Niels Bohr
Niels Bohr hat das Bohrsche Atommodell entwickelt. Wie es dazu kam und wie das Leben des Physikers aussah, erfährst du hier und im Video .
Inhaltsübersicht
Wer war Niels Bohr?
Das Bohrsche Atommodell beinhaltet wichtige theoretische Grundlagen für die Atomphysik. Benannt ist das Modell nach dem dänischen Physiker, der es 1913 entwickelte — Niels Bohr.
Er beschäftigte sich als Professor an der Universität in Kopenhagen mit dem Atombau. Bohr orientierte sich dabei insbesondere am Atommodell von Ernest Rutherford. Seine Vorstellungen des Atommodells kombinierte Niels Bohr mit Max Plancks und Albert Einsteins Theorien der Quantenphysik. So entstand dann das Atommodell von Niels Bohr.
Seine Arbeit hat sich ausgezahlt: 1922 erhielt Bohr den Nobelpreis für Physik.
Durch die Entwicklung seines Modells über den Aufbau der Atome konnten einige Fragen zu ihrer Struktur geklärt werden. So legte der dänische Physiker die theoretische Grundlage für die Atomphysik.
Niels Bohr Steckbrief
Wir haben dir in einem kurzen Steckbrief die wichtigsten Fakten über den dänischen Physiker zusammengestellt:
| Name | Niels Henrik David Bohr |
| Geburt | 7. Oktober 1885 in Kopenhagen |
| Tod | 18. November 1962 in Kopenhagen |
| Familie | Eltern: Christian Bohr (Professor für Physiologie), Ellen Bohr Geschwister: Bruder Harald Bohr (Mathematiker und Fußballspieler) |
| Beruf | Physiker |
| Ehepartnerin | Margarethe Norlund |
| Kinder | 6 Söhne, zwei starben schon in jungen Jahren |
| Auszeichnungen | Nobelpreis für Physik (1922) |
Niels Bohr Lebenslauf
Hier sind wichtige Stationen in Niels Bohrs Leben aufgelistet:
- 1885: Geburt am 7. Oktober in Kopenhagen
- 1903: Abitur an der Latein- und Oberrealschule in Gammelholm
- 1909: Magisterabschluss an der Universität Kopenhagen in Physik, Chemie, Mathematik, Philosophie und Astronomie
- 1911: Promotion an der Universität Kopenhagen
- 1911-1916: Wissenschaftliche Tätigkeit an der Universität Cambridge und in Manchester (Zusammenarbeit mit Ernest Rutherford)
- 1912: Heirat mit Margrethe Norlund
- 1913: Entwicklung des Bohrschen Atommodells
- ab 1916: Professor für Physik an der Uni Kopenhagen
- ab 1920: Leitung des für ihn erbauten Kopenhagener Instituts für theoretische Physik
- 1922: Nobelpreis für Physik
- 1962: Tod am 18. November
Kindheit, Jugend und Ausbildung
Niels Bohr wurde am 7. Oktober 1885 in Kopenhagen geboren. Dort wuchs er gemeinsam mit seinen Eltern und einem jüngeren Bruder auf. Durch wissenschaftliche Gespräche und Diskussionen in seinem Elternhaus, wurde Niels bereits in seiner Kindheit an die Wissenschaft herangeführt.
Allerdings war Bohr vielseitig interessiert, weshalb er nach seinem Abitur 1903 an der Latein- und Oberrealschule gleich mehrere Fächer studierte: Mathematik, Physik, Chemie, Astronomie und Philosophie. Und das auch ziemlich erfolgreich: 1907 erhielt Bohr bei der Königlich Dänischen Akademie der Wissenschaften für seine Arbeit über die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten die Goldmedaille.
Zwei Jahre später erfolgte dann sein Magisterabschluss. 1911 beendete Niels Bohr schließlich sein Studium mit einer Doktorarbeit über die Elektronentheorie der Metalle . Im selben Jahr wechselte er zur Universität in Cambridge und ein Jahr später dann zur Manchester Universität. Dort arbeitete Bohr im Labor des Physikers Ernest Rutherford.
Niels Bohr lernte in Manchester auch seine zukünftige Frau, Margarethe Norlund kennen, die er 1912 heiratete. Aus der Ehe entstanden sechs Söhne, wobei zwei schon sehr früh verstarben. Einer der Söhne, Aage Bohr, trat in die Fußstapfen seines Vaters und bekam 1975 den Nobelpreis für Physik verliehen.
Zu Beginn des ersten Weltkriegs 1914 nahm Niels Bohr eine Dozentenstelle in Manchester an. Nur zwei Jahre später wurde er Professor an der Kopenhagener Universität.
Niels Bohr Atommodell
Da Bohr mit Rutherford zusammenarbeitete, studierte er dessen Vorstellungen und Überlegungen zum Atommodell. Niels Bohr kombinierte Rutherfords Überlegungen mit den Theorien zur Quantenphysik von Max Planck und Albert Einstein. Auf die Weise gelang ihm 1913 die Entwicklung des Bohrschen Atommodells . Aber wo genau setzte Niels Bohr an?
Der Physiker Ernest Rutherford fand heraus, dass Atome nicht wie bisher angenommen aus massiven Kugeln bestehen, sondern aus einem Atomkern und einer Atomhülle aufgebaut sind. An dem Ansatz arbeitete Bohr weiter.
Er erweiterte das Kern-Hülle-Modell durch Quantenvorstellungen. Dafür nahm er sich also die Theorien der Wissenschaftler Planck und Einstein zu Hilfe. Bohr verband sozusagen die klassische Physik mit der Quantenphysik.
Das Atommodell von Niels Bohr besagt somit, dass die Elektronen den Atomkern auf Kreisbahnen umrunden. Mit diesem Modell konnten unter anderem auch Eigenschaften von chemischen Elementen erklärt werden. Für die Beschreibung der Atomstruktur wurde Niels Bohr 1922 der Nobelpreis für Physik verliehen.
Um das Modell im Detail zu verstehen und welche Schwächen es beinhaltet, schau bei unserem Video vorbei!
Weitere wissenschaftliche Leistungen
Niels Bohr interessierte sich neben dem Aufbau von Atomen auch für erkenntnistheoretische Fragen. So entwickelte er 1918 das sogenannte Korrespondenzprinzip. Das besagt, dass die Quantentheorie mit der klassischen Theorie in Einklang gebracht werden kann — mit ihr korrespondiert. Das bedeutet konkret, dass bei großen Quantenzahlen die Aussagen der Quantentheorie in die der klassischen Physik übergehen.
Neun Jahre später entwickelte der dänische Physiker — durch Inspiration von Werner Heisenberg — ein weiteres Prinzip: Das Komplementärprinzip. Nach diesem Prinzip wird eine widerspruchsfreie Deutung quantenmechanischer Erscheinungen möglich. Das bedeutet konkret, dass sich Beobachtungen eines Vorgangs gegenseitig ausschließen können, sie aber trotzdem zusammengehören und sich ergänzen. Ein Zitat von Niels Bohr dazu lautet: „Die Begriffe Teilchen und Welle ergänzen sich, indem sie sich widersprechen; sie sind komplementäre Bilder des Geschehens.“
Niels Bohr während des zweiten Weltkriegs
Im zweiten Weltkrieg, genauer gesagt 1940 während der deutschen Besetzung in Dänemark, engagierte sich Bohr im Widerstand. Drei Jahre später floh er aufgrund seiner jüdischen Wurzeln mit seiner Familie nach Schweden. Im selben Jahr erhielt Bohr von einem Physiker in Schottland eine Einladung, der er folgte.
Zwei Monate danach reiste er nach Washington D.C., um sich mit dem Direktor des „Manhattan Project“ zu treffen. Die folgenden Jahre verbrachte er oft zusammen mit seinem Sohn Aage in New Mexico. Dort befanden sich die Laboratorien für das amerikanische Atombomben-Projekt.
Dass diese Bombe 1945 in Hiroshima und Nagasaki eingesetzt wurde, erschütterte ihn zutiefst. Deshalb kämpfte er nach der Rückkehr in seine Heimat gegen den Bau von Atomwaffen. So schrieb er einen Brief an die Vereinten Nationen, indem er eine rationale und friedenssichernde Politik der Großmächte forderte. Wegen seines großen Einsatzes wurde Niels Bohr 1957 die erste „U.S. Atoms for Peace“ – Ehrung verliehen.
Atommodelle
Das Bohrsche Atommodell war die Grundlage für das Schalenmodell . Das war wiederum ein Vorgänger des heute akzeptierten Orbitalmodells . Wie du siehst ist Bohr nicht der einzige Wissenschaftler, der sich mit dem Aufbau von Atomen beschäftigte. Welche Atommodelle es noch gibt und wie sie den Aufbau eines Atoms beschreiben, erfährst du im nächsten Video !
