discours de présentation du professeur S. Arrhenius, Président du Comité Nobel de physique de l’Académie royale des Sciences de suède, le 10 décembre 1922*
Votre Majesté, vos Altesses Royales, Mesdames et Messieurs.
Il n’y a probablement aucun physicien vivant aujourd’hui dont le nom est devenu si largement connu comme celui D’Albert Einstein. La plupart des discussions portent sur sa théorie de la relativité., Cela concerne essentiellement l’épistémologie et a donc fait l’objet de vifs débats dans les milieux philosophiques. Ce n’est un secret pour personne que le célèbre philosophe Bergson à Paris a contesté cette théorie, tandis que d’autres philosophes l’ont acclamée de tout cœur. La théorie en question a également des implications astrophysiques qui sont rigoureusement examinées à l’heure actuelle.
tout au long de la première décennie de ce siècle, le mouvement dit brownien a stimulé l’intérêt le plus vif., En 1905, Einstein a fondé une théorie cinétique pour rendre compte de ce mouvement au moyen de laquelle il a dérivé Les principales propriétés des suspensions, c’est-à-dire des liquides avec des particules solides en suspension. Cette théorie, basée sur la mécanique classique, aide à expliquer le comportement de ce que l’on appelle les solutions colloïdales, un comportement qui a été étudié par Svedberg, Perrin, Zsigmondy et d’innombrables autres scientifiques dans le contexte de ce qui est devenu une grande branche de la science, la chimie colloïdale.,
un troisième groupe d’études, pour lequel Einstein a notamment reçu le prix Nobel, s’inscrit dans le domaine de la théorie quantique fondée par Planck en 1900. Cette théorie affirme que l’énergie rayonnante est constituée de particules individuelles, appelées « quanta », à peu près de la même manière que la matière est constituée de particules, c’est-à-dire d’atomes. Cette théorie remarquable, pour laquelle Planck a reçu le prix Nobel de physique en 1918, souffrait de divers inconvénients et vers le milieu de la première décennie de ce siècle, elle a atteint une sorte d’impasse., Ensuite, Einstein a présenté ses travaux sur la chaleur spécifique et l’effet photoélectrique. Ce dernier avait été découvert par le célèbre physicien Hertz en 1887. Il a constaté qu’une étincelle électrique passant entre deux sphères le fait plus facilement si son trajet est éclairé par la lumière d’une autre décharge électrique. Une étude plus exhaustive de ce phénomène intéressant a été réalisée par Hallwachs qui a montré que dans certaines conditions un corps chargé négativement, par exemple, une plaque métallique, éclairée par une lumière d’une couleur particulière – l’ultraviolet a l’effet le plus fort – perd sa charge négative et prend finalement une charge positive. En 1899, Lenard a démontré la cause de l’émission d’électrons à une certaine vitesse du corps chargé négativement. Le plus extraordinaire aspect de cet effet est que l’émission d’électrons de vitesse est indépendante de l’intensité de la lumière éclairante, qui est proportionnelle seulement le nombre d’électrons, alors que la vitesse augmente avec la fréquence de la lumière., Lenard a souligné que ce phénomène n’était pas en accord avec les concepts alors en vigueur.
un phénomène associé est la photo-luminescence, c’est-à-dire la phosphorescence et la fluorescence. Lorsque la lumière frappe une substance, celle-ci devient parfois lumineuse à la suite de la phosphorescence ou de la fluorescence. Puisque l’énergie du quantum de lumière augmente avec la fréquence, il sera évident qu’un quantum de lumière avec une certaine fréquence ne peut donner lieu qu’à la formation d’un quantum de lumière de fréquence inférieure ou, tout au plus, égale. Sinon, cette énergie ne peut être créée., La lumière phosphorescente ou fluorescente a donc une fréquence inférieure à la lumière induisant la photo-luminescence. C’est la règle de Stokes qui a été expliquée de cette manière par Einstein au moyen de la théorie quantique.
de même, lorsqu’un quantum de lumière tombe sur une plaque métallique, il peut tout au plus céder la totalité de son énergie à un électron. Une partie de cette énergie est consommée dans la réalisation de l’électron dans l’air, le reste demeure avec l’électron sous forme d’énergie cinétique. Ceci s’applique à un électron dans la couche superficielle du métal., De cela peut être calculé le potentiel positif auquel le métal peut être chargé par irradiation. Ce n’est que si le quantum contient suffisamment d’énergie pour que l’électron puisse effectuer le travail de se détacher du métal que l’électron se déplace dans l’air. Par conséquent, seule une lumière ayant une fréquence supérieure à une certaine limite est capable d’induire un effet photo-électrique, quelle que soit l’intensité de la lumière irradiante. Si cette limite est dépassée, l’effet est proportionnel à l’intensité lumineuse à fréquence constante., Un comportement similaire se produit dans l’ionisation des molécules de gaz et le potentiel d’ionisation peut être calculé, à condition que la fréquence de la lumière capable d’ioniser le gaz soit connue.
la loi d’Einstein de l’effet photo-électrique a été extrêmement rigoureusement testée par L’américain Millikan et ses élèves et a passé le test avec brio. En raison de ces études par Einstein, la théorie quantique a été perfectionnée à un degré élevé et une vaste littérature a grandi dans ce domaine où la valeur extraordinaire de cette théorie a été prouvée., La loi d’Einstein est devenue la base de la photo-chimie quantitative de la même manière que la loi de Faraday est la base de l’électro-chimie.**
* le prix Nobel de physique 1921 a été annoncé le 9 novembre 1922.
** étant trop éloigné de la Suède, le professeur Einstein n’a pas pu assister à la cérémonie.