Hans Georg Dehmelt

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Dehmelt

Hans Georg Dehmelt: dt.-US-amerikanischer Physiker, Studium der Physik ab 1946 an der Georg-August-Universität, Diplomarbeit 1948 über einen Thomson-Massen-Spektrographen, Sargträger von Max Planck, Promotion 1959 über "Kernquadrupolfrequenzen in kristallinen Jodverbindungen", Nobelpreis 1989.

Hans Georg Dehmelt, geboren 1922 in Görlitz, hat den Nobelpreis für Physik 1989 zusammen mit Wolfgang Paul und Norman Ramsey erhalten: „für die Entwicklung der Penning-Falle zum Einschluss von Ionen oder Elektronen“.

Dehmelt studiert Physik in Breslau. Nach dem Krieg legt er 1946 in Göttingen das Diplom-Vorexamen ab, studiert hier unter anderem bei Werner Heisenberg und schließt seine experimentelle Diplomarbeit im II. Physikalischen Institut ab. Im selben Jahr beginnt er mit der Doktorarbeit über „Kernquadrupelfrequenzen in kristallinen Jodverbindungen“ bei Hubert Kruger. Es folgt die Promotion 1950 in Experimentalphysik, Angewandter Physik und Mathematik. Noch zwei Jahre verbringt Dehmelt in Göttingen zu Post-doc-Studien.

Aufgrund seiner Doktorarbeit wird er an die Universität von Durham, North Carolina, eingeladen – und beginnt damit sein Leben als amerikanischer Wissenschaftler. Zwar verbringt er noch einmal zwei Jahre zu Forschungszwecken in Heidelberg, doch nimmt er 1961 die amerikanische Staatsbürgerschaft an, ist seit diesem Jahr auch Professor der Physik an der Universität Washington in Seattle. Deutschland zeichnet ihn 1973 mit dem Humboldtpreis der Humboldtstiftung aus. In Amerika, sechs Jahre nach der Nobelpreisverleihung, ehrt ihn Präsident Bill Clinton 1995 mit der Medal of Science.

Dehmelt und die gemeinsam mit ihm ausgezeichneten Paul und Ramsey haben es möglich gemacht, die Eigenschaften einzelner Atome oder Moleküle zu studieren, und damit zum Beispiel die Grundlagen der Technik moderner, hochpräziser Atomuhren gelegt. In der physikalischen Grundlagenforschung konzentrierten sich Dehmelt und die beiden anderen Nobelpreisträger des Jahres 1989 auf die Entwicklung von extrem präzisen Messverfahren, die Vorgänge in der Hülle von Atomen oder Zustände von geladenen Teilchen oder Atomen mit einer zuvor ungeahnten Genauigkeit zu erforschen und zu bestimmen halfen.

Dehmelt war maßgeblich an der Entwicklung von Magnetometern beteiligt, die auf dem Prinzip des optischen Pumpens beruhen. Diese Arbeiten wurden so weit vorangebracht, dass ein serienmäßiger Bau und der Einsatz in Satelliten möglich wurde. Das Speichern und Kühlen geladener Teilchen und das Bestimmen ihrer Eigenschaften in Paul- und Penning-Fallen gelang Dehmelt und seinen Mitarbeitern mit höchster Präzision: In Hochfrequenz-Vierpolkäfigen (Paul-Fallen), deren Konzeption auf eine Arbeit von Wolfgang Paul und Helmut Steinwedel aus dem Jahr 1953 zurückgeht, konnten Dehmelt und seine Mitarbeiter Ionen für mehrere Sekunden stabilisieren. So hielten sie im Jahr 1962 Helium-Ionen für etwa acht Sekunden in einer Paul-Falle und orientierten sie zusätzlich durch Stöße mit polarisierten Caesium-Ionen. Das optische Fluoreszenz-Leuchten vom Zerfall des metastabilen, angeregten Niveaus eines einzelnen Ions konnte im Jahr 1975 in einer Falle millionenfach verstärkt werden.

Parallel zu Pauls Entwicklung der Paul-Falle entwickelte Dehmelt 1959 in Seattle seinen Penning-Käfig und konnte schon bald Elektronen für rund zehn Sekunden fangen. Er nutzte ihn vor allem dazu, Elektronen zu erforschen. Einen Höhepunkt erreichten die spektroskopischen Arbeiten im Jahr 1986, als drei Arbeitsgruppen – darunter die von Dehmelt – nahezu gleichzeitig anhand der Resonanzfluoreszenz einzelner Ionen die bereits 1913 von Niels Bohr nachgewiesenen Quantensprünge einzelner Elektronen auf eine andere Bahn direkt beobachten konnten. Zusammengefasst: Die drei Nobel-Preisträger haben es ermöglicht, die Eigenschaften einzelner Atome oder Moleküle zu studieren und damit zum Beispiel die Grundlagen der Technik moderner, hochpräziser Atomuhren gelegt.

Literatur

Stein, Ilse: Grundlage für Atomuhren. Göttinger Tageblatt, 17. August 2002.

Weblinks

Weitere Informationen über Hans Georg Dehmelt bei wikipedia