاتبه داشت و کمک‌های جالبی به مکانیک کوانتومی و کاربرد آن به‌ویژه در فیزیک مولکول‌ها و طیف‌های مولکولی انجام داد، حوزه‌ای که او در آن متخصص بود. آن روزها مدال ماکس پلانک در سال 1962 به رالف کرونیگ اعطا شد.

کرونیگ در سال 1946 به عضویت آکادمی سلطنتی هنر و علوم هلند انتخاب شد و در سال 1969 به عضویت خارجی درآمد. [ 3 ]

در میان مکاتبات قابل توجه رالف کرونیگ، نامه های زیادی به و از بزرگترین فیزیکدانان قرن بیستم وجود دارد که باید برای آیندگان حفظ شود و خود کرونیگ نیز بسیاری از نامه ها را در کتاب منتشر کرده است.

رالف کرونیگ با نشان دادن احترام فراوان کرونیگ برای پائولی، در نامه ای در مورد پائولی و تعداد اندک انتشارات واقعی پائولی با توجه به گستردگی کار او [ترجمه شده از آلمانی] گفت:

... انتشارات [پائولی] او حاوی با این حال، که به دلیل نگرش انتقادی غیرمعمول پائولی قابل درک است، تنها بخش کوچکی از کار واقعاً توسط او انجام شده است. پائولی در مقالات خود در مورد نتایج نهایی خلاصه می کند، اما نه در مورد راه طولانی و اغلب پر زحمت که منجر به آنها شده است، و همچنین نه در مورد تلاش های ناقص. بخشی از کار او تنها در تبادل گسترده نامه های او به شکل رضایت بخشی انجام می شود

Stumm von Bordwehr (1989) شرح مفصلی از زندگی و دستاوردهای Kronig ارائه می دهد، حتی نحوه تغییر نام او به Ralph de Laer Kronig را بازگو می کند.

دستاورد علمی

[ ویرایش ]

رالف کرونیگ (1931، 1932)، اولین نظریه ساختار ظریف جذب اشعه ایکس را منتشر کرد که حاوی برخی از مفاهیم اساسی تفسیر مدرن بود. مدل کرونیگ-پنی (1931) یک مدل تک بعدی از یک کریستال است که نشان می دهد چگونه الکترون های یک کریستال با پراکندگی از آرایه خطی گسترده اتم ها به نوارهای مجاز و ممنوعه پراکنده می شوند. اولین نظریه او (1931) در مورد ساختار ظریف جذب پرتو ایکس (EXAFS) معادل سه بعدی این مدل بود. این تئوری نشان داد که یک الکترون فوتو که از یک شبکه کریستالی عبور می کند، بسته به طول موج آن، مناطق مجاز و ممنوعه را تجربه می کند و حتی زمانی که اثر در تمام جهات در شبکه به طور میانگین محاسبه می شود، ساختار باقی مانده باید مشاهده شود. نظریه او در پیش‌بینی بسیاری از ویژگی‌های عمومی مشاهده‌شده ساختار ظریف، از جمله ساختار مشابه از شبکه‌های مشابه، وابستگی معکوس r2 ، وابستگی صحیح r در مقابل T و افزایش جداسازی انرژی ویژگی‌های ساختار ظریف با انرژی از لبه موفق بود. معادله ای که در سال 1932 به روش کمی تری دوباره استخراج شد، کاربرد و تفسیر آن ساده بود. هر آزمایشگر مطابقت تقریبی با این نظریه پیدا کرد. همیشه برخی از ویژگی های جذب نزدیک به آنچه توسط صفحات شبکه احتمالی پیش بینی شده بود وجود داشت. با این حال، بازتاب‌های قوی مورد انتظار (مثلا (100)، (110)، (111)، و غیره) همیشه با شدیدترین ویژگی‌های جذب مطابقت نداشتند. با این حال، توافق به اندازه‌ای نزدیک بود که وسوسه‌انگیز باشد و همه مطابقت "ساختار کرونیگ" اندازه‌گیری شده خود را با نظریه ساده کرونیگ آزمایش کردند. در معادله کرونیگ، موقعیت‌های انرژی W n مربوط به مرزهای ناحیه است، یعنی نه ماکزیمم یا حداقل جذب، بلکه اولین افزایش در هر حداکثر ساختار ظریف است. abg شاخص های میلر ، a ثابت شبکه و q زاویه بین جهت الکترون و جهت شبکه متقابل است. هنگامی که در تمام جهات با یک پرتو اشعه ایکس غیرقطبی و یک جاذب پلی کریستالی به طور میانگین محاسبه می شود، cos 2 q = 1 است . با این حال، با یک جاذب تک کریستالی و اشعه ایکس پلاریزه، ویژگی های جذب باید برای صفحات کریستالی خاص بزرگتر باشد. این یکی دیگر از متغیرهای تجربی بود که ممکن است این نظریه را تأیید کند و بسیاری تلاش کردند آن را آزمایش کنند. بنابراین کارنامه طولانی انتشاراتی آغاز شد که در آن ساختار کرونیگ بر اساس نظریه ساده کرونیگ تفسیر شد. تا دهه 1970، 2 درصد از مقالات منتشر شده در Phys. Rev. به طیف‌سنجی جذب اشعه ایکس اختصاص داشت و بیشتر از نظریه کرونیگ استفاده می‌کرد.

داده های ترتیب برد کوتاه Hanawalt (1931b) کرونیگ (1932) را تحریک کرد تا نظریه ای برای مولکول ها ایجاد کند. این مدل به عنوان نقطه شروع برای تمام تئوری های ترتیب دامنه کوتاه بعدی عمل کرد، اما تعداد کمی سعی کردند آن را با داده های خود مقایسه کنند. شاگرد کرونیگ، H. Petersen (1932، 1933) این کار را ادامه داد. معادله پترسون بسیاری از ویژگی های نظریه مدرن را نشان می دهد. این نظریه توسط Hartree، Kronig و Petersen (1934) برای GeCl 4 اعمال شد . شرح تلاش های هرکول مورد نیاز برای انجام محاسبات را می توان در Stumm von Bordwehr (1989) یافت.

رابطه کرامرز-کرونیگ برای پراکندگی توسط کرونیگ (1926) مستقل از کرامرز (1927) به دست آمد. هر تئوری رضایت بخش پراکندگی باید با این شرط مطابقت داشته باشد که موج پراکنده هرگز نمی تواند جلوتر از موج فرودی که آن را تولید می کند ظاهر شود. هانس کرامرز و کرونیگ نشان دادند که این شرط علیت اساسی دلالت بر این دارد که پراکندگی (یعنی تغییر ضریب شکست با فرکانس) و جذب مستقل نیستند. آنها معادلاتی را استخراج کردند که امکان محاسبه جذب را در زمانی که پراکندگی مشخص است (برای همه فرکانس ها) و بالعکس را فراهم می کند. تعجب آور نیست که یک رابطه وجود داشته باشد، زیرا پراکندگی و جذب هر کدام به تشدید کننده هایی که در بالا در ارتباط با پراکندگی توسط الکترون های مقید توضیح داده شد، مرتبط هستند. این رابطه در بسیاری از شاخه های فیزیک محض و کاربردی اهمیت زیادی پیدا کرده است.

کتاب های منتشر شده توسط رالف کرونیگ

[ ویرایش ]

• مکاتبه با نیلز بور، 1924-1953 .
• کتاب درسی فیزیک . تحت سردبیری R. Kronig با همکاری J. De Boer [و دیگران] با یادداشت‌های زندگی‌نامه و جداول J. Korringa.
• مبنای نوری نظریه ظرفیت / توسط R. de L. Kronig
• طیف باند و ساختار مولکولی / توسط R. de L. Kronig
• مصاحبه تاریخ شفاهی با رالف د لر کرونیگ ، 12 نوامبر 1962

https://en.wikipedia.org/wiki/Ralph_Kronig