Hans Geiger – saksalainen fyysikko ja Geiger-laskurin keksijä
Hans Geiger — saksalainen fyysikko, Geiger‑laskurin ja Geiger‑Müller‑putken keksijä; avainhenkilö atomiytimen löytämisessä ja radioaktiivisuuden tutkimuksen kehittäjä.
Johannes Wilhelm "Hans" Geiger (30. syyskuuta 1882 – 24. syyskuuta 1945) oli saksalainen fyysikko, joka vaikutti merkittävästi radioaktiivisuuden ja atomirakenteen tutkimukseen. Hänet muistetaan erityisesti Geiger-laskurin ilmaisinkomponentin kehittäjänä sekä keskeisestä roolistaan Geiger-Marsdenin kokeessa, joka johti atomiytimen havaitsemiseen ja uudenlaisen atomimallin syntyyn.
Varhaiselämä ja opinnot
Geiger syntyi Neustadt an der Haardtissa Saksassa. Hän oli yksi viidestä lapsesta, ja hänen isänsä oli indologi Wilhelm Ludwig Geiger, joka toimi professuurissa Erlangenin yliopistossa. Geiger aloitti vuonna 1902 fysiikan ja matematiikan opinnot Erlangenin yliopistossa ja väitteli tohtoriksi vuonna 1906. Opintojensa jälkeen hän suuntautui kokeelliseen ydin- ja säteilyfysiikkaan.
Työ Rutherfordin ryhmässä ja kultafoliokoe
Vuonna 1907 Geiger siirtyi työskentelemään Ernest Rutherfordin johtamaan ryhmään Manchesterin yliopistoon. Siellä hän teki yhdessä Ernest Marsdenin kanssa vuonna 1909 kuuluisan Geiger-Marsdenin kokeen, jota kutsutaan usein "kultafoliokokeeksi". Kokeessa alfa-hiukkasten sironta ohuen kultafolion läpi osoitti, että atomissa on pieni, tiheä ja positiivisesti varautunut ydin — tulos, joka kumosi sittemmin laajalti hyväksytyn plumpsukkeen (plum pudding) mallin ja mahdollisti Rutherfordin atomimallin kehittymisen.
Geigerin tutkimukset ja löydöt
Geiger ja John Mitchell Nuttall löysivät vuonna 1911 niin kutsutun Geiger–Nuttallin lain, joka kuvaa alfasäteilyn puoliintumisaikaa ja siihen liittyvää energiasisältöä: lyhyemmät puoliintumisajat liittyvät korkeampien energioiden emittoimiseen. Tämä yhteys auttoi ymmärtämään radioaktiivisen hajoamisen mekanismeja ja energioita.
Ilmaisin- ja mittaustekniikat: Geiger–Müller-putki
Geiger kehitti yhdessä opiskelijansa Walther Müllerin kanssa vuonna 1928 parannetun ilmaisimen, Geigerin putken (tunnetaan myös nimellä Geiger–Müller-putki). Tämä laite pystyy rekisteröimään yksittäisiä ionisoivia hiukkasia ja muodostamaan niistä selkeitä sähköisiä pulsseja, mikä teki säteilymittauksista käytännöllisempiä, luotettavampia ja yleisesti saatavilla olevia. Geiger-Müller-putken kehitykseen liittyivät muun muassa antimen rakenteen optimointi ja sopivien tukkausaineiden (quenching) käyttö häiriöisten jälkipulssejen estämiseksi.
Akateminen ura ja yhteistyöt
Geiger työskenteli myös yhdessä muiden merkittävien tutkijoiden, kuten James Chadwickin, kanssa. Vuonna 1912 hänestä tuli Berliinin Physikalisch‑Technische Reichsanstaltin (fysikaalis-tekninen Reichsanstalt) osastonjohtaja. Myöhemmin hän toimi professorina eri yliopistoissa: vuonna 1925 Kielissä, 1929 Tübingenissä ja vuodesta 1936 Berliinissä. Näissä tehtävissä hän koulutti useita seuraavan sukupolven kokeellisia fyysikoita ja edisti säteilymittaustekniikan leviämistä.
Toimi Saksan sota‑aikana ja henkilökohtainen elämä
Geiger oli mukana niin kutsutussa Uranium Clubissa (Uranverein), joka liittyi Saksan ydinenergiatutkimukseen toisen maailmansodan aikana. Hänen poliittisista kantojaan ja toiminnastaan sodan aikana on jäänyt epäselvyyttä: hän ei koskaan ilmaissut julkisesti selvää mielipidettä natseista, ja historioitsijoiden raporttien mukaan on olemassa sekä kertomuksia avusta että kertomuksia torjunnasta suhteessa juutalaisiin kollegoihin. Näin ollen hänen rooliaan ja motiivejaan siviili- ja tiedeyhteisössä arvioidaan edelleen varauksella.
Geigerilla oli neljä sisarusta: kolme siskoa ja yksi veli, jotka kaikki olivat häntä nuorempia. Hänen veljensä Rudolf Geiger tuli tunnetuksi meteorologina ja ilmastotieteilijänä. Hans Geiger kuoli Potsdamissa Saksassa 24. syyskuuta 1945, muutama kuukausi Euroopassa vallinneen sodan päättymisen jälkeen.
Perintö
Geigerin työ vaikutti syvästi ydin- ja säteilyfysiikkaan. Hänen kehittämänsä ilmaisimet ja kokeelliset menetelmät mahdollistivat tarkemman säteilymittauksen sekä atomirakenteen tutkimuksen. Nykyään Geigerin nimi yhdistetään laajasti säteilyn ilmaisemiseen käytettyyn laitteeseen ja moniin perustaviin kokeellisiin tuloksiin, jotka muovasivat 1900-luvun alkupuolen fysiikkaa.
Geiger (vas.) Ernest Rutherfordin kanssa noin 1905.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Kuka oli Hans Geiger?
A: Hans Geiger oli saksalainen fyysikko, joka tunnetaan parhaiten Geigerin laskurin ilmaisinkomponentin keksijänä ja Geiger-Marsdenin kokeesta, jossa löydettiin atomiydin.
K: Missä hän syntyi?
V: Hän syntyi Neustadt an der Haardtissa, Saksassa.
K: Mitä hän opiskeli yliopistossa?
V: Hän opiskeli fysiikkaa ja matematiikkaa Erlangenin yliopistossa ja väitteli tohtoriksi vuonna 1906.
K: Kenen kanssa hän työskenteli?
V: Hän työskenteli Manchesterin yliopistossa Ernest Rutherfordin, Ernest Marsdenin, John Mitchell Nuttallin, James Chadwickin ja Walther Müllerin kanssa.
K: Minkä kuuluisan kokeen he tekivät yhdessä?
V: He tekivät kuuluisan Geiger-Marsdenin kokeen, jota kutsutaan "kultakalvokokeeksi".
K: Minkä lain he löysivät yhdessä?
V: He löysivät Geiger-Nuttallin lain (tai säännön).
K: Kuinka monta sisarusta hänellä oli?
V: Hänellä oli neljä sisarusta - kolme sisarusta ja yksi veli, jotka olivat kaikki häntä nuorempia.
Etsiä