Hans Geiger: Opdagelserne bag Geigertælleren og guldfolieeksperimentet

Hans Geiger: Læs om opdagelserne bag Geigertælleren, guldfolieeksperimentet og opdagelsen af atomkernen — livet og videnskaben bag pioneren.

Johannes Wilhelm "Hans" Geiger (30. september 1882 - 24. september 1945) var en tysk fysiker, kendt for sine banebrydende eksperimenter i atomfysik og for at have udviklet tællerdelen i den moderne Geigertæller. Han blev født i Neustadt an der Haardt (nu Neustadt an der Weinstraße) som et af fem børn til indologen Wilhelm Ludwig Geiger, professor ved universitetet i Erlangen.

Tidlig uddannelse og doktorgrad

I 1902 begyndte Geiger at studere fysik og matematik ved universitetet i Erlangen. Han fik sin doktorgrad i 1906. Allerede som ung forsker arbejdede han med måleteknikker til registrering af partikler — en erfaring, der senere blev afgørende for hans arbejde med tællere og detektorer.

Arbejde med Rutherford og guldfolieeksperimentet

I 1907 begyndte Geiger at arbejde sammen med Ernest Rutherford på universitetet i Manchester. Under Rutherfords ledelse udførte Geiger sammen med Ernest Marsden i 1909 det berømte Geiger-Marsden-eksperiment, ofte kaldet "guldfolieeksperimentet". Eksperimentet viste, at nogle alfapartikler blev uventet kraftigt afbøjet, hvilket førte til opdagelsen af den kompakte, positivt ladede atomkerne og ændrede forståelsen af atomets struktur fundamentalt. Geiger bidrog også med teknikker til at måle og registrere de tilbagekastede alfapartikler.

Geiger–Nuttall-loven og atommodellen

I 1911 formulerede Geiger sammen med John Mitchell Nuttall det, der i dag kaldes Geiger-Nuttall-loven — en empirisk sammenhæng mellem alfahenfalds halveringstid og energien af de udgående alfapartikler. Denne lov var vigtig for at kvantificere radioaktive henfald og bidrog til udviklingen af Rutherfords atommodel. Senere fik Geiger-Nuttall-loven en teoretisk forklaring via kvantemekaniske begreber som tunneling.

Geigertælleren og Geiger–Müller-røret

Sammen med Rutherford udviklede Geiger tidligt en form for rørtæller (Rutherford-Geiger-røret) der kunne registrere alfapartikler. I 1928 forbedrede Geiger sammen med sin elev Walther Müller denne teknik og skabte det velkendte Geiger–Müller-rør, en robust og følsom detektor til ioniserende stråling. Geigertællere har siden fået enorm betydning inden for grundforskning, medicin, strålingssikkerhed og industrielle anvendelser, fordi de gør det muligt hurtigt at måle og tælle partikler og stråling.

Akademisk karriere og samarbejder

Geiger arbejdede også sammen med bl.a. James Chadwick. Han blev i 1912 leder ved den tyske Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) i Berlin, en central institution for måleteknik og standarder. Senere blev han professor: i 1925 i Kiel, i 1929 i Tübingen og fra 1936 igen i Berlin, hvor han fortsatte sit arbejde inden for eksperimentel atomfysik og instrumentudvikling.

Nazitiden, Uranium Club og etiske vurderinger

Under 1930'erne og Anden Verdenskrig var Geiger en del af det tyske forskningsmiljø, og han var tilknyttet det, der kaldes Uranium Club (Uranverein) — det tyske projekt, hvor forskere undersøgte mulighederne for atomenergi og fission. Geiger udtalte sig sjældent offentligt om naziregimet. Historiske kilder giver et blandet billede: nogle rapporter fortæller, at han hjalp enkelte jødiske kolleger, mens andre kilder antyder, at han holdt afstand eller fulgte officielle retningslinjer. Den historiske vurdering af hans holdninger og handlinger i denne periode er derfor kompleks og nuanceret.

Personligt og død

Geiger døde i Potsdam, Tyskland, den 24. september 1945, få måneder efter krigens afslutning i Europa. Han efterlod sig en betydelig videnskabelig arv gennem instrumenter, eksperimenter og publikationer. Han havde fire søskende — tre søstre og en bror — alle yngre end ham. Hans bror Rudolf Geiger blev en fremtrædende forsker inden for meteorologi og klimatologi.

Arv og betydning

• Geigertælleren: Geigers arbejde med tællere førte til en af de mest udbredte instrumenter til måling af ioniserende stråling.
• Atomfysikkens grundlag: Deltagelsen i guldfolieeksperimentet var central for opdagelsen af atomkernen og udviklingen af moderne atommodeller.
• Radioaktivitet og henfald: Geiger-Nuttall-loven er fortsat et vigtigt empirisk forhold i nuklear fysik.

Hans indsats som eksperimentel fysiker og instrumentudvikler har haft langvarig indflydelse på både forskning og anvendelser inden for strålingsmåling, medicin og atomfysik.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvem var Hans Geiger?

Spørgsmål: Hvor blev han født?

Sp: Hvad studerede han på universitetet?

Sp: Hvem arbejdede han sammen med?

Spørgsmål: Hvilket berømt eksperiment foretog de sammen?

Spørgsmål: Hvilken lov opdagede de sammen?

Spørgsmål: Hvor mange søskende havde han?

Søg efter bogstav