کارل سیگبان – Karl Manne Georg Siegbahn

سیگبان" width="212" height="300" srcset="http://piuc.ir/wp-content/uploads/2018/01/کارل-سیگبان-212x300.jpg 212w, http://piuc.ir/wp-content/uploads/2018/01/کارل-سیگبان.jpg 280w" sizes="(max-width: 212px) 100vw, 212px"/>

کارل سیگبان با نام کامل کارل مان جرج سیگبان یک فیزیک‌دان شهیر سویدی است- وی در سال ۱۹۲۴ موفق به دریافت جایزه فیزیک نوبل گردید- او این جایزه را به خاطر کشفیات و پژوهش‌هایش درباره طیف‌سنجی پرتو ایکس دریافت کرد

زندگی کارل سیگبان

کارل سیگبان در سوم دسامبر سال 1886 در شهر اوربرو سوید پا به عرصه وجود گذاشت. او در سال 1906 وارد دانشکده لاند گردید و بلافاصله شوق زیادی برای آموزش علم فیزیک در خود مشاهده کرد و بعنوان منشی انستیتو فیزیک همین دانشکده مشغول کار شد و در ضمن به فراگیری علوم فیزیک پرداخت بطوری که توانست در سال 1908 لیسانس و در سال 1910 فوق لیسانس خود را دریافت نمایید. سپس در دانشگاههای گوتینگن و مونیخ آلمان مدتی به مطالعه فیزیک پرداخت- سپس به دانشکده لاند مراجعت کرد و بعنوان دستیار مشغول کار شد و مطالعات خود را در رشته الکترومانیه تیک ادامه داد و در سال 1911 درجه دکترای فیزیک را با نوشتن تز دکترا در اندازه گیری میدان مغناطیسی دریافت نمود. او چند ماه تابستان همین سال را در برلین و پاریس به مطالعه پرداخت- سپس بعنوان مدرس فیزیک در دانشگاه لاند مشغول تدریس گردید.

در ضمن تدریس او علاقه به مطالعه اشعه ایکس پیدا نمود و با ملاقات با دانشمندان فیزیک این رشته در پاریس و هایدلبرگ آلمان این علاقه تقویت شد و در اواخر 1913 شروع به مطالعه در طیف اشعه ایکس نمود و بعدها بیشتر وقت خود را در این مورد بکار برد و ضمنا توانست دستگاههای پیشرفته تری هم برای اندازه گیری طیف اشعه ایکس ابداع نماید.

اولین بار ویلهلم رونتگن برنده نوبل فیزیک سال 1901 این اشعه را در سال 1895 کشف کرد و بعلت ماهیت مجهول آن در آن زمان آنرا اشعه ایکس نامید. این اشعه خاصیت عبور از اجسام کدر را دارد. در سال 1897 تامسون کشف کرد که این اشعه بعلت برخورد سریع الکترون- که از قسمت کاتد لوله خلا سرچشمه گرفته بودند به طرف دیگر لوله ایجاد می شود. در آن زمان فیزیکدانان مشکوک بودند که این اشعه از تشعشعات الکترومانیه تیک است- مانند نور و حرارت یا خیر که فقط قدرت نفوذ آن در اجسام بیشتر می باشد. هر چند که فرکانس اشعه ایکس خیلی زیاد است و طول موج آن خیلی کوتاه است ولی دستگاه های موجود آن زمان نمی توانست مشخصات این اشعه را مانند نور معمولی نشان دهد ولی می دانستند مصرف مواد مختلف در لوله خلا اشعه ایکس- قدرت های نفوذی متفاوتی ایجاد می کند و سپس دریافتند که هر چه وزن اتمی جسم مصرف شده در تیوب افزایش می یابد قدرت نفوذی اشعه ایکس بیشتر می شود ولی این مسیله حدی دارد که اگر وزن اتمی جسم از آن بالاتر رود دوباره اشعه ایکس کم قدرت تری ایجاد می گردد و سپس مجددا با افزایش وزن اتمی قدرت نفوذی اشعه ایکس افزایش می یابد.

بارکلا دانشمند فیزیک که این آزمایشات را انجام داده بود اشعه نرم و سخت را به نام K و L نامید و ضمنا دریافت که نوعی از پلاریزاسیون این اشعه باعث تقویت این باور می شود که اشعه ایکس خیلی نزدیک به نور معمولی باشد ولی طول موج آن یکصد تا یکهزار بار کوتاهتر از نور معمولی است. بعدها اسپکترومتر برای آن ساخته شد. بعدا دانشمند فیزیک دیگری به نام موسلی کشف کرد که شدت و ضعف اشعه ایکس مربوط به وزن اتمی اجسام مصرف شده نیست بلکه ارتباط به شماره اتمی اجسام دارد- یعنی الکترونهایی که در مدار اتم بدور هسته در گردش هستند و بار منفی دارند و هسته اتم دارای بار مثبت است و در حالت عادی اتم ها در حال تعادل و خنثی هستند. این ساختمان و کشف آن برای دانشمندان اتمی آن زمان بسیار ارزنده و قابل توجه بود.

کارل سیگبان بررسی ها و آزمایش های خود را روی اشعه ایکس ادامه داد بخصوص روی مواد با وزن اتمی زیاد یعنی فلزات سنگین و وسایل کم کارآمد آن روز دانشگاه- او و شاگردانش به نتایج قابل ملاحظه ای رسیدند. چون سیگبان با هوش سرشار و ابتکار های شخصی وسایل و دستگاههای آزمایشگاه را بهبود بخشید و لوله های تولید اشعه ایکس جدیدی طراحی کرد- پمپ خلاء موثرتری ساخت و تغییراتی در دستگاه اسپکترومتر داد که با دقت بیشتری طول موج ایجاد شده را اندازه گیری می نمود. سپس سه نوع اسپکترومتر برای اندازه گیری طول موجهای مختلف طراحی نمود.

این نوآوری ها- او و شاگردانش را قادر کرد که بررسی های جدیدی بر روی اشعه های نرم و سخت ایکس که به نام K و L نامیده شده بود- بعمل آورد بطوری که مشاهده کرد که اشعه K خود دو نوع اشعه است و همچنین او دو سری جدید اشعه ایکس کشف نمود که به نام های M و N نامگذاری شد.

این پژوهش ها باعث پیدایش دانستنی های زیاد و جدیدی در مورد عناصر از سدیم گرفته تا اوانیوم شد. همچنین باعث درک بهتری از ساختمان اتم که آن روزها دانشمند فیزیکی به نام بور آنرا ارایه کرده بود گردید- مدل ساده ای که امروزه تغییرات زیادی در آن دیده می شود. مدل بور عبارت بود از الکترون ها که در مدارهای معینی بدور هسته اتم در گردش هستند. حال اگر این الکترون ها بوسیله ای تحریک شوند -مثلا لوله اشعه ایکس- به مدار پایین تری می روند و اختلاف انرژی یک الکترون در این دو مدار بصورت فوتون ساطع و خارج می شود که آنرا انرژی الکترومانیتیک می گویند و ماکس پلانک پدر تیوری کوانتوم نشان داد که فرکانس تشعشعات متناسب با انرژی فوتون آزاد شده است. لذا فوتون های کم انرژی نور معمولی را بوجود می آورند و فوتون های پر انرژی اشعه ایکس را- لذا کاوش در طول موج اشعه ایکس باعث کاوش عمیق تری در ساختمان اتم گردید.

در سال 1925 کارل سیگبان بخاطر تحقیقات و کشفیات در زمینه اسپکتروسکوپی اشعه ایکس- جایزه نوبل فیزیک سال 1924 را دریافت کرد. او در سخنرانی خود برای دریافت جایزه نوبل اعلام کرد که تحقیقات در مورد اشعه ایکس نه تنها در پزشکی و کشف پاره ای از بیماریها راه گشا بود بلکه کمک بزرگی در شناخت ساختمان اتم نیز بود و ما توانستیم با مطالعه اشعه ایکس به معلومات و دانش زیادی در ساختمان اتم نایل شویم.

کارل سیگبان و همکارانش برای اندازه گیری دقیق اسپکتروگرافی طرح هایی را ابداع کردند و به مورد اجرا گذاشتند که حداکثر نتیجه ممکن را ببار آورد و طول موج های دقیقی از اشعه ایکس بدست آوردند و توانستند با دستگاه های دقیق طول موج اشعه ایکس را با نور معمولی مقایسه و محاسبه نمایند.

در سال 1937- آکادمی سلطنتی علوم کشور سوید مبادرت به تاسیس انستیتوی فیزیک تجربی نوبل نمود و سیگبان را به ریاست این انستیتو منصوب کرد و او در این سمت و با بهره گیری از امکانات موجود- تحقیقات خود را در اسپکتروسکوپی ادامه داد و این بررسی ها شروع تحقیقات در رشته جدید فیزیک اتمی شد بطوری که در ظرف یک سال اولین شتاب دهنده ذرات اتمی در سوید ساخته شد. در جریان جنگ دوم جهانی- این انستیتو شاهد پناهنده شدن تعداد زیادی از دانشمندان فیزیک اروپا به آن بود که همگی در تحقیقات آن شرکت کردند. بعد از جنگ جهانی دوم او برنامه های تحقیقاتی انستیتو را توسعه داد و سعی و کوشش خود را در جهت فهم ساختمان هسته اتم هدایت کرد. او در سال 1946 و مجددا در سال 1953 دیدارهایی با همکاران و دانشمندان فیزیک ایالات متحده در آمریکا داشت. او از انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا و انستیتوی تکنولوژی دانشگاه شیکاگو دیدن کرد و بعد از بازنشستگی در سال 1964- کماکان در سمت ریاست انستیتو نوبل سوید به تحقیقات خود ادامه می داد.

کارل سیگبان در سال 1914- ازدواج کرد و حاصل این ازدواج دو پسر بود. یکی از پسران او به نام کای فیزیکدان مشهوری شد و در سال 1981 باتفاق دو دانشمند دیگر جایزه نوبل دریافت کرد.

کارل سیگبان از سال 1937 عضو کمیته بین المللی اوزان و مقیاس ها بود و از سال 1938 تا سال 1947 پرزیدنت اتحادیه بین المللی دانشمندان فیزیک محض بود. او علاوه بر دریافت جایزه نوبل- مدال هاگس را در سال 1937 و مدال رامفورد را در سال 1940 از موسسه سلطنتی لندن دریافت نمود و در سال 1948 مدال دادل موسسه فیزیک لندن را دریافت کرد. او درجات افتخاری دانشگاه اسلو نروژ و دانشگاه پاریس را پذیرفت. علاوه بر آن او عضو موسسه سلطنتی لندن- موسسه سلطنتی ادین پرو و عضو آکادمی علوم فرانسه بود.

مرگ کارل سیگبان

کارل سیگبان در سپتامبر 1978 در سن نود و یکسالگی زندگی را بدرود گفت.

منبع :

آکاایران

رشد

ویکی پدیا