Det skjer endringer i den klassiske fysikkbeskrivelsen av materien fra den makroskopiske verden i det øyeblikk man beveger seg innover i «løkskjellene» til «materieløken» inn i mikroskopisk skala. Inn til byggesteinene for materien, grunnstoffene. I «løkskjellet innenfor grunnstoffene med enda mindre partikler, bølger, elektroner, protoner og nøytroner. Innenfor disse enda et løkskjell med enda mindre deler (kvarker, leptoner) på veien inn til kjernen av materieløken. Eneste måten å observere at det befinner seg noe inne i materieløken er ved bruk av måleinstrumenter og måling av respons. Imidlertid, det øyeblikket man måler blir systemet påvirker, slik at man vet egentlig ikke hvordan det var før man måler. En forunderlig verden inn i mikrokosmos hvor partiklene også er bølger, bølgenaturen til materien. Lignende en like fremmed og gåtefull verden i Universets makrokosmos.
Opptakten: fra kvanteteori til kvantemekanikk
Universalgeniet og polyhistor Thomas Young (1773-1829) viste i sitt dobbeltspalteeksperiment at lys gir interferens og oppfører seg som bølger.
I 1911 mente Ernest Rutherford (1871-1937) som arbeidet med radioaktivitet og alfapartikler at de negativt ladete elektronene gikk i sirkulære baner og ble holdt fast av den positive atomkjernen hvor massen er konsentrert. Også kalt Rutherfords planetmodell. Rutherfordmodellen kunne ikke forklare spektrallinjer. Dessuten vil elektroner som beveger seg i faste baner sende ut elektromagnetisk stråling. Danske Niels Bohr (1885-1962) sin atommodell fra 1913 sa at elektronene befinner seg i faste energinivåer og stasjonære tilstander og kan forflytte seg fra et energinivå til det neste ved å ta opp en fast kvantifisert energimengde. Betastråling fra radioaktive isotoper er elektroner som sendes ut fra atomkjernen med omtrent lyshastighet. Albert Einstein kunne forklare den fotoelektriske effekten hvor lys med bestemt energi kan gi utsendelse av elektroner fra en metallplate, en katode, i vakuum. Partikkelnaturen til lys. Materie tar opp og avgir energi som kvanter (Lenard fotoelektriske lov). Imidlertid trodde Einstein at det måtte være determinisme innen bølgemekanikken, men Bohr og Heisenberg mente det måtte være stokastiske prosesser.
Energi blir overført i hele pakker kalt kvanter, med en kornet struktur. For lys blir pakkene kalt fotoner eller lyskvanter. Ifølge Compton kolliderer et lyskvant og elektron i et elastisk støt (Compton-effekt). Katodestråler er en strøm av elektroner i et vakuum utladningsrør med to elektroder og en spenning mellom disse. Katoden er en negativ elektrode og anoden er positiv elektrode Det var Thomson som viste at katodestrålene var negativt ladete partikler, seinere kalt elektroner.
Max Planck (1858-1947 hadde funnet energien E til pakkene hvor h er Plancks konstant og ν (nu) er frekvens (svingetall):
\(\displaystyle E= h\nu\)
Elektromagnetisk stråling kan betraktes som bølge med frekvens (svingetall) ν:
\(\displaystyle \nu= \frac{c}{\lambda}\)
Hvor c er lyshastigheten og λ (lambda) er bølgelengden. Når bølgelengden blir større blir frekvensen mindre.
Eller som partikkel med bevegelsesmengde p
\(\displaystyle p= \frac{h}{\lambda}\)
Louis De Broglie viste i 1924 at materien kunne være både bølge (materiebølger) og partikkel avhengig av betraktningsmåten. En elektronstråle som treffer en krystall gir interferens.Store masse får så korte bølgelengder at man ikke registrerer dem. Har partikkelen bevegesesmengen p så har det bølgelengden:
\(\displaystyle \lambda = \frac{h}{p}\)
Hvor h er Plancks konstant h= 6.62560693∙10-34 Js. Planck-Diracs konstant er h dividert på 2π, h bar eller h strek, ħ, er den reduserte Planck-konstanten.
\(\displaystyle \hbar= \frac{h}{2\pi}\)
Bevegelsesmengden bestemmes ut fra massen (m) og hastigheten v. Ikke forveksl hastighet v fra frekvens nu (ν)
\(\displaystyle p=mv\)
Er hastigheten til elektronet liten sammenlignet med lyshastigheten kan man anvende hvilemassen til elektronet.
Werner Heisenberg definerte en usikkerhet i en observasjon, en usikkerhetsreaksjon. Det er en usikkerhet i bestemmelse av posisjonen og hastighet samtidig. For en bestemt energi er posisjonen ubestemt og for en bestemt energi er hastigheten ubestemt. Et brudd med Newtons klassiske fysikk.
Schrödingerligningen fra 1926 var starten på kvantemekanikken også kalt bølgemekanikk. Den kunne forklare atomspektret for hydrogen, og etter hvert mer komplekse atomer og molekyler. Erwin Schrödinger tok utgangspunkt i deBroglies idé om bølger. Bølgefunksjonen psi (ψ) bestemmer posisjonen til en partikkel med stor unøyaktighet. Den kan være hvor som helst på bølgen. Bølgefunksjonen viser at elektroner kan være bølger. Ifølge Heisenbergs usikkerhetsprinnsipp fra 1927 kan man ikke samtidig bestemme posisjon og hastighet til et elektron rundt en atomkjerne, og man kan bare angi sannsynligheten for å finne et elektron hvis man observerer det. Kvanteatomteorien sier at det meste av atomet er tomt rom bortsett fra den lille kompakte positivt ladete atomkjernen. Atomkjernen er omgitt av skyer av negativt ladete elektroner som beveger seg i stor hastighet og er bundet til atomkjernen med elektriske krefter. ‘Kvantemekanikk beskriver energitilstanden i en partikkel eller i en samling av dem beskrevet av bølgefunksjonen i Schrödingerligningen, Den har løsninger i form av bølgefunksjonen (ψn). Løsningene må være kontinuerlige, endelige og entydige, men har bare løsninger for diskrete parameterverdier.
Max Born foreslo at bølgefunksjonen ψ viser sannsynlighet. Max Born og Pascual Jordan var viktige bidragsytere til kvantemekanikken, Zur Quantenmechanik (1925). Sammen med Heisenberg utviklet de et begrepsapparat for matrisemekanikk . Ernest Pascual Jordan (1902-1980) var tysk matematiker, men kom skjevt ut som medlem av nazipartiet. Koblingen Born-Jordan medvirket nok til at det først var i 1954 Born fikk nobelprisen i fysikk. Jordanalgebra er ikke-assosiativ algebra med kommutativ lov xy=yx anvendt innen kvantemekanikk. Imidlertid, uttrykt som matriser er XP forskjellig fra matrisen PX. Matrisemekanikken ble etter hvert erstattet av Schrödingers bølgemekanikk.
Born-Oppenheimer approksimasjon (tilnærming) gir en matematisk beskrivelse av dynamikken i molekyler hvor bølgefunksjonen til elektroner og atomkjernen beskrives separat i beregningen av den molekylære bølgefunksjonen psi (Ψtotal) som et produkt av den elektroniske bølgefunksjonen og vibrasjons-rptaskpmsbølgefunksjonen til atomkjernen Navn etter fysikerne Max Born (1882-1970) og Robert Oppeheimer (1904-1962) anvendt innen utviklingen av faget kvantemekanikk og beregning av bølgefunksjonen til molekyler. Det er store tomrom mellom atomkjernene og elektronene i molekyler og egentlig består alt biologisk materiale og masse omkring oss av tomrom. Energien i et molekyl består av rotasjonsenergi, vibrasjonsenergi, elektronisk energi og kjernespinn, alle med forskjellig størrelsesorden. Kjernespinn har minst energi og kan bli utelatt i beregningene. Elektronisk energi består av kinetisk energi til elektronene, tiltrekningsenergi mellom elektroner og atomkjerne, elektroner har lik ladning og frastøter hverandre. Den tunge atomkjernen med stor masse, beveger seg sakte og kan betraktes som et fast punkt mens elektronene som beveger seg raskt og dynamisk rundt atomkjernen har meget liten masse. Med fast posisjon på atomkjernen kan Schrödingerligningen bli brukt til å beregne energinivåene og bølgefunksjonen til molekyler ved å atskille Hamilton-operatoren for elektroner og atomkjerner. Et molekyl er satt sammen av mange atomkjerner med tredimensjonale posisjonskoordinater og omgitt av et stort antall elektroner og beregning av egenverdiligningene krever meget stor datamaskinregnekraft og approksimasjoner kan lette utregningene.
Sannsynligheten for å treffe på partikkelen er ψn2. ψn2 kalles også partikkeltettheten. Hvor ψn=0 og ψn2=0 er det noder. I ligningen anvendes forskjellige differensialoperatorer e.g. Hamilton Δ operator gradient, curl og divergens til skalarer og vektorer (vektorfelt). Psi (ψ) er romkoordinatene i tre dimensjoner (x, y, z) for bølgefunksjonen.
Bølgefunksjonen ψ= ψ(x,t). Hvis partikkelen med masse m beveger seg i et potensial V=V(x,t) hvor partikkelen befinner seg. E er totalenergien til systemet. For hver bølgefunksjon ψn tilsvarer den en energi En. Det matematiske aspektet av kvantemekanikken ble videreutviklet av John von Neumann, David Hilbert, og Hermann Weyl:
\(\displaystyle i \hbar \frac{\partial}{\partial t}\psi (x,t)=\left[ -\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2 + V(x,t)\right ]\psi(x,t)\)
For en partikkel som bare har bevegelsesenergi blir Schrödingerligningen i forenklet versjon uten bruk av differensialoperator:
\(\displaystyle \frac{\partial \psi^2 }{\partial x^2} + \frac{8\pi^2r}{h^2}\cdot E_\psi=0\)
Hvor m er masse til en partikkel, h er Plancks konstant, Eψ er bevegelsesenergien (totalenergien).
En av løsnigene er ligningen ψn er:
\(\displaystyle \psi_n= \sqrt{\frac{2}{a}}\sin \frac{n\pi x}{a}\)
Hvor n er heltall 1, 2, 3, 4 ….For n=0 er det ingen eksistens.
For hver av bølgefunksjonene ψn tilsvarer det et energinivå En:
\(\displaystyle E_n= \frac{n^2 h^2}{8ma^2}\)
Hvor n kalles kvantetall og det minste kvantetallet n=1 tilsvarer grunntilstanden og for n= 2, 3, 4, … en eksitert tilstand.
For enatomige gasser ved lavt trykk med spredte atskilte energinivåer så resulterer det i atskilte spektrallinjer i atomspekteret. I molekyler ligger spektrallinjene tett i grupper og i molekylspektra blir det brede spektralbånd bestående av mange spektrallinjer. Ved høyere trykk påvirker atomene eller molekylene hverandre med kollisjoner, slik at ved høyere temperatur danner spektralbåndene kontinuerlige absorbsjonsspektre. For absorbsjonsspekteret for klorofyll blir det brede absorbsjonsbånd med topper i blått og rødt lys. Hvis absorbsjonsspekteret måles ved lavere temperatur eller tynnere konsentrasjon så blir spektralbåndene smalere.
Strålingen som er mottatt i et eksitert molekyl kan avgis i form av varmestråling eller luminiscens. Hvis det eksiterte elektronet faller direkte ned til grunntilstanden blir luminiscensen lik den absorberte strålingen, Hvis noe av energien tapes ved vibrasjon eller rotasjon sendes det ut fluorescens i løpet av 10-8 til 10-9 sekund med lenger bølgelengde enn eksitasjonslyset (Stokes skift). Hvis utsendingen tar lenger tid blir det i form av fosforescens. Energi fra kjemiske reaksjoner kan gi økt temperatur og økt varmestråling. Strålingen kan også skje i et mer begrenset bølgelengdeområde mer intens stråling som kan være synlig ved romtemperatur som kjemiluminiscens. Kjemiske reaksjoner i organiske molekyler kan bli utsendt som bioluminiscens.
Kvantefeltteori inneholder klassisk feltteori kombinert med kvantemekanikk og spesiell relativitetsteori. En posisjonsoperator x og en momentoperatur p som er lik partikkelens hastighet ganger massen og er lik bevegelsesmengden, i er det imgaginre tall lik kvadratoren av -1 og som inngår i komplekse tall:
\(\displaystyle xp - px= ih \;\;\;i= \sqrt{-1}\)
Det er en del underlige ting som ligger i kjølvannet fra kvantemekanikken.
Schrödingers tidsavhengige ligning:
\(\displaystyle H \Psi= i \hbar \frac{\partial \Psi}{\partial t}\)
Psi ( \(\Psi\)) er bølgefunksjonen og H er Hamilton-operator, basert på Broglies hypotese om bølge-partikkeldualitet.
Broglierelasjonen hvor h bar er Diracs konstant også kalt Plancks reduserte konstant, for moment p til partikkelen
\(\displaystyle p= \hbar k\)
Planck-Einsteinrelasjonen for energien E for vinkelfrekvensen omega (ω):
\(\displaystyle E= \hbar \omega\)
Eulers formel kobler sammen det imaginære tallet i, eksponentialfunksjonen e og sinus og cosinusfunksjonen og beskriver en heliksformet bølge i 3D-rommet basert på enhetssirklen
\(\displaystyle e^{i \theta}= \cos \theta + i \sin \theta\)
Kvantesuperposisjon vil si at elektron kan befinne seg flere steder samtidig. Elektronet kan være flere steder samtidig og kan bli observert som kvanteinterferens. Fotoner kan også befinne seg i kvantesuperposisjon.
Fysikeren David Bohm (1917-1992) med forslag om at bølgefunksjonen ψ kunne være en reell ekte bølge i tilegg til å vise sannsynlighet.
Sammenfiltring
Sammenfiltring («entanglement») eller sammenfletting er en egenskap innen kvantemekanikk. To partikler som tidligere har vært i kontakt med hverandre er sammenfiltret. Hvis to elektroner deler samme romlige nærhet og interagerer kan danne en binding eller sammenfletting mellom dem, men når de atskilles inneholder de fremdeles informasjon om hverandres tidligere kvantetilstand (spin, moment, romlig posisjon). Den ene partikkelen kan ikke beskrives uavhengig av den andre, selv om det er enorm avstand mellom dem. Hvis en av de sammenfiltrete partiklene har spin ↑, må den andre ha spin ↓. Et paradoks hvis egenskapene til en partikkel blir målt skjer det en kollaps i bølgefunksjonen. Tidligere finnes den i flere tilstander eller superposisjoner, men ender opp i bare en tilstand hvis den blir målt. EPR-paradokset (Albert Einstein, Boris Podolsky og Nathan Rosen: Can quantum-mechanical description of hhysical reality be considered complete? (1935). Et eksperiment med to sammenfiltrete partikler. Hvis posjsjonen til den ene partikkelen blir målt kan posisjonen til den andre partikkelen predikteres. Det samme gjelder hvis man måler spin på den ene så vet man hva spinnet på den andre må være. Hanskeanalogien. Har du en hanske i et par, så kan du på forhånd vite hva den andre må være (høyre- eller venstrehanske) hvis du har den ene selv om det er stor avstand mellom dem. Man kan ikke bestemme posisjonen til et elektron. Bølgefunksjonen angir bare en sannsynlighet hvor det må befinne seg. Ifølge Heisenbergs usikkerhetsprinsipp kan man ikke bestemme både posisjon til elektronet og spinnet. Diskusjonen Einstein-Bohr hvor Einstein mente at det måtte skje en kommunikasjon mellom de sammenfiltrete partiklene med grense lyshastigheten. Bohr mente det var en feil i resonnementet i EPR-paradokset. Fysikeren David Joseph Bohm (1917-1992) kom med viktige bidrag til kvantefysikk og kvanteeffekter innen hjernefunksjoner og nevrobiologi. Bohm utviklet et alternativt EPR-eksperiment.
Schrödingers katt en metafor eller tankeeksperiment brukt av fysikeren Erwin Schrödinger i brevveksling med Einstein i 1935 omkring «måleproblemet» og Einstein-Podolsky-Rosen-artikkelen. En katt befinner seg i et lukket boks uten innsyn sammen med en radioaktiv isotop, en Geigerteller og en giftampulle. Når et radioaktivt atom desintegrerer og sender ut en beta-partikkel som blir registrert av en Geigerteller så knuses en giftampulle som kan drepe katten. Desintegrasjon (henfall) av radioaktive atomer er en prosess som skjer tilfeldig i tid og rom. Den som befinner seg på utsiden av boksen kan ikke si om katten lever eller er død. Katten befinner seg i en superposisjon ifølge Københavntolkningen av kvantemekanikk og kan i prinsippet være både død og levende samtidig. Imidlertid, når boksen åpnes kollapser bølgefunksjonen og man kan se og avgjøre om katten er død eller levende. Tilsvarende for fotoner eller atomer som kan eksistere i flere tilstander samtidig, men hvor superposisjonen kollapser når et av de mulige utfall blir bestemt når det foretas en måling eller observasjon.
I 1957 foreslo den amerikanske fysikeren Hugh Everett en multiverstolkning (mangeverdenhypotesen) hvor det skjer en splitting av død katt – levende katt, når observasjonen foretas. men hvor det andre utfallet som ikke blir observert havner i et alternativt univers. Absurd, men av interesse for sciencefiction.
Bohm trajektorier for et elektron som går gjennom to spalter danner et bølgemønster på baksiden av spaltene (Bohmdiffusjon), bølge-partikkeldualiteten. Kvantefysikken er ikke-deterministisk. deBroglie-Bohm-teori (Louis de Broglie (1892-1987)), en videreutvikling av Schrödingers bølgefunksjon.
Copenhagen-tolkningen er at posisjonen og tilstanden til en partikkel kan ikke bestemmes før den blir målt, og måles den kollapser bølgefunksjonen. Kan ikke bestemme hvilken av de to spaltene elektronet vil bevege seg gjennom i et dobbeltspalteeksperiment med et elektron. Tilsvarende for et foton som passerer en dobbeltspalte.
Aharonov-Bohm-effekt (Yakir Aharonov f. 1932) innen kvantemekanikk beskriver hvordan en elektrisk ladet partikkel blir påvirket av et magnetisk felt (elektromgnetisk potensial).
Nobelprisen i fysikk for 2022 ble tildelt Alain Aspect, John F. Clauser og Anton Zeilinger «for eksperimenter med sammenfiltrete fotoner, etablering brudd på Bell-ulikheten og pionerarbeid i kvanteinformasjonsvitenskap». De undersøkte hva skjer med en partikkel som er sammenfiltret med en annen i en delt kvantetilstand, og responsen i den andre partikkelen selv om de er så langt fra hverandre at de ikke kan interagere med hverandre. Bell-ulikheten, navn etter fysikeren John Stewart Bell (1928-1990) gjør det mulig å skille mellom kvantemekanisk ubestemthet og en alternativ beskrivelse med hemmelige instruksjoner med skjulte variable. Kvantetilstander og kvanteteleporteringer gjør det mulig å overføre kvanteinformasjon for mange tilstander samtidig, hver med en bestemt sannsynlighet. Straks en av tilstandene blir målt eller registrert forsvinner alle bortsett fra en. Alle elementærpartikler har et spinn og en måleverdi for spinnet. Elektroner og protoner har spin +1/2 (↑) og -1/2 (↓), for fotonet lik 1. Spinnet går i alle retninger samtidig og bestemmes bare nå den måles ed totalt vinkelmoment lik 0. Ifølge kvanteteorien vil spinnet være i alle retninger samtidig, og bestemmes bare når de måles. Raskere enn lyset telepati som Einstein kalte det. Har du målt verdien for proton emå verdien for proton nummer to være gitt selv om de to partiklene er millioner av kilometer fra hverandre. Alain Aspect (1982) gjorde et forsøk i Paris med to protoner som gikk hver sin vei mot en separat magnet, med kort avstand mellom partiklene. Korrelasjonen mellom de to vinkelmomentene ble målt med en høyfrekvent lasersvitsj.
Sammenfiltrete fotoner hvis fotoner blir sendt i hver sin retning gjennom en optisk fiber.
Kantetall og periodesystemet
Partikkelens tredimensjonale tilstand er definert av tre kvantetall. De tre første kvantetallene bestemmer bølgefunksjonen eller sannsynligheten for å treffe på et elektron rundt en atomkjerne. To elektroner med tre like kvantetall må ha forskjellig spinnkvantetall. Pauliprinsippet, Wolfgang Pauli (1900-1958): to elektroner kan ikke være like i alle de fire kvantetallene.
Elektronenergien blir ifølge kvantemekanikken bestemt av en bølgefunksjon, og ψ2 angir sannsynligheten for å treffe på et elektron med en bestemt energi. Forskjellige elektronenergier gir forskjellige sannsynlighetsfordelinger og form.
Elektronets energitilstand beskrives av en bølgefunksjon med fire kvantetall hovedkvnateallet n, bikvantetallet l, magnetisk kvantetall m og spinkvantetall s
Hovedkvanteallet n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 …, eller K L M N O P Q…
Bikvantetallet l = 0, 1, 2, 3, 4, 5, … (n-1), eller s p d f g h, kan ikke bli større enn n-1.
Magnetisk kvantetall m = 0, ±1, ±2, ±3, …, ±l, og m kan ikke bli større enn l
Spinkvantetall s = ± ½, hvor hvert elektron har en egenrotasjon eller spin eller oppfører seg slik.
1s tilsvarer (n=1, l=0), og 3d tilsvarer (n= 3, l= 2)
Antall orbitaler: 2l+ 1
Antall elektroner med fulle orbitaler : 2(2l+1)
Antall mulige orbitaler: n2.
Jo større hovedkvantetall n, desto større elektronsky. Bikvantetallet l bestemmer formen på elektronskyen. Magnetisk kvantetall m angir elektronskyen i et magnetfelt.
Ved fylte orbitaler det i alt 2n2 elektroner. Det vil si 2, 8, 18, 32, ….
Alle med samme bikvantetall tilhører samme gruppe i grunnstoffenes periodesystem: 2e- i s-gruppe. 6e- i p-gruppe. 10e- i d gruppe. 14e- i f-gruppe.
n=1 (K) l= 0 s m=0 (2l+1)= 1 n2=1
n=2 (L) l=0 s m=0 (2l+1)= 1
l=1 p m= -1, 0, +1 (2l+1)= 3 n2=4
n=3 (M) l=0 s m=0 (2l+1)= 1
l=1 p m= -1, 0, +1 (2l+1)= 3
l=2 d m= -2, -1, 0, +1, +2 (2l+1)=5 n2=9
n=4 (N) l=0 s m=0 (2l+1)= 1
l=1 p m= -1, 0, +1 (2l+1)= 3
l=2 d m= -2, -1, 0, +1, +2 (2l+1)=5
l=3 f m= -3, -2, -1, 0, +1, +2, + 3 (2l+1)=7 n2=16
Hunds regel sier at hvert orbital får først ett elektron, deretter fylles det på med elektroner slik at det er to stykker {↑↓} eller (↑↓) i hvert orbital («orbital wavefunction») og med motsatt spin.
1 H 1s{↑ } 2s{ } 2p{( ) ( ) ( )} 1s
2 He 1s{↑↓} 2s{ } 2p{( ) ( ) ( )} 1s2
3 Li 1s{↑↓} 2s{↑ } 2p{( ) ( ) ( )} 1s22s
4 Be 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{( ) ( ) ( )} 1s22s2
5 B 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑ ) ( ) ( )} 1s22s22p
6 C 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑ ) (↑ ) ( )} 1s22s22p2
7 N 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑ ) (↑ ) (↑ )} 1s22s22p3
8 O 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑↓) (↑ ) (↑ )} 1s22s22p4
9 F 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑↓) (↑↓) (↑ )} 1s22s22p5
10 Ne 1s{↑↓} 2s{↑↓} 2p{(↑↓) (↑↓) (↑↓)} 1s22s22p6
For n=10 neon (Ne) som er en edelgass er alle orbitaler fylt med elektroner
I følgende rekke har de lengst til venstre lavest energi:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 8s
Ettersom energien stiger ligger gruppene nærmere hverandre.
Nobelpriser i fysikk tilknyttet kvantemekanikk
Rekken av nobelpriser i fysikk viser hvor fundamentale disse oppdagelsene er for vår forståelse av verden og oss selv. I tillegg til de nevnte er det flere priser gitt for oppdagelser innen kjernefysikk som har betydning for forståelsen av materien.
Henri Becquerel (1903) «som anerkjennelse for hans ekstraordinære tjenester han har bidratt med ved hans oppdagelse av spontan radioaktivitet». Radioaktiv stråling av partikler.
Philipp Lenard (1905) « for hans oppdagelse av katodestråler». Katodestråler er elektroner.
JJ Thomson (1906) «som anerkjennelse for hans store meritter i teoretiske og eksperimentelle undersøkelser av ledning av elektrisitet i gasser», en nærmer beskrivelse av hva er elektroner.
Gabriel Lippmann (1908) «for hans metode for å reprodusere farger fotografisk basert på fenomenet interferens».
Wilhelm Wien (1911) «for hans oppdagelser omkring lovene som styrer varmestråling». Varmestråling har vølgelengder fra 0.7 µm - 28 µm, jfr. detektoren på James Webb-telekskopet. Ut fra temperaturen til et objekt kan man beregene den bølgelengden hvor man jhar maksimal strålingsfluks (Wiens forskyvningslov).
Max Planck (1918) «som anerkjennelse for tjenesten han ga til fremskrittet i fysikk for hans oppdagelse av energikvanter».
Albert Einstein (1921) « for hans tjenester til teoretisk fysikk og spesielt for hans oppdagelse av loven om fotoelektrisk effekt».
Niels Bohr (1922) «for hans tjenester i undersøkelsen av strukturen til atomer og strålingen som strømmer ut fra dem».
Robert A Millikan (1923) «for hans arbeid med elementærladningen til elektrisitet og den fotoelektriske effekt».
James Franck og Gustav Hertz (1925) «for deres oppdagelser av lovene som styrer innvirkningen av et elektron på et atom».
Louis de Broglie (1929) «for hans oppdagelse av bølgenaturen til elektroner».
Werner Heisenberg (1932) « for grunnlegging av kvantemekanikk og anvendelse som, inter alia, ledet til oppdagelsen av allotrope former av hydrogen».
Erwin Schrödinger og Paul AM Dirac (1933) «for oppdagelsen av en ny produktiv form for atomteori».
James Chadwick (1935) «for oppdagelsen av nøytronet».
Clinton Davisson og George Paget Thomson (1937) «for deres eksperimentelle oppdagelse av diffraksjon av elektroner i krystaller».
Wolfgang Pauli (1945) «for oppdagelsen av eksklusjonsprinsippet, også kalt Pauli-prinsippet».
Max Born (1954) «for hans fundamentale forskning innen kvantemekanikk. Spesielt for hans statistiske tolkning av bølgefunksjonen. Prisen delt med Walter Bothe «for hans koinsidensmetode og oppdagelser som følger av denne»,
Kilde: The Nobel Prize.
Litteratur:
Wikipedia
Hägg, Gunnar: Allmänn och oorganisk kemi. Almqvist & Wiksell 5.ed.1963.