Prêmio Nobel em Física – 1920

O prêmio nobel do ano de 1920 foi entregue a Charles Edouard Guillaume “em reconhecimento do serviço que prestou a medições de precisão em Física, por sua descoberta de anomalias em ligas de aço-níquel”.

A medição de grandezas físicas é de grande importância em todas as áreas da ciência, fazendo-se necessário, cada vez uma precisão maior, uma das grandes barreiras para alcançar precisões entre medidas era a de uma definição correta no comprimento de alguns materiais, já que para muitos deles uma pequena mudança na temperatura modifica significativamente sua estrutura, alterando aspectos como volume e comprimento, em 1896, Charles Edouard conseguiu encontrar uma liga de níquel e aço que registrou quase nenhuma mudança física (comprimento e volume) como resultado das mudanças na temperatura ambiente. O invar de aço-níquel teve um efeito significativo na precisão de instrumentos científicos de medidas de comprimento e cronômetros mecânicos de precisão. A liga mais conhecida é o Invar-36, cujo coeficiente de dilatação é inferior a 1,5E-6 ºC entre 0°C e 100°C.

Referências:

[1] “The Nobel Prize in Physics 1920”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Acesso em: 26 de Março de 2018. Disponível: <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1920/>

[2] EDUCALINGO. Invar [on-line]. Acesso em: 26 de Março de 2018. Disponível: <https://educalingo.com/pt/dic-pt/invar>

Prêmio Nobel em Física – 1919

O prêmio Nobel em física de 1919, foi concedido ao alemão Johannes Stark pela sua descoberta do efeito Doppler em raios de canal e a divisão de linhas espectrais em campos elétricos (Nobel Prize, 2018)

Esse estudo faz parte de uma série de experimentos e descobertas que envolveram os tubos de raios catódicos e a descoberta do elétron e do próton. Tudo começa por volta de 1886, quando Gotthilf-Eugen Goldstein descobre um novo tipo de raio em tubos de descarga contendo gás rarefeito, o qual ele chamou de raios de canal. Uma característica desses raios, é que eles são análogos aos raios catódicos. No entanto, raios catódicos são constituídos pelo fluxo de elétrons, ou seja, o raio possui carga negativa. Já os raios de canal, são compostos por partículas de carga positiva, pois estas são formadas através da ionização das moléculas de gás no interior do tudo, e se movem ao longo de um feixe em alta velocidade.

Ao se moverem ao longo do feixe, as partículas dos raios de canal colidem continuamente com outras moléculas de gás no interior do tubo, e se a velocidade da colisão for alta o suficiente, esse material pode emitir luz.

Em 1905, Stark detectou pela primeira vez, em um tubo de raios contendo hidrogênio, o desvio da luz emitida pelas partículas para a extremidade violeta do espectro. Isso ocorre devido ao efeito Doppler, pois no momento em que a partícula se move em alta velocidade, emitindo luz, na direção do observador, a frequência de onda aparente desse feixe de luz diminui. Esse fenômeno havia sido predito pelo próprio Stark três anos antes, em 1902, e permitiu ao cientista determinar a velocidade das partículas de um feixe de raios de canal.

Ainda estudando os raios de canal em um tubo contendo gás hidrogênio, Stark observou em 1913, um alargamento das linhas do espectro do hidrogênio. Um estudo mais detalhado desse alargamento levou-o a concluir que as linhas se decompuseram em vários componentes com condições de polarização características. Essa divisão não tem nada a ver com o movimento dos átomos, depende apenas do fato de estarem presentes em um campo elétrico extremamente forte. Esse fenômeno foi observado não apenas para espectro de linhas de hidrogênio, mas também para um grande número de outras substâncias.

As descobertas feitas por Stark, possibilitaram um progresso significativo na pesquisa moderna da estrutura dos átomos, o que sem dúvida foi um grande avanço para toda ciência.

Texto por: Felipe Leria

Referências:

[1] “The Nobel Prize in Physics 1919”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Acesso em: 02 de Abril de 2018. Disponível: <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1919/press.html

Prêmio Nobel em Física – 1918

O prêmio Nobel em Física de 1918 foi concedido a Max Planck “em reconhecimento aos serviços que prestou ao avanço da física por sua descoberta de quanta de energia.”
No final do século XIX, a mecânica newtoniana e o eletromagnetismo de Maxwell aparentemente formavam a combinação de soluções necessária para explicar tudo que existe na natureza. No entanto, existiam algumas observações experimentais, que não se encaixavam nessas teorias. Em 1900, Max Planck apresentou uma formula matemática, que trazia uma concordância impressionante com os dados experimentais. Para utilizar sua formula Planck precisou postular que a luz (visível ou não), é formada de partículas, ou seja, quantizada, e essa quantização é dada por , onde é uma dada frequência e h é denominada constante de Planck com um valor de 6,63×10-34 J.s
Max Planck recebeu seu Prêmio Nobel um ano depois, em 1919. Durante o processo de seleção em 1918, o Comitê Nobel de Física decidiu que nenhuma das indicações do ano preenchia os critérios estabelecidos na vontade de Alfred Nobel. De acordo com os estatutos da Fundação Nobel, o Prêmio Nobel pode, em tal caso, ser reservado até o ano seguinte, e este estatuto foi então aplicado. Max Planck, portanto, recebeu seu Prêmio Nobel de 1918, um ano depois, em 1919

Texto por: Natália Silva de Souza

Referências:
[1] “The Nobel Prize in Physics 1918”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 09 abril 2018. <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1918/>
[2] NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica volume 4. 2ª ed. São Paulo: Blucher, 2014.

Prêmio Nobel em Física – 1917

O Prêmio Nobel em física do ano de 1917 foi entregue ao físico matemático Charles Glover Barkla, pela descoberta da característica da radiação Röntgen dos elementos.

Charles Glover nasceu no dia 7 de junho de 1877 em Widnes, Lancashire na Inglaterra. Cursou Matemática e Física na University College of Liverpool, se formando em 1898 e obtendo grau de mestre no ano seguinte.

Até o ano de 1902 Barkla realizava pesquisas sobre a velocidade de ondas elétricas em fios condutores, mas o interesse pela nova radiação, descoberta por Wilhelm Röntgen, conhecida como raios-X, o fizeram mudar de ramo, onde investigou a interação do raio-X com diferentes elementos.

Dentre essas investigações Charles Glover observou que cada elemento emite um espectro de linha característico sobre a ação de raios-X, sendo o primeiro a demonstrar experimentalmente que a emissão secundária se faz de duas formas, a primeira constituída de raios-X dispersos inalterados, e a segunda, uma radiação fluorescente particular à substância analisada, esta polarização dos raios-X significava que a radiação poderia ser considerada similar à luz, tendo características de onda e partícula.

Charles Glover Barkla faleceu no ano de 1944 na cidade de Braidwood, Edimburgo no Reino Unido.

Texto por: Luciano Cardoso

Referências:

“Charles Glover Barkla – Biographical“. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 12 Apr 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1917/barkla-bio.html> Acesso em 12 de abril de 2018

“The Nobel Prize in Physics 1917“. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 12 Apr 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1917/> Acesso em 12 de abril de 2018.

Prêmio Nobel em Física – 1915

O Prêmio Nobel em Física de 1915 foi dividido igualmente entre William Bragg e Lawrence Bragg por seus “serviços na análise da estrutura cristalina através do uso de raio-X”. Um importante avanço que contribuiu para a cristalografia de raios-X, a qual consiste na passagem de um feixe de Raios-X, através de um cristal.

William Bragg nasceu em 2 de julho de 1862, no Reino Unido. Lawrence Bragg nasceu oito anos depois, no dia 31 de março, após sua família se mudar para a Austrália. Ambos estudaram em Cambridge e se tornaram professores nesta Universidade e na Instituição Real.

A descoberta de Max von Laue de que os padrões de difração ocorrem quando os raios-X passam pelos cristais inspirou William e Lawrence Bragg a conduzir seus próprios estudos na área. Suas contribuições incluíam estabelecer a relação entre o comprimento de onda do raio-X, seu ângulo de incidência e a distância entre as camadas atômicas dentro do cristal. Isso forneceu uma ferramenta poderosa para estudar as estruturas dos cristais. Usando métodos de padrão de difração, agora também se tornou possível calcular as posições dos átomos nas estruturas cristalinas.

Quando as ondas de Raios-X atingem um átomo, o campo elétrico da radiação provoca uma força na nuvem eletrônica, acelerando as cargas livres do material (elétrons). O movimento dessas cargas re-irradia ondas que têm aproximadamente a mesma frequência. Nesse modelo, as frequências da radiação incidente e espalhada são consideradas idênticas. As ondas emergentes interferem entre si construtiva e destrutivamente, gerando padrões de difração no espaço que podem ser medidos em um filme ou detector. O padrão de difração resultante é a base da análise difrativa, chamada difração de Bragg.

Referências:

Biografia e Fotos: Prêmio Nobel de 1915 <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1915/>. Acesso em 08 de maio de 2018.

Prêmio Nobel em Física – 1914

O prêmio Nobel de 1914 foi designado ao físico alemão Max von Laue devido a sua descoberta da difração de raio X em redes cristalinas.

Laue colocou uma área de pesquisa de grande importância à disposição da ciência devido a sua descoberta e ao mesmo tempo conseguiu provar que os raios X são ondas transversais progressivas, como é o caso da luz.

Algumas pesquisas já haviam sido feitas e indicadas que era muito provável que os raios X fossem movimentos de ondas do mesmo tipo que os raios de luz e que seus comprimentos de onda teriam que ser de uma ordem de 10^-9 cm. Para que se houvesse o fenômeno de interferência era necessário que a distância entre as fendas fosse de 10^-8 cm. Max von Luae percebeu que essa era aproximadamente a distância entre as moléculas de um sólido e, sabendo disso, chegou a ideia de aderir como grade de refração um cristal, que além de um sólido as suas moléculas são dispostas regularmente.

Após as experiências feitas chegou ao resultado final esperado que seria a difração de raios X. Estabeleceu-se assim, que essas ondas de luz são de comprimentos muito pequenos e ainda resultou em várias descobertas de grande importância no campo da cristalografia. É provável também que pesquisas experimentais sobre a influência da temperatura sobre a difração forneçam a solução para a questão da energia de ponto zero, ou pelo menos ajudem a chegar a uma solução para esse problema.

Tendo em vista que a pesquisa e a descoberta feita pelo cientista alemão não geraram apenas só uma clareza maior sobre o raio X, mas como também novas e amplas áreas de pesquisa dentro da ciência, não foi difícil para a Royal Academic of Sciences decidir entregar o Nobel de 1914 a Max von Laue.

REFERÊNCIAS

Nobelprize.org. The Nobel Prize in Physics 1914. Disponível em: <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1914/>. Acesso em: 20 mai. 2018

Prêmio Nobel em Física – 1913

O prêmio nobel em Física de 1913, foi concedido integralmente a Heike Kamerlingh Onnes, por “suas investigações sobre as propriedades da matéria a baixas temperaturas que levaram a produção de hélio líquido”.

Heike nasceu no dia 21 de setembro de 1853 na Holanda. Ingressou na Universidade de Groningen em 1870. Entre 1882 e 1923 serviu como professor de física experimental na Universidade de Leiden. Seus esforços para atingir temperaturas extremamente baixas resultaram na liquefação do hélio em 1908. Atingindo a temperatura do hélio abaixo de 0,9 K, ele alcançou o mais próximo do zero absoluto, então alcançado, justificando assim o ditado de que o ponto mais frio Terra estava situada em Leiden. Foi por causa desses estudos de baixa temperatura que ele recebeu o Prêmio Nobel.

Em 1911, descobriu que a resistência elétrica do mercúrio desaparecia completamente a temperaturas poucos graus acima do zero absoluto. O fenômeno ficou conhecido como supercondutividade.

Referências:

Foto e Biografia: Nobel Prize, <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1913/onnes-facts.html> Acesso em 08 de maio de 2018.

Prêmio Nobel em Física – 1912

O Prêmio Nobel em Física do ano de 1912 foi concedido ao sueco Gustaf Dalén “por sua invenção de reguladores automáticos para uso em conjunto com acumuladores de gás para iluminação de faróis e boias” (Nobel Prize, 2018).

Dalén nasceu no ano de 1869 em Stenstorp, na Suécia. Entrou para o Chalmers Institute em Gotemburgo no ano de 1892 e formou-se engenheiro em 1896. Em 1901 ingressou na Empresa de Acumulação de Gás, a qual havia adquirido os direitos de patente da invenção francesa do acetileno dissolvido. Gustaf Dalén iniciou então seu trabalho em faróis, onde realizou o trabalho que lhe valeria o Prêmio Nobel.

Sua invenção foi a válvula solar, a qual possuía um pistão que podia ser deslocado (abrindo ou fechando a passagem do gás), apoiada sobre quatro cilindros metálicos. Destes quatro cilindros, três eram de cor dourada, de modo a refletir a luz do sol e sem grande variação de temperatura, já o quarto cilindro era de cor preta, localizado no centro.

À noite todos os cilindros possuíam o mesmo comprimento, e o pistão repousava sobre eles, de modo que a válvula estava aberta e permitia assim a passagem do acetileno, que em contato com a chama emitia luz, fazendo o farol ser iluminado. Na presença de raios solares, o cilindro preto era aquecido, o que fazia com que seu comprimento aumentasse em uma pequena proporção em relação aos outros cilindros, quando ocorria tal dilatação, o pistão era levantado e a válvula se fachava, mantendo o farol apagado, apenas com a chama piloto acesa até a noite seguinte.

As válvulas solares de Dalén eram tão sensíveis que, se houvesse neblina, ou se as nuvens fossem grossas o suficiente, a luz do farol se acendia automaticamente. Tal descoberta possibilitou a instalação de boias iluminadas afastadas centenas de quilômetros das cidades mais próximas, necessitando de manutenção uma vez a cada vários meses para substituir o depósito de acetileno, também diminuiu consideravelmente o consumo de combustível e facilitou a manutenção dos faróis.

Em 1912, meses antes de receber o Nobel, perdeu a visão devido a uma explosão enquanto testava dispositivos de segurança em cilindros de acetileno. Seu irmão Albin Dalén foi receber o prêmio em sua homenagem. Gustaf Dalén morreu em 9 de dezembro de 1937 em sua vila em Lidingö.

Referências:

“Gustaf Dalén – Biographical”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 1 de junho de 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1912/dalen-bio.html> Acesso em 31 de abril de 2018

GÓMEZ-ESTEBAN, Pedro. Prêmios Nobel – Física 1912 (Gustaf Dalén). Disponível em: <https://eltamiz.com/2012/08/16/premios-nobel-fisica-1912-gustaf-dalen/>. Acesso em: 31 maio 2018.

Prêmio Nobel em Física – 1911

O Prêmio Nobel de Física de 1911 foi concedido a Wilhelm Wien “por suas descobertas sobre as leis que regem a radiação do calor”.

Quando um corpo completamente escuro é aquecido, ele emite luz visível e outras radiações eletromagnéticas. O espectro da radiação é inteiramente dependente da temperatura do corpo e não da sua composição. Em 1893, Wilhelm Wien formulou a lei de deslocamento, que indica em qual comprimento de onda a radiação é mais intensa a uma determinada temperatura. Ele posteriormente também formulou uma lei indicando como o espectro de radiação varia conforme a temperatura muda. No entanto, isso não se aplica a grandes comprimentos de onda e, em 1900, Max Planck formulou uma lei que se conforma melhor.

Wilhelm Wien nasceu em 13 de janeiro de 1864 em Fischhausen, na Prússia Oriental. Wien frequentou a escola, primeiro em Rastenburg e, mais tarde, na City School de Heidelberg. Depois de deixar a escola, ele foi para a Universidade de Göttingen para estudar matemática e ciências naturais e no mesmo ano também para a Universidade de Berlin. Também trabalhou no laboratório de Hermann von Helmholtz e em 1886 obteve seu doutorado com uma tese sobre seus experimentos na difração de luz em seções de metais e na influência de materiais na cor da luz refratada.

Texto por: Diego Henrique Witchemichen

Referências:

“The Nobel Prize in Physics 1911”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 1 Jun 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1911/>