Philipp Lenard

Varajane elu ja töö

Philipp Lenard sündis 7. juunil 1862 Pressburgis (tänapäeva Bratislava), Ungari Kuningriigis. Lenardi perekond oli saksa päritolu. Tema isa Philipp von Lenardis (1812-1896) oli Pressburgis veinikaupmees. Tema ema oli Antonie Baumann (1831-1865). 1880. aastal õppis ta Viinis ja Budapestis füüsikat ja keemiat ning läks 1882. aastal tagasi Pressburgi. Pärast seda, kui ta 1883. aastal keeldus assistendi kohast Budapesti ülikoolis, kolis ta Heidelbergisse. Ta õppis Robert Bunseni juures ja ka ühe semestri Berliinis Hermann von Helmholtzi juures. Doktorikraadi omandas ta 1886. aastal. Aastal 1887 läks ta tagasi Budapesti, et töötada Loránd Eötvös'i juures. Pärast tööd Aachenis, Bonnis, Breslau's, Heidelbergis (1896-1898) ja Kielis (1898-1907) läks ta 1907. aastal tagasi Heidelbergi ülikooli Philipp Lenardi instituudi juhatajaks. 1905. aastal sai Lenardist Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia liige. Aastal 1907 sai temast Ungari Teaduste Akadeemia liige.

Ta uuris fosforestsentsust, luminestsentsust ja leekide juhtivust.

Panus füüsikasse

Fotoelektrilised uuringud

Lenard alustas katoodkiirguse uurimist 1888. aastal. Need kiired tehti lihtsates, osaliselt evakueeritud klaastorudes. Sees olid metallelektroodid, mille peale võis asetada kõrgepinge. Suletud klaastorude sees oli raske kiiri uurida. Neile oli raske ligi pääseda ja torudes olid veel õhumolekulid. Lenard suutis teha klaasi väikesed metallist aknad, mis olid piisavalt paksud, et rõhule vastu pidada, kuid piisavalt õhukesed, et kiired läbi lasta. Ta võis kiired välja lasta laboratooriumi või teise kambrisse, mis oli täiesti õhuvaba. Neid aknaid tuntakse nüüd Lenardi akendena. Ta võis hõlpsasti tuvastada kiired ja mõõta nende intensiivsust, kasutades paberilehti, millel oli fosforestseeruvate materjalide kiht.

Lenard nägi, et katoodkiirguse neeldumine on proportsionaalne selle materjali tihedusega, mida see läbib. See oli vastupidine arusaamale, et tegemist on mingi elektromagnetilise kiirgusega. Ta näitas ka, et kiired võivad läbida õhku ja tundus, et see hajutab neid. See tähendas, et tegemist peab olema osakestega, mis olid isegi väiksemad kui õhu molekulid. Ta kinnitas mõningaid J. J. Thomsoni töid ja see näitas, et katoodkiired olid negatiivselt laetud energeetiliste osakeste voog. Ta nimetas neid Helmholtzi järgi elektrikvantideks või lühidalt kvantideks. J. J. Thomson oli neid nimetanud korpuskliteks, kuid igapäevaseks terminiks said elektronid. Lenard kasutas seda teadmist koos oma ja teiste varasemate katsete tulemustega kiirte neeldumise kohta metallides. Ta näitas, et elektronid on aatomi osad. Lenard töötas välja, et aatomid on enamasti tühi ruum. Ta ütles, et iga aatom koosneb tühjast ruumist ja elektriliselt neutraalsetest korpustest, mida nimetatakse "dünamiidideks", millest igaüks koosneb elektronist ja võrdsest positiivsest laengust.

Ta katsetas Crookesi toru abil. Ta näitas, et ultraviolettvalgusega vaakumis metallide kiiritamisel tekkivad kiired olid nagu katoodkiired. Ta leidis, et kiirte energia ei sõltu valguse intensiivsusest, kuid oli lühema lainepikkusega valguse puhul suurem.

Albert Einstein seletas seda kvantmõjuna. See teooria ütles, et katoodkiirguse energia ja sageduse vaheline graafik on sirgjoon, mille kalle on võrdne Plancki konstandiga h. See tõestati mõned aastad hiljem. Einstein sai selle teooria eest Nobeli füüsikapreemia. Lenardile ei meeldinud Einsteinile osutatud tähelepanu. Ta ei uskunud Einsteini teooriatesse, sealhulgas relatiivsusteooriasse. Küll aga nõustus ta Einsteini selgitusega fotoelektrilise efekti kohta.

Selle töö eest sai Lenard 1905. aastal Nobeli füüsikapreemia.

Meteoroloogiline panus

Lenard oli esimene inimene, kes uuris 1892. aastal seda, mida nüüd nimetatakse Lenardi efektiks. See on veepiiskade aerodünaamilise purunemisega seotud elektrilaengute eraldumine. Seda tuntakse ka kui pritsmete elektrifitseerimist või veejooksu efekti.

Ta uuris vihmapiiskade suurust ja kuju. Ta ehitas tuuletunneli, milles veetilku sai paar sekundit paigal hoida. Ta avastas, et suured vihmapiisad ei ole pisarakujulised, vaid pigem hamburgeripulga kujuga.

Dünaamiline aatomimudel, Philipp Lenard, 1903

Deutsche Physik

Lenard oli tugev saksa rahvuslane ja talle ei meeldinud "inglise füüsika". Ta arvas, et inglased olid oma ideed Saksamaalt varastanud. Ta astus natsionaalsotsialistlikku parteisse enne, kui see oli populaarne. Ta ütles, et Saksamaa peaks toetuma "Deutsche Physik'ile" ja ignoreerima "juudi füüsika" valesid ja tahtlikult eksitavaid ideid. Selle all pidas ta silmas Albert Einsteini teooriaid, sealhulgas "juudi pettuse" relatiivsusteooriat. Temast sai Adolf Hitleri nõunik ja aariafüüsika juht.

Lenard jäi Heidelbergi ülikoolist teoreetilise füüsika professorina pensionile 1931. aastal. Liitlaste okupatsioonivõimud kõrvaldasid ta 1945. aastal oma auväärsest ametikohast. Helmholtz-Gümnaasium Heidelberg oli nimetatud Philipp Lenard Schule alates 1927 kuni 1945. see nimetati ümber septembris 1945, Sõjaväe valitsus olid eemaldatud natside tänavanimed ja mälestusmärgid. Lenard suri 1947. aastal Saksamaal Messelhausenis.

• Royal Society: Rumfordi medal, 1896
• Itaalia Teaduste Selts: Matteucci medal, 1896
• Prantsuse Teaduste Akadeemia: Prix La Caze, 1897
• Franklini Instituut: Franklini medal, 1932
• Nobeli füüsikapreemia, 1905
• Kuu põhjapooluse lähedal asuv kraater oli 2008. aastal tema pärast.