Vortrag von Professor S. Arrhenius, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physik der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften, am 10.
Wahrscheinlich lebt heute kein Physiker, dessen Name so bekannt geworden ist wie der von Albert Einstein. Die meisten Diskussionen konzentrieren sich auf seine Relativitätstheorie., Dies bezieht sich im Wesentlichen auf die Erkenntnistheorie und war daher Gegenstand lebhafter Debatten in philosophischen Kreisen. Es ist kein Geheimnis, dass der berühmte Pariser Philosoph Bergson diese Theorie in Frage gestellt hat, während andere Philosophen sie von ganzem Herzen gelobt haben. Die fragliche Theorie hat auch astrophysikalische Implikationen, die derzeit rigoros untersucht werden.
Während des ersten Jahrzehnts dieses Jahrhunderts regte die sogenannte Brownsche Bewegung das schärfste Interesse an., 1905 gründete Einstein eine kinetische Theorie, um diese Bewegung zu erklären, anhand derer er die Haupteigenschaften von Suspensionen ableitete, d. H. Flüssigkeiten mit darin suspendierten festen Partikeln. Diese Theorie, die auf der klassischen Mechanik basiert, hilft, das Verhalten sogenannter kolloidaler Lösungen zu erklären, ein Verhalten, das von Svedberg, Perrin, Zsigmondy und unzähligen anderen Wissenschaftlern im Zusammenhang mit einem großen Wissenschaftszweig, der Kolloidchemie, untersucht wurde.,
Eine dritte Gruppe von Studien, für die insbesondere Einstein den Nobelpreis erhalten hat, fällt in den Bereich der 1900 von Planck gegründeten Quantentheorie. Diese Theorie besagt, dass Strahlungsenergie aus einzelnen Teilchen besteht, die als „Quanten“ bezeichnet werden, ungefähr so, wie Materie aus Teilchen besteht, d. H. Atomen. Diese bemerkenswerte Theorie, für die Planck 1918 den Nobelpreis für Physik erhielt, litt unter verschiedenen Nachteilen und erreichte gegen Mitte des ersten Jahrzehnts dieses Jahrhunderts eine Art Sackgasse., Dann kam Einstein mit seiner Arbeit über spezifische Wärme und den photoelektrischen Effekt voran. Letzteres wurde 1887 vom berühmten Physiker Hertz entdeckt. Er fand heraus, dass ein elektrischer Funke, der zwischen zwei Kugeln hindurchgeht, dies leichter tut, wenn sein Weg mit dem Licht einer anderen elektrischen Entladung beleuchtet wird. Eine umfassendere Untersuchung dieses interessanten Phänomens wurde von Hallwachs durchgeführt, der zeigte, dass unter bestimmten Bedingungen ein negativ geladener Körper, z., eine mit Licht einer bestimmten Farbe beleuchtete Metallplatte – ultraviolett wirkt am stärksten-verliert ihre negative Ladung und nimmt letztendlich eine positive Ladung an. 1899 demonstrierte Lenard die Ursache für die Emission von Elektronen mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus dem negativ geladenen Körper. Der außergewöhnlichste Aspekt dieses Effekts war, dass die Elektronenemissionsgeschwindigkeit unabhängig von der Intensität des leuchtenden Lichts ist, was nur proportional zur Anzahl der Elektronen ist, während die Geschwindigkeit mit der Frequenz des Lichts zunimmt., Lenard betonte, dass dieses Phänomen mit den damals vorherrschenden Konzepten nicht gut übereinstimme.
Ein assoziiertes Phänomen ist die Fotolumineszenz, d. h. Phosphoreszenz und Fluoreszenz. Wenn Licht auf eine Substanz auftrifft, wird diese gelegentlich durch Phosphoreszenz oder Fluoreszenz leuchtend. Da die Energie des Lichtquantums mit der Frequenz zunimmt, wird es offensichtlich sein, dass ein Lichtquant mit einer bestimmten Frequenz nur zur Bildung eines Lichtquantums mit niedrigerer oder höchstens gleicher Frequenz führen kann. Sonst würde Energie erzeugt., Das phosphoreszierende oder fluoreszierende Licht hat daher eine niedrigere Frequenz als das Licht, das die Fotolumineszenz induziert. Dies ist Stokes ‚ Regel, die von Einstein mit Hilfe der Quantentheorie auf diese Weise erklärt wurde.
Wenn ein Lichtquant auf eine Metallplatte fällt, kann es dort höchstens die gesamte Energie an ein Elektron abgeben. Ein Teil dieser Energie wird beim Tragen des Elektrons in die Luft verbraucht, der Rest bleibt als kinetische Energie beim Elektron. Dies gilt für ein Elektron in der Oberflächenschicht des Metalls., Daraus kann das positive Potential berechnet werden, auf das das Metall durch Bestrahlung aufgeladen werden kann. Nur wenn das Quantum genügend Energie enthält, damit das Elektron sich vom Metall lösen kann, bewegt sich das Elektron in die Luft. Folglich ist nur Licht mit einer Frequenz größer als eine bestimmte Grenze in der Lage, einen photoelektrischen Effekt zu induzieren, gleichwohl die Intensität des Bestrahlungslichts hoch ist. Wenn diese Grenze überschritten wird, ist der Effekt proportional zur Lichtintensität bei konstanter Frequenz., Ein ähnliches Verhalten tritt bei der Ionisation von Gasmolekülen auf und es kann das sogenannte Ionisierungspotential berechnet werden, sofern die Frequenz des Lichts bekannt ist, das das Gas ionisieren kann.
Einsteins Gesetz des photoelektrischen Effekts wurde vom Amerikaner Millikan und seinen Schülern äußerst rigoros getestet und hat den Test hervorragend bestanden. Aufgrund dieser Studien von Einstein wurde die Quantentheorie in hohem Maße perfektioniert und auf diesem Gebiet wuchs eine umfangreiche Literatur auf, in der der außergewöhnliche Wert dieser Theorie bewiesen wurde., Das Einsteinsche Gesetz ist zur Grundlage der quantitativen Fotochemie geworden, genauso wie das Faradaysche Gesetz die Grundlage der Elektrochemie ist.**
* Der Nobelpreis für Physik 1921 wurde am 9.
* * Da Professor Einstein zu weit von Schweden entfernt war, konnte er nicht an der Zeremonie teilnehmen.