Niels Bohr

Niels Bohr, (1885-1962) nasce da una famiglia di professori universitari, vinse una borsa di studio al Laboratorio Cavendish, sotto la guida di J. J. Thomson. Trascorse l'ultima parte del suo soggiorno inglese a Manchester, nel laboratorio di Rutherford. Fu in questi sei mesi che Bohr elaborò la prima versione del modello quantistico dell’atomo. Tornato a Copenaghen, pubblicò nel 1913 tre articoli fondamentali che descrivevano la struttura dell'atomo secondo il suo nuovo modello, e per questo contributo fu insignito del premio Nobel per la fisica nel 1922. Bohr partì dal presupposto che gli elettroni orbitano attorno al nucleo, ma introdusse l’idea, già avanzata nel 1900 da Max Planck senza riferimento all'atomo, che un atomo può assorbire o emettere energia non in modo continuo ma solo a tratti e in unità prefissate Il lavoro di Bohr attrasse l'attenzione di molti altri fisici teorici e in pochi anni si sviluppò una teoria completamente nuova, chiamata meccanica quantistica. Famosa è anche la lunga discussione con Einstein sulle basi concettuali di questa teoria. Quando nel corso della Seconda guerra mondiale i Tedeschi invasero la Danimarca, preoccupato che riuscissero a costruire la bomba atomica, Bohr fuggì in Inghilterra e lavorò come consulente al Progetto Manhattan. Conclusa la guerra, diventò attivissimo nella propaganda contro le armi nucleari e sostenne l'uso pacifico dell'energia atomica e patrocinò la creazione del CERN.

La teoria degli spettri e la struttura dell'atomo

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I tre saggi trattano l’applicazione della teoria quantistica ai problemi della struttura atomica e si riferiscono alle diverse prime fasi dello sviluppo di questa teoria.

Il primo saggio "Sullo spettro dell’idrogeno” è stato presentato alla Società di fisica di Copenaghen il 20 dicembre 1913, e stampato in Fysisk Tidsskrift, XII. p. 97, 1914. In esso la teoria è ancora in una fase di sviluppo

Il secondo saggio “Sulle serie spettrali degli elementi” è una relazione tenuta alla Physical Society di Berlino il 27 aprile 1920, e stampata in Zeitschrift für Physik, VI. p. 423, 1920. Essa si divide in due parti principali. Le considerazione nella prima parte sono strettamente correlate ai contenuti del primo saggio; in particolare nessun uso è fatto della nuova concezione formale introdotta dagli ultimi sviluppi della teoria quantistica. Si tenta di chiarire il problema mediante un principio generale che posta una corrispondenza formale tra concezioni fondamentalmente diverse dell’elettrodinamica classica e della teoria quantistica.

Il terzo saggio “La struttura dell’atomo e le proprietà fisiche e chimiche degli elementi” è basato su uno scritto presentato al meeting della Physical e Chemical Societies di Copenhagen il 18 ottobre 1921, e stampato in Fysisk Tidsskrift, XIX. p. 153, 1921. Questo saggio è diviso in quattro parti. Le prime due contengono una presentazione dei risultati riguardanti i problemi atomici e un breve resoconto delle idee della teoria quantistica. Nelle parti seguenti è mostrato come queste idee portano a una struttura atomica che sembra offrire una spiegazione delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi osservate, e in particolare dei caratteri fondanti della tavola periodica in stretto legame con l’interpretazione degli spettri ottici e di alta frequenza degli elementi.