Philipp Lenard

Korai élet és munka

Philipp Lenard 1862. június 7-én született a Magyar Királyságban, Pressburgban (ma Pozsony). A Lenard család német származású volt. Édesapja, Philipp von Lenardis (1812-1896) borkereskedő volt Pressburgban. Édesanyja Antonie Baumann (1831-1865) volt. 1880-ban fizikát és kémiát tanult Bécsben és Budapesten. 1882-ben visszatért Pressburgba. Miután 1883-ban elutasították a budapesti egyetemi asszisztensi állást, Heidelbergbe költözött. Robert Bunsennél tanult, és egy szemesztert Berlinben Hermann von Helmholtznál is. Doktori fokozatot 1886-ban szerzett. 1887-ben visszatért Budapestre, hogy Eötvös Loránd mellett dolgozzon. Miután Aachenben, Bonnban, Breslauban, Heidelbergben (1896-1898) és Kielben (1898-1907) dolgozott, 1907-ben visszatért a Heidelbergi Egyetemre a Philipp Lenard Intézet vezetőjeként. Lenard 1905-ben a Svéd Királyi Tudományos Akadémia tagja lett. 1907-ben a Magyar Tudományos Akadémia tagja lett.

Tanulmányozta a foszforeszcenciát, a lumineszcenciát és a lángok vezetőképességét.

Hozzájárulások a fizikához

Fényelektromos vizsgálatok

Lenard 1888-ban kezdte meg a katódsugarak tanulmányozását. Ezek a sugarak egyszerű, részben evakuált üvegcsövekben készültek. Belül fémelektródák voltak, amelyeken nagyfeszültséget lehetett elhelyezni. A sugarakat a lezárt üvegcsövekben nehéz volt tanulmányozni. Nehéz volt hozzáférni, és a csövekben még mindig voltak levegőmolekulák. Lenardnak sikerült kis fémablakokat készítenie az üvegben, amelyek elég vastagok voltak ahhoz, hogy ellenálljanak a nyomásnak, de elég vékonyak ahhoz, hogy a sugarakat átengedjék. A sugarakat ki tudta engedni a laboratóriumba, vagy egy másik kamrába, amely teljesen légmentes volt. Ezeket az ablakokat ma Lenard-ablakoknak nevezik. A sugarakat foszforeszkáló anyagokkal bevont papírlapok segítségével könnyen detektálni tudta, és mérni tudta az intenzitásukat.

Lenard látta, hogy a katódsugarak elnyelése arányos az áthaladó anyag sűrűségével. Ez ellentétes volt azzal az elképzeléssel, hogy ezek valamiféle elektromágneses sugárzásnak minősülnek. Azt is kimutatta, hogy a sugarak áthatolhatnak a levegőn, és úgy tűnt, hogy az szórja őket. Ez azt jelentette, hogy olyan részecskéknek kell lenniük, amelyek még a levegő molekuláinál is kisebbek. Megerősítette J. J. Thomson munkájának egy részét, és ez azt mutatta, hogy a katódsugarak negatív töltésű, energikus részecskékből álló sugárzások. Ezeket Helmholtz után villamossági kvantumoknak vagy röviden kvantumoknak nevezte el. J. J. Thomson korpuszkuláknak nevezte őket, de az elektronok váltak a mindennapi kifejezéssé. Lenard ezt az ismeretet, valamint a sugarak fémekben való elnyelésével kapcsolatos korábbi kísérleteinek eredményeit használta fel, illetve másokét. Kimutatta, hogy az elektronok az atom részei. Lenard dolgozta ki, hogy az atomok többnyire üres térből állnak. Azt mondta, hogy minden atom üres térből és elektromosan semleges, "dinamidoknak" nevezett testrészekből áll, amelyek mindegyike egy-egy elektronból és azonos pozitív töltésből áll.

Crookes-csővel kísérletezett. Kimutatta, hogy a vákuumban lévő fémek ultraibolya fénnyel történő besugárzása során keletkező sugarak olyanok, mint a katódsugarak. Megállapította, hogy a sugarak energiája független a fény intenzitásától, de rövidebb hullámhosszú fény esetén nagyobb volt.

Albert Einstein ezt kvantumhatásként magyarázta. Ez az elmélet azt mondta, hogy a katódsugárzás energiájának és a frekvenciának a függvénye egy egyenes lesz, amelynek meredeksége egyenlő a Planck-állandóval, h-val. Ezt néhány évvel később be is bizonyították. Einstein ezért az elméletéért fizikai Nobel-díjat kapott. Lenardnak nem tetszett az Einsteinre irányuló figyelem. Nem hitt Einstein elméleteiben, beleértve a relativitáselméletet is. Egyetértett azonban Einstein magyarázatával a fotoelektromos hatásról.

Lenard e munkája elismeréseként 1905-ben fizikai Nobel-díjat kapott.

Meteorológiai hozzájárulások

Lenard volt az első, aki 1892-ben tanulmányozta a ma Lenard-effektusnak nevezett jelenséget. Ez a vízcseppek aerodinamikai szétesésével kapcsolatos elektromos töltések szétválását jelenti. Más néven permetvillamosításnak vagy vízeséshatásnak is nevezik.

Tanulmányozta az esőcseppek méretét és formáját. Épített egy szélcsatornát, amelyben a vízcseppeket néhány másodpercig mozdulatlanul lehetett tartani. Felfedezte, hogy a nagy esőcseppek nem könnycsepp alakúak, hanem inkább olyan alakúak, mint egy hamburgerzsemle.

A dinamikus atommodell, Philipp Lenard, 1903

Deutsche Physik

Lenard erős német nacionalista volt, és nem szerette az "angol fizikát". Úgy vélte, hogy az angolok Németországból lopták az ötleteiket. Még azelőtt csatlakozott a Nemzetiszocialista Párthoz, hogy az népszerű lett volna. Azt mondta, hogy Németországnak a "Deutsche Physik"-re kell támaszkodnia, és figyelmen kívül kell hagynia a szerinte hamis és szándékosan félrevezető "zsidó fizika" elképzeléseit. Ez alatt Albert Einstein elméleteit értette, beleértve a relativitáselmélet "zsidó csalását". Adolf Hitler tanácsadója és az árja fizika főnöke lett.

Lenard 1931-ben ment nyugdíjba a Heidelbergi Egyetem elméleti fizika professzoraként. A szövetséges megszálló erők 1945-ben eltávolították tiszteletbeli pozíciójából. A Helmholtz-Gymnasium Heidelberg nevezték a Philipp Lenard Schule 1927-től 1945-ig. 1945 szeptemberében átkeresztelték, A katonai kormány eltávolították náci utcanevek és emlékművek. Lenard 1947-ben halt meg Messelhausenben, Németországban.

• Royal Society: Rumford-érem, 1896
• Olasz Tudományos Társaság: Matteucci-érem, 1896
• Francia Tudományos Akadémia: Prix La Caze, 1897
• Franklin Intézet: Franklin-érem, 1932
• Fizikai Nobel-díj, 1905
• A Hold északi pólusának közelében lévő kráter 2008-ban utána volt.