Philipp Lenard

Agrīnā dzīve un darbs

Filips Lenārs dzimis 1862. gada 7. jūnijā Prešburgā (tagadējā Bratislavā), Ungārijas Karalistē. Lenardu ģimene bija vācu izcelsmes. Viņa tēvs Filips fon Lenards (1812-1896) bija vīna tirgotājs Presburgā. Viņa māte bija Antonija Baumanna (1831-1865). 1880. gadā viņš studēja fiziku un ķīmiju Vīnē un Budapeštā, 1882. gadā atgriezās Prešburgā. Pēc tam, kad 1883. gadā viņam atteica asistenta vietu Budapeštas universitātē, viņš pārcēlās uz Heidelbergu. Viņš mācījās pie Roberta Bunsena, kā arī vienu semestri Berlīnē pie Hermaņa fon Helmholca. 1886. gadā viņš ieguva doktora grādu. 1887. gadā viņš atgriezās Budapeštā, lai strādātu pie Lorānda Eotveša. Pēc darba Āhenē, Bonnā, Breslavā, Heidelbergā (1896-1898) un Ķīlē (1898-1907) viņš 1907. gadā atgriezās Heidelbergas Universitātē kā Filipa Lenarda institūta vadītājs. 1905. gadā Lenards kļuva par Zviedrijas Karaliskās zinātņu akadēmijas locekli. 1907. gadā viņš kļuva par Ungārijas Zinātņu akadēmijas locekli.

Viņš pētīja fosforescenci, luminiscenci un liesmu vadītspēju.

Ieguldījumi fizikā

Fotoelektriskie pētījumi

1888. gadā Lenards sāka pētīt katoda starus. Šos starus izgatavoja vienkāršās, daļēji evakuētās stikla caurulēs. Tās iekšpusē bija metāla elektrodi, kuriem pāri varēja novietot augstu spriegumu. Bija grūti pētīt starus hermētiski noslēgtās stikla caurulēs. Tām bija grūti piekļūt, turklāt caurulītēs joprojām atradās gaisa molekulas. Lenardam izdevās stikla caurulītēs izveidot mazus metāla logus, kas bija pietiekami biezi, lai izturētu spiedienu, bet pietiekami plāni, lai caur tiem varētu izlaist starus. Viņš varēja izvadīt starus ārā uz laboratoriju vai uz citu kameru, kurā nebija gaisa. Šos logus tagad dēvē par Lenarda logiem. Viņš varēja viegli atklāt starus un izmērīt to intensitāti, izmantojot papīra lapas ar fosforescējošu materiālu slāni.

Lenards redzēja, ka katoda staru absorbcija ir proporcionāla materiāla blīvumam, caur kuru tie iet cauri. Tas bija pretēji priekšstatam, ka tie ir sava veida elektromagnētiskais starojums. Viņš arī parādīja, ka stari varēja iziet cauri gaisam, un šķita, ka tos izkliedē gaiss. Tas nozīmēja, ka tiem jābūt daļiņām, kas ir pat mazākas par gaisa molekulām. Viņš apstiprināja dažus J. J. Tomsona darbus, un tas parādīja, ka katoda stari ir negatīvi lādētu enerģētisko daļiņu plūsmas. Viņš tās nosauca par elektrības kvantiem jeb īsāk - par helmholca vārdā - kvantiem. J. J. Tomsons tos bija nosaucis par korpuskuliem, bet elektronus sāka lietot ikdienā. Lenards izmantoja šīs zināšanas, kā arī savus un citu iepriekš veikto eksperimentu rezultātus par staru absorbciju metālos. Viņš pierādīja, ka elektroni ir atoma daļas. Lenards noskaidroja, ka atomi lielākoties ir tukša telpa. Viņš apgalvoja, ka katrs atoms sastāv no tukšas telpas un elektriski neitrāliem korpuskuliem, ko sauc par "dinamīdiem", no kuriem katrs sastāv no elektrona un vienāda pozitīva lādiņa.

Viņš veica eksperimentus, izmantojot Krusa cauruli. Viņš pierādīja, ka stari, kas rodas, apstarojot metālus vakuumā ar ultravioleto gaismu, ir līdzīgi katoda stariem. Viņš atklāja, ka staru enerģija nav atkarīga no gaismas intensitātes, bet ir lielāka īsāka viļņa gaismas garuma gadījumā.

Alberts Einšteins to skaidroja kā kvantu efektu. Šī teorija apgalvoja, ka katoda staru enerģijas un frekvences attiecību grafiks būs taisna līnija ar slīpumu, kas vienāds ar Planka konstanti h. Tas tika pierādīts dažus gadus vēlāk. Par šo teoriju Einšteins saņēma Nobela prēmiju fizikā. Lenardam nepatika Einšteinam pievērstā uzmanība. Viņš neticēja Einšteina teorijām, tostarp relativitātes teorijai. Tomēr viņš piekrita Einšteina fotoelektriskā efekta skaidrojumam.

Par šo darbu Lenards 1905. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā.

Meteoroloģiskais ieguldījums

Lenards 1892. gadā pirmais sāka pētīt to, ko tagad sauc par Lenarda efektu. Tā ir elektrisko lādiņu atdalīšanās, kas saistīta ar ūdens pilienu aerodinamisko sadalīšanos. To dēvē arī par aerosola elektrifikāciju vai ūdenskrituma efektu.

Viņš pētīja lietus pilienu lielumu un formu. Viņš uzbūvēja vēja tuneli, kurā ūdens pilienus dažas sekundes varēja turēt nekustīgus. Viņš atklāja, ka lieli lietus pilieni nav asaras formas, bet drīzāk atgādina hamburgeru bulciņas formu.

Dinamiskā atoma modelis, autors Filips Lenards, 1903. g.

Deutsche Physik

Lenards bija pārliecināts vācu nacionālists, un viņam nepatika "angļu fizika". Viņš uzskatīja, ka angļi ir nozaguši savas idejas no Vācijas. Viņš iestājās nacionālsociālistu partijā, pirms tā kļuva populāra. Viņš teica, ka Vācijai jāpaļaujas uz "vācu fiziku" un jāignorē, viņaprāt, nepatiesās un apzināti maldinošās "ebreju fizikas" idejas. Ar to viņš domāja Alberta Einšteina teorijas, tostarp "ebreju krāpšanu" par relativitātes teoriju. Viņš kļuva par Ādolfa Hitlera padomnieku un ariju fizikas vadītāju.

1931. gadā Lenards aizgāja pensijā no Heidelbergas Universitātes kā teorētiskās fizikas profesors. Sabiedroto okupācijas spēki 1945. gadā viņu atbrīvoja no goda amata. No 1927. līdz 1945. gadam Heidelbergas Helmholca ģimnāzija bija nosaukta par Filipa Lenarda skolu. 1945. gada septembrī to pārdēvēja par Heidelbergas Helmholca ģimnāziju, militārā valdība likvidēja nacistu ielu nosaukumus un pieminekļus. Lenards nomira 1947. gadā Meselhauzenē, Vācijā.

• Karaliskā biedrība: Rumfordas medaļa, 1896. gads.
• Itālijas Zinātņu biedrība: Matteucci medaļa, 1896. gads
• Francijas Zinātņu akadēmija: La Caze balva, 1897
• Franklina institūts: Franklina medaļa, 1932. gads
• Nobela prēmija fizikā, 1905. gads
• Krāteris netālu no Mēness ziemeļu polā bija pēc viņa 2008. gadā.