Philipp Lenard

Zgodnje življenje in delo

Philipp Lenard se je rodil 7. junija 1862 v Pressburgu (današnja Bratislava) v Kraljevini Madžarski. Družina Lenard je bila nemškega rodu. Njegov oče Philipp von Lenardis (1812-1896) je bil trgovec z vinom v Pressburgu. Njegova mati je bila Antonie Baumann (1831-1865). Leta 1880 je študiral fiziko in kemijo na Dunaju in v Budimpešti, leta 1882 pa se je vrnil v Pressburg. Potem ko so mu leta 1883 zavrnili mesto asistenta na univerzi v Budimpešti, se je preselil v Heidelberg. Študiral je pri Robertu Bunsenu, en semester pa tudi v Berlinu pri Hermannu von Helmholtzu. Leta 1886 je doktoriral. Leta 1887 se je vrnil v Budimpešto in delal za Loránda Eötvösa. Po delu v Aachnu, Bonnu, Breslauuu, Heidelbergu (1896-1898) in Kielu (1898-1907) se je leta 1907 vrnil na univerzo v Heidelbergu kot vodja inštituta Philippa Lenarda. Leta 1905 je postal član Švedske kraljeve akademije znanosti. Leta 1907 je postal član Madžarske akademije znanosti.

Raziskoval je fosforescenco, luminiscenco in prevodnost plamena.

Prispevki k fiziki

Fotoelektrične preiskave

Lenard je leta 1888 začel preučevati katodne žarke. Ti žarki so se proizvajali v preprostih, delno izpraznjenih steklenih ceveh. V njih so bile kovinske elektrode, čez katere je bilo mogoče postaviti visoko napetost. V zaprtih steklenih ceveh je bilo žarke težko preučevati. Težko so bile dostopne, poleg tega pa so bile v ceveh še vedno prisotne molekule zraka. Lenardu je uspelo v steklu narediti majhna kovinska okenca, ki so bila dovolj debela, da so vzdržala pritisk, vendar dovolj tanka, da so žarki lahko prehajali skozenj. Žarke je lahko spustil ven v laboratorij ali v drugo komoro, ki je bila popolnoma brez zraka. Ta okna so zdaj znana kot Lenardova okna. Žarke je zlahka zaznal in izmeril njihovo jakost s pomočjo papirnatih listov s plastjo fosforescenčnih materialov.

Lenard je ugotovil, da je absorpcija katodnih žarkov sorazmerna z gostoto materiala, skozi katerega gredo. To je bilo v nasprotju z idejo, da gre za neke vrste elektromagnetno sevanje. Pokazal je tudi, da lahko žarki prehajajo skozi zrak, pri čemer se je zdelo, da jih ta razprši. To je pomenilo, da morajo biti delci, ki so še manjši od molekul v zraku. Potrdil je nekatera dela J. J. Thomsona, ki so pokazala, da so katodni žarki tokovi negativno nabitih energijskih delcev. Po Helmholtzu jih je poimenoval električni kvanti ali na kratko kvanti. J. J. Thomson jih je imenoval korpuskule, vendar so elektroni postali vsakdanji izraz. Lenard je to znanje uporabil skupaj z rezultati svojih in drugih prejšnjih poskusov o absorpciji žarkov v kovinah. Dokazal je, da so elektroni del atoma. Lenard je ugotovil, da so atomi večinoma prazen prostor. Dejal je, da je vsak atom sestavljen iz praznega prostora in električno nevtralnih telesc, imenovanih "dinamidi", od katerih je vsako sestavljeno iz elektrona in enakega pozitivnega naboja.

Eksperimentiral je s Crookesovo cevjo. Pokazal je, da so žarki, ki nastanejo pri obsevanju kovin v vakuumu z ultravijolično svetlobo, podobni katodnim žarkom. Ugotovil je, da je energija žarkov neodvisna od jakosti svetlobe, vendar je večja pri krajših valovnih dolžinah svetlobe.

Albert Einstein je to razložil kot kvantni učinek. Po tej teoriji naj bi bil graf razmerja med energijo katodnega žarka in frekvenco ravna črta z naklonom, enakim Planckovi konstanti h. To je bilo dokazano nekaj let pozneje. Einstein je za to teorijo prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Lenardu ni bilo všeč, da je bil Einstein deležen pozornosti. Ni verjel v Einsteinove teorije, vključno z relativnostjo. Vendar se je strinjal z Einsteinovo razlago fotoelektričnega učinka.

Za to delo je Lenard leta 1905 prejel Nobelovo nagrado za fiziko.

Meteorološki prispevki

Lenard je leta 1892 prvi preučil tako imenovani Lenardov učinek. Gre za ločevanje električnih nabojev, povezano z aerodinamičnim razbijanjem vodnih kapljic. Znan je tudi kot elektrifikacija pršenja ali učinek slapa.

Preučeval je velikost in obliko dežnih kapljic. Zgradil je vetrovnik, v katerem so se vodne kapljice za nekaj sekund ustavile. Odkril je, da velike dežne kaplje niso v obliki solze, temveč so oblikovane kot žemlja za hamburger.

Dinamični model atoma, Philipp Lenard, 1903

Deutsche Physik

Lenard je bil močan nemški nacionalist in ni maral "angleške fizike". Menil je, da so Angleži svoje ideje ukradli iz Nemčije. Nacionalsocialistični stranki se je pridružil, še preden je postala priljubljena. Trdil je, da bi se morala Nemčija zanašati na "nemško fiziko" in zanemariti po njegovem mnenju napačne in namerno zavajajoče ideje "judovske fizike". S tem je mislil na teorije Alberta Einsteina, vključno z "judovsko prevaro" relativnosti. Postal je svetovalec Adolfa Hitlerja in vodja arijske fizike.

Lenard se je leta 1931 upokojil kot profesor teoretične fizike na Univerzi v Heidelbergu. Leta 1945 so ga zavezniške okupacijske sile odstranile s častnega položaja. Helmholtz-Gymnasium Heidelberg se je od leta 1927 do 1945 imenovala Philipp Lenard Schule. preimenovali so jo septembra 1945, Vojaška vlada je odstranila nacistična imena ulic in spomenike. Lenard je umrl leta 1947 v Messelhausnu v Nemčiji.

• Kraljeva družba: Rumfordova medalja, 1896
• Italijansko znanstveno društvo: Matteuccijeva medalja, 1896
• Francoska akademija znanosti: La Caze, 1897
• Inštitut Franklin: Franklinova medalja, 1932
• Nobelova nagrada za fiziko, 1905
• Leta 2008 je bil po njem imenovan krater v bližini severnega pola Lune.