瓦尔特·博特

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瓦尔特·博特1954年諾貝爾物理學獎得主
Walther Bothe
出生Walther Wilhelm Georg Bothe
(1891-01-08)1891年1月8日
 德意志帝國奥拉宁堡
逝世1957年2月8日(1957歲—02—08)(66歲)
 西德海德堡
国籍德国
母校柏林洪堡大学(博士学位)
知名于符合方法
奖项诺贝尔物理学奖(1954年)
科学生涯
研究领域物理学数学化学
机构海德堡大学
马克斯·普朗克学会
柏林洪堡大学
吉森大学
博士導師马克斯·普朗克

瓦尔特·威廉·格奥尔格·博特(德語:Walther Wilhelm Georg Bothe,1891年1月8日—1957年2月8日)是一名德国物理学家数学家化学家,1954年获诺贝尔物理学奖

生平

瓦尔特·博特于1891年1月8日出生在德国柏林附近的奥拉宁堡。1908年至1912年在柏林洪堡大学学习物理学,导师是马克斯·普朗克,第一次世界大战前夕获得博士学位。

第一次世界大战时,他作为囚犯被俄国囚禁在西伯利亚历时一年,这一年,他致力于数学和俄语的学习,1920年被送回德国,此后一直在柏林洪堡大学任教,同时在柏林的国家物理工程研究所(Physikalisch-Technische Reichsanstalt)工作,直到1930年被任命为吉森大学物理学教授和物理研究所主任。

1932年接替菲利普·莱纳德海德堡大学物理研究所主任,同时开始在马克斯-普朗克学会工作,1934年成为海德堡的马克斯-普朗克医学研究所主任。第二次世界大战结束时,回到海德堡大学物理系任教,直到患病迫使他减少工作强度,但他仍继续指导马克斯·普朗克物理研究所的工作,直到1957年2月8日在海德堡逝世。

研究

博特的科研工作从原子核物理学的广泛领域,他的研究结果带来了新的应用前景和方法。

一战后博特在柏林的国家物理工程研究所与汉斯·盖格合作,他最重要的发现就是在那里完成的。他发现如果单个粒子被两个或多个盖格尔计数器探测到,这些探测到的脉冲在实践中将是同时发生的。利用这种现象,他在1924年发明了“符合方法”,并设计了符合电路,每个盖格尔计数器发出脉冲,而符合电路可以指示出同时到达的脉冲,这种电子设备有一个输出和两个或多个输入,只有当两个或多个输入同时接收到信号时,输出才被激活,它是最早的与逻辑门电路之一。这种电子设备可以用来确定粒子的角动量,被广泛应用在粒子物理学实验和其他科技领域。利用符合方法,博特紧接着得到了许多重要发现。比如他用符合方法研究康普顿散射,和盖格尔一起提出轻金属射线的小角度散射概念,并在1926年和1933年发表文章总结了他们的研究工作,建立起了分析散射过程的新方法。

1923年至1926年,博特致力于光的微粒子理论的实验和理论研究,他在康普顿散射效应发现前几个月,在充满云室中观察到X射线反冲电子的轨道,并朝着光电辐射的方向继续研究,他和盖格尔一起将康普顿散射效应和玻尔理论联系在了一起,他们的研究成果很大地支持了光的粒子性理论。

1920年代,博特用符合方法发现了来自上层大气层的穿透射线,这种射线现在被称为宇宙射线。博特的数据指出,这种射线并非只包含伽马射线,而是也含有高能粒子(现在知道大部分是介子)。1927年,博特开始用α粒子轰击轻金属元素,虽然轰击后分裂的产物用肉眼看到的只是火花,但玻尔用符合方法制作了探针计数器,使得对其的计数成为可能。1929年他又提出一种新的研究方法,让宇宙射线和紫外线通过盖格尔计数器,证明了射线中存在强穿透力的带电粒子,由此奠定了原子核光谱学的基础。

1930年代,他发现用α粒子轰击所产生的射线,是一种全新的,比伽马射线具有很强穿透力的高能射线,这直接导致了1932年被詹姆斯·查德威克发现是中子

1941年,博特和Peter Jensen发表了对石墨的中子吸收实验结果,然而由于他们得出的结论错误,阻止了德国在二战中的核计划的进展。博特一直认为自己是个爱国主义者,并且认为他不需要因为在二战中帮助德国研发武器而道歉。二战期间的1943年,博特完成了德国的第一台粒子回旋加速器,1953年被授予马克斯·普朗克奖章

荣誉

博特是海德堡科学院(Heidelberg Academy for Sciences and Humanities)、哥廷根科学院莱比锡萨克森科学院(Saxonian Academy of Sciences and Humanities)的会员,被授予马克斯·普朗克奖章联邦十字勋章骑士勋章

参考文献