Paul Drude

Paul Drude Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Paul Karl Ludwig Drude Llave de datos
Nacimiento 12 de julio de 1863
Brunswick ( Ducado de Brunswick )
Muerte 5 de julio de 1906
Berlín (Imperio alemán)
Nacionalidad Ducado de Brunswick
Áreas físico
Instituciones Universidad Humboldt de Berlín
Universidad de Giessen
Reconocido por el modelo Drude

Paul Karl Ludwig Drude (12 de julio de 1863 - 5 de julio de 1906) es un físico alemán especializado en óptica .

Biografía

Nacido en Brunswick de padre médico, es medio hermano del botánico Carl Georg Oscar Drude . Paul Drude comenzó sus estudios de matemáticas en la Universidad de Göttingen , pero luego pasó a la física . Fue bajo la supervisión de Woldemar Voigt que completó su doctorado en 1887 y escribió una disertación sobre la reflexión y difracción de la luz en cristales .

En 1894 fue nombrado profesor de la Universidad de Leipzig y se casó con Emilie Regelsberger, hija de un abogado de Gotinga con quien tuvo cuatro hijos.

En 1900 obtuvo el puesto de editor de la revista científica Annalen der Physik .

Enseñó en la Universidad de Giessen de 1901 a 1905 y fue ascendido a director del departamento de física de la Universidad de Berlín  ; a finales de abril de 1905 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias de Prusia . El 28 de junio de 1906 (7 días antes de su suicidio) pronunció allí su conferencia inaugural. Buscamos en este discurso explicaciones del gesto fatal de este científico; al menos es cierto que evoca con preocupación el ritmo febril de las revelaciones experimentales que agitaron la física en estos primeros años del siglo XX:

“Así como brinda una satisfacción extrema vivir la época de los mayores trastornos de su propia disciplina, donde se multiplican las nuevas cuestiones propias de la investigación, también precipita el ritmo de la investigación científica, y trastorna la reflexión contemplativa. hace que varios estudiosos maduraran su pensamiento en el laboratorio, en su mesa de trabajo o en contacto con la naturaleza […] "

- Paul Drude, Zur Elektronentheorie der Metalle.

Terminó sus días en 5 de julio de 1906.

Sus trabajos

Paul Drude llevó a cabo sus primeros experimentos midiendo con gran precisión las constantes ópticas de varios sólidos. Su trabajo consistió entonces en la derivación de relaciones entre las constantes ópticas y eléctricas y la estructura física de la materia.

Paul Drude se dedicó primero al estudio teórico y experimental de las propiedades ópticas de los cristales , así como de la naturaleza de la luz. Mientras su maestro Voigt seguía apegado al postulado mecanicista de la propagación de la luz mediante un éter , Drude exploró el electromagnetismo fenomenológico de Maxwell  : pero, notando sobre todo que las dos teorías conducían a las mismas ecuaciones diferenciales parciales , inicialmente consideró que la cuestión no tenía ningún interés práctico. Fue durante esta primera fase de estudio que compuso su primer tratado, Physik des Äthers auf elektromagnetischer Grundlage (1894); pero como muchas cuestiones se trataban con mayor facilidad gracias al electromagnetismo, Drude se mostró francamente partidario de esta teoría, por medio de la cual esperaba poder explicar al mismo tiempo las propiedades ópticas y eléctricas de los cuerpos químicos, como reacción de la energía eléctrica. cargas contenidas en estas sustancias a la radiación de un campo electromagnético . En 1894, introdujo el símbolo "c" (de celeridad ) para designar la velocidad de la luz en el vacío .

En Leipzig, Drude comparó la conductividad , el poder de absorción (en el dominio de las ondas de radio ) y las propiedades dieléctricas de un gran número de soluciones acuosas en amplios rangos de intensidad; en la mayoría de los casos, descubrió que tenían un poder de absorción mucho mayor de lo que había predicho su conductividad. Entre las causas de este fenómeno, destacó la absorción selectiva de radicales OH ( hidróxidos ) de moléculas en solución: descubrió así un método espectroscópico para la detección de moléculas con radicales hidróxido. En 1900 publicó su segundo trabajo, el Optical Manual , traducido dos años después al inglés, en el que se unían por primera vez la óptica y la electricidad.

En Gießen, Drude construyó una teoría de los electrones en los metales (véase el modelo de Drude ) inspirada en conceptos de la termodinámica clásica, la de “gas de electrones”; esta investigación ocupó simultáneamente a Lorentz , Thomson y Riecke . Mientras buscaba explicar los valores de conductividad eléctrica y conductividad térmica mediante esta teoría, descubrió que a una temperatura dada, estas dos características físicas deben estar en la misma relación para todos los metales. Esta predicción teórica coincidió con bastante precisión con los resultados experimentales. Otras concordancias de este tipo parecían indicar que la teoría del gas de los electrones explica correctamente ciertos aspectos de la electricidad  : Arnold Sommerfeld y Hans Bethe la retomarán en 1933 y luego se convertirá en el modelo de Drude-Sommerfeld .

El uso de luz polarizada jugó un papel importante en la construcción de esta teoría, por lo que hoy se considera a Drude como el inventor de la elipsometría .

Notas y referencias

  1. (en) Universidad de Stuttgart página web .
  2. Paul Drude, Zur Elektronentheorie der Metalle. , vol.  298, Fráncfort del Meno, Deutsch Verlag, coll.  “'Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften. ",2006( ISBN  3-8171-3298-0 ).
  3. Paul Drude: Zur Elektronentheorie der Metalle. En: Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften. Band 298. Deutsch Verlag, Frankfurt am Main 2006, ISBN 3-8171-3298-0 , S. 56–57 ( Modelo: Google Buch  : Wie es auch die größte Freude macht, in solchem ​​Zeitpunkt des intensivsten Aufschwungs der eigenen wissenschaftlichen Disziplin zu leben, wo es eine Überfülle von Aufgaben gibt, die sich der Bearbeitung darbieten, so wird dadurch doch eine Hast in der wissenschaftlichen Forschung provoziert, welche der beschaulichen Ruhe, mit der noch vor wenigen Jahrmeurongetral los problemas .
  4. (en) Marta Jordi Taltavull, cap.  2 “Sorting Things Out: Drude and the Foundations of Classical Optics” , en Massimiliano Badino y Jaume Navarro, Investigación y pedagogía: una historia de la física cuántica a través de sus libros de texto , edición de acceso abierto,2013( leer en línea ).

Ver también