Peter Josephus Wilhelminus Debye: Unterschied zwischen den Versionen

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Stein, Ilse: Nachfolger Einsteins mit 27 Jahren. Göttinger Tageblatt, 10. August 200.
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Stein, Ilse: Nachfolger Einsteins mit 27 Jahren. Göttinger Tageblatt, 10. August 2000.

Version vom 5. Juli 2007, 12:14 Uhr

Peter Josephus Wilhelminus Debye

Peter Josephus Wilhelminus Debye niederländisch/US-amerikanischer Physiker (1884-1966). Debye erhielt den Nobelpreis für Chemie 1936.

Lebenslauf

Geboren in Maastricht, beginnt Debye nach Abschluss der Höheren Bürgerschule dort mit 17 Jahren ein Studium der Elektrotechnik an der Technischen Hochschule Aachen. 1905 besteht er die Prüfung zum Diplom-Ingenieur mit Auszeichnung – mit einer Arbeit aus der Theorie der Wirbelstürme. Sein Lehrer Sommerfeld begeistert ihn für die physikalische Forschung, und Debye beginnt 1906 ein Studium in München. In seiner Habilitationsschrift 1910 behandelt er die Theorie der Elektronen in Metallen mit Methoden der statistischen Mechanik.

Im Alter von 27 Jahren wird Debye Nachfolger Albert Einsteins als außerordentlicher Professor für Theoretische Physik an der ETH Zürich. 1912 kehrt er in die Niederlande zurück und wird Professor in Utrecht. Da die experimentellen Möglichkeiten dort gering sind, nimmt er 1914 einen Ruf an die Georg-August-Universität Göttingen. Von 1916 bis 1920 ist er ordentliches Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, später ab 1920 Auswärtiges Mitglied.

1935 wird Debye Direktor des neuen Kaiser-Wilhelm-Institutes für Physik in Berlin und übernimmt den Lehrstuhl für Experimentalphysik in Berlin als Nachfolger von Nernst. Der Nobelpreis 1936 wird Debeye „… für seinen Beitrag zu unserer Kenntnis der Molekularstrukturen durch seine Untersuchung von Dipolmomenten sowie zur Beugung von Röntgenstrahlen und Elektronen in Gasen“ verliehen.

Als Ausländer in Nazi-Deutschland erhält Debeye nach Beginn des Zweiten Weltkrieg Hausverbot und emigriert Anfang 1940 in die USA. 1946 nimmt er die US-Staatsbürgerschaft an und wird 1948 Ordinarius an der Cornell University bis zu seiner Emeritierung 1952.

Sechs Jahre vor seinem Tod (1960) erhält er die Gauß-Professur der Georg-August-Universität Göttingen und hält als Gastprofessor in Göttingen Vorlesungen über Molekularkräfte.

1984 wird in Weende, zwischen dem Maria-Göppert-Weg und dem James-Franck-Ring der Peter-Debye-Weg nach ihm benannt. 1996 wird an seinem Wohnhaus, Friedländer Weg 26, eine Gedenktafel angebracht.

Wissenschaftliche Bedeutung

Wissenschaftliche Grundlage aller Erfolge Debyes ist die Quantentheorie, zu deren frühen Pionieren er gehörte. 1912 modifizierte Debye Albert Einsteins Theorie der spezifischen Wärme. Er nimmt die Molekülschwingung eines Kristalls als kontinuierliches Spektrum bis zu einer stoffspezifischen, maximalen Frequenz an.

In diesem Zusammenhang wird durch Debye auch eine für den Festkörper charakteristische Größe, die so genannte Debye-Temperatur eingeführt. Sie ist ein Maß für die Temperatur, von der an die Schwingungsmoden bzw. Freiheitsgrade eines Festkörpers „einzufrieren“ beginnen. Die Theorie der spezifischen Wärme war einer der ersten theoretischen Erfolge der Quantentheorie.

Debyes Theorie über das Dipolmoment der Moleküle aus dem selben Jahr trägt zur Aufklärung der Molekülstruktur in der Chemie wesentlich bei. Debye wendet die Quantentheorie auch an, um die Wärmeleitfähigkeit von Kristallen bei niedrigen Temperaturen, die Veränderung der Sättigungsintensität der Magnetisierung mit der Temperatur, die Theorie der Raumquantelung und Streuphänomene von Röntgenstrahlen zu erklären. Für seine Pionierleistungen auf dem Gebiet der Röntgenbeugung wird Debye bereits 1916 und 1917 für den Physiknobelpreis nominiert.

Ab 1915 entwickelt er eine Methode zur Bestimmung molekularer Strukturen von nicht-einkristallinen Festkörpern mittels Röntgenstrahlen. Diese „Pulvermethode“ trägt wesentlich zur breiten Anwendung der Röntgenstrukturanalyse bei und gehört heute zu den wichtigsten Untersuchungsmethoden der Strukturbestimmung kristalliner Materialien.1923 stellte Debye zusammen mit Erich Hückel, einem seiner Assistenten, eine Theorie der Dissoziation von Elektrolyten auf (heutzutage als Debye-Hückel-Theorie bezeichnet), die für die Chemie und für Fortschritte auf dem Gebiet der Elektrolyse von großer Bedeutung ist.

Detail der Debye-Scherrer-Kamera

Das Nobelkomitee würdigte 1936 mit seiner Entscheidung für die Vergabe des Preises keine Einzelleistung Debyes, sondern eine Vielzahl von Verdiensten um die Entwicklung von theoretischen Vorstellungen und experimentellen Messverfahren zur Strukturaufklärung der Materie.

Literatur

Stein, Ilse: Nachfolger Einsteins mit 27 Jahren. Göttinger Tageblatt, 10. August 2000.