Реферат - Енріко Фермі - скачати безкоштовно
Химия

Реферат — Енріко Фермі — скачати безкоштовно


Завантажити реферат: Енріко Фермі

Після відкриття штучної радіоактивності роботи з її дослідження та отримання нових ізотопів розгорнулися широким фронтом. Найбільш плідними у цьому напрямі виявилися досліди
Енріко Фермі (1901 – 1954 рр.). «Великий італійський фізик Енріко Фермі, — писав Бруно Понтекорво, — займає особливе місце серед сучасних учених: у наш час, коли вузька спеціалізація в наукових дослідженнях стала типовою, важко вказати настільки ж універсального фізика, яким був
Енріко Фермі. Можна навіть сказати, що на наукової арені XX в. людини, яка зробила такий величезний внесок у розвиток теоретичної та експериментальної фізики, астрономії та технічної фізики, — явище радше унікальне, ніж рідкісне. Фермі народився 29 вересня 1901 року в Римі, в сім’ї службовця. У Енріко дуже рано виявилися великі здібності до точних наук, зокрема до фізики та математики

Восени 1919 р. Фермі вступив одночасно до Вищої Нормальної школи та на фізико-математичний факультет Пізанського університету. Для вступу до Вищої школи потрібно було витримати дуже важкий вступний іспит. Учень Нормальної школи автоматично ставав і студентом університету, причому навчання таких студентів в університеті було безкоштовним.

Будучи студентом, Фермі прагне пізнати нові галузі фізики, що стосуються будови матерії та квантової теорії. Але ці розділи не культивувалися в Італії, ними не читалися університетські курси. Що стосується класичної фізики та теорії відносності, то їх, як згадував пізніше вже знаменитий Фермі, у ті роки він знав так само, як і в 1934 році.

Ще студент, Фермі багато працює в лабораторії університету. У 1922 р. він виконує експериментальну дипломну роботу з оптики рентгенівських променів, успішно захищає її та отримує диплом про закінчення університету з вищою оцінкою. Цього ж року і з такою самою оцінкою він отримує диплом про закінчення Вищої Нормальної школи.

У січні 1923 р. Фермі за напрямом Міністерства освіти їде для вдосконалення в Геттінгені до М. Борна. У Геттінгені Фермі виконав самостійно низку робіт. Одна з них, з теоретичної фізики, сподобалася П. Еренфесту, і він написав про це Фермі. Це призвело до того, що з вересня по грудень 1924 Е. Фермі навчається в Лейдені у Еренфеста відомого фізика-теоретика. Саме під впливом Еренфеста Фермі набуває впевненості у своїх силах; у нього з’являються характерні риси серйозного дослідника: прагнення конкретності в усьому, вміння виділяти головне, винятковий здоровий глузд. І надалі майже всі теорії Фермі створює для того, щоб пояснити поведінку певної експериментальної кривої, «дивина» якогось експериментального факту.

З січня 1925 до осені 1926 р. Фермі працює тимчасовим професором у Флоренції, читаючи лекції з теоретичної механіки та математичної фізики. Тут він отримує свій перший вчений ступінь «вільного доцента», створює знамениту роботу з квантової статистики і пише блискучу книгу «Вступ до атомної фізики», яка пізніше стала основним підручником з теоретичної фізики для студентів університетів.

У 1926 р. у Римському університеті спеціально для Фермі створюється кафедра теоретичної фізики. Восени 1926 р. 25-річний Еге. Фермі успішно витримує конкурс і обіймає посаду професора Московського університету, пропрацювавши у ньому до 1938 р.

Однією з основних підсумків діяльності Фермі у період було створення їм італійської школи фізики. Коли Фермі в 1926 р. почав працювати в Римському університеті, там не було жодного дослідницького колективу. Фермі одразу почав створювати такий колектив зі співробітників університету та своїх найбільш здібних учнів. Невдовзі довкола нього сформувалося ядро ​​цієї школи: Разетті, Сегре, Амальді, Понтекорво, Майорана та інших.

Лекції Фермі в університеті з квантової механіки, атомної фізики, математичної фізики, термодинаміки та його улюбленої геофізики відрізнялися великою ясністю та стрункістю викладу. У фізиці, на думку Фермі, немає місця для плутаних думок, а фізична сутність будь-якого питання, що дійсно розуміється, може бути пояснена без допомоги складних формул. І це Фермі чудово ілюстрував своїми власними роботами та своїм стилем. Ось як про це згадував Г. Бете: «Метод роботи Фермі над теоретичними проблемами найбільше вражав мене своєю простотою. Він міг проникнути в істоту будь-якого завдання, яким би складним вона не здавалася. Він зривав з неї покрив математичних ускладнень та непотрібного формалізму. З допомогою такого методу він міг, часто не більше ніж за півгодини, вирішити дуже складне фізичне завдання. Він був майстром отримання важливих результатів мінімальними зусиллями та найпростішим математичним апаратом.

Кипуча теоретична діяльність Фермі у період із 1926 по 1933 р. йшла у трьох основних напрямах. По-перше, у цей період, освоївши квантову механіку, він успішно розвивав її, пояснював та пропагував у наукових колах. Але, як згадує Сегре, ці проповіді мали великий успіх у молоді та мізерний у вчених старшого покоління. Другий напрямок діяльності Фермі був пов’язаний зі статичною механікою. По-третє, своїми теоретичними роботами Фермі зробив великий внесок у вчення про структуру атомів і молекул. Сукупність робіт у цій галузі склала книгу «Молекули та кристали».

Після 1933 р. Фермі цілком поринає у проблеми ядерної фізики. У 1934 р. він створює теорію розпаду. Суть її полягала в тому, що при розпаді, крім електрона, випускається ще нейтрино маленький нейтрон. Ця теорія Фермі стала прототипом сучасної теорії взаємодії елементарних частинок. «Побудована ним теорія виявилася здатною витримати майже без зміни два з половиною десятиліття революційного розвитку ядерної фізики».

Можна було б помітити, що фізична теорія рідко народжується в остаточній формі.

У 1934 р. Е. Фермі виконує перші великі експериментальні роботи в галузі ядерної фізики, пов’язані з опроміненням елементів нейтронами. Відразу ж після відкриття І. і Ф. Жоліо-Кюрі штучної радіоактивності Фермі дійшов висновку, що нейтрони, оскільки вони не мають заряду і не відштовхуватимуться ядрами, повинні бути найбільш ефективним знаряддям для отримання радіоактивних елементів. І якщо всі фізики після відкриття І. і Ф. Жоліо-Кюрі поспішили повторити їх досліди, то «тільки у Фермі, за словами О. Фріша, вистачило розуму вибрати оригінальний напрямок, що виявився на диво плідним». Фермі з властивою йому кипучою енергією почав опромінювати нейтронами багато елементів. В результаті цих експериментів було отримано понад 60 нових радіоактивних ізотопів та відкрито уповільнення нейтронів.

Робота групи Фермі отримала дуже високу оцінку у науковому світі. Якщо коротко оцінити підсумки цих досліджень, слід сказати, що вони стали початком нової галузі фізики — нейтронної. Відкриття ефекту уповільнення нейтронів (ефект Фермі), за словами Понтекорво, відкрило «нову главу ядерної фізики, а також атомну техніку».

За серію робіт з одержання радіоактивних елементів шляхом нейтронного бомбардування та за відкриття ядерних реакцій під дією повільних нейтронів у 1938 р. Е. Фермі було присуджено Нобелівську премію. Виїхавши за її отриманням до Стокгольма разом із сім’єю, Фермі не повернувся до Італії, де фашистська диктатура Муссоліні по суті ліквідувала умови для нормальної наукової роботи.

У січні 1939 р. Е. Фермі висловлює думку, що при розподілі урану слід очікувати випромінювання швидких нейтронів і що, якщо число нейтронів, що вилетіли, буде більше, ніж число поглинених, шлях до ланцюгової реакції буде відкритий. Поставлений експеримент підтвердив наявність швидких нейтронів, хоча їх кількість однією акт поділу залишилося дуже визначеним. У цей час Фермі починає працювати над теорією ланцюгової реакції в уран-графітовій системі.

Навесні 1941 р. ця теорія була розроблена, і влітку почалася серія експериментів, головним завданням яких було вимірювання нейтронного потоку. Було зроблено близько тридцяти дослідів, і в червні 1942 р. було отримано коефіцієнт розмноження нейтронів більше одиниці. Це означало можливість отримання ланцюгової реакції у досить великій решітці з урану та графіту і послужило початком розробки конструкції реактора. Фермі зробив поправку до отриманого значення коефіцієнта розмноження і врахував це у розмірах запланованого котла. Крім того, боячись, що атмосферний азот добре поглинатиме нейтрони, Фермі наполягав на тому, щоб весь величезний пристрій був поміщений в гігантський намет з матерії для оболонок аеростатів. Так з’явилася можливість підтримувати відповідний склад атмосфери, що оточує реактор. Будівництво реактора почалося в Чикаго в жовтні, а закінчилося 2 грудня 1942 р. Після запуску реактора Фермі працює над проблемами мирного та військового використання атомної енергії.

У науці Фермі завжди залишався молодим, енергійним та одержимим. У віці близько 50 років, маючи найбагатший запас знань у галузі ядерної енергетики та чудову базу для досліджень, Фермі змінює напрямок своєї наукової діяльності та починає займатися областю частинок високих енергій та астрофізикою. І тут він досяг чудових результатів.

Однією з особливостей фізичних ідей Фермі є їхнє довголіття. Ряд останніх робіт великого вченого було оцінено лише після його смерті. Однією з них є спільна робота Фермі та Ч. Янга за складовими моделями елементарних частинок. Коли вона з’явилася, то багато хто, навіть маститі фізики-теоретики були здивовані її «беззмістовністю». Але пройшов час, і на основі роботи Фермі-Янга з’явилися нові модельні схеми, які відіграли велику роль у розвитку фізики елементарних частинок. Однією із останніх таких моделей є модель кварків.

На схилі років Фермі, за словами Сегре, збирався написати книгу, присвячену тим важким питанням фізики, про які часто говорять «як добре відомо», «як неважко показати» і т. п. Він почав навіть збирати питання, які лише здаються елементарними. Але, на жаль, у нього не лишилося на це часу. Коли 1946 р. Фермі оцінював те, що вже зроблено, він сказав Сегре: » Одна третина » . Дві третини він збирався ще зробити, до краю ущільнюючи свій робочий день. Фермі з олімпійським спокоєм працював до кінця свого життя.

Він помер 28 листопада 1954, у віці всього 53 років.

Важко уявити, що міг би зробити великий фізик, якби він прожив ще 15 – 20 років. назавжди збереже у науці ім’я цього виняткового обдарованого вченого.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *