ארנסט רוסקה (1906-1988) היה פיזיקאי גרמני בולט שהצליח להשיג את פרס נובל לפיזיקה משנת 1986, בשל העבודות שבוצעו בתחום האופטיקה האלקטרונית, כמו גם בגלל תרומתו בעיצוב מיקרוסקופ האלקטרונים הראשון. מחקריו בעדשות אלקטרוניות באורך מוקד קצרים היו גורם מכריע ומפתח בחידוש ובהמצאתו של מיקרוסקופ האלקטרונים שלאחר מכן.
הוא עסק בהוכחה הניסיונית והמתמטית של תיאוריית בוש על השפעת השדה המגנטי של סליל חוט, דרכו עובר זרם חשמלי ואשר משמש אז כעדשת אלקטרונים. הודות לתגלית זו, הוא תכנן את עדשת הפולשוה, ששולבה מאז בכל המיקרוסקופים האלקטרוניים המגנטיים ברזולוציה גבוהה.
ארנסט רוסקה. תמונה דרך: biografiasyvidas.com
עבודות מאוחרות יותר, שבוצעו יחד עם מקס קנול, הובילו אותו בשנת 1931 להמציא את המיקרוסקופ האלקטרוני הראשון. בעזרת מכשיר זה הוכנסו שני התהליכים החשובים ביותר להעתקת תמונות: עקרונות הפליטה והקרינה.
בשנת 1933 הוא הצליח להשתמש במיקרוסקופ אלקטרונים מבנייתו שלו, שלראשונה נתן הגדרה טובה יותר ממיקרוסקופ אור. במהלך חייו הוענק רוסקה למספר הוקרה, כמו למשל כינוי לדוקטורטים של כבוד מאוניברסיטאות ברלין, קיל, טורונטו ומודנה.
ביוגרפיה
חיים אישיים
ארנסט אוגוסט פרידריך רוסקה נולד בעיר היידלברג שבגרמניה ב- 25 בדצמבר 1906. הוריו היו יוליוס פרדיננד רוסקה ואליזבת מרקס. לנישואים אלה נולדו חמישה ילדים נוספים בנוסף לארנסט.
אביו היה פרופסור ואוריינטליסט, ידוע בעבודתו על תולדות המדע בתקופה האסלאמית. בתקופת מלחמת העולם הראשונה ספג ארנסט את אובדן הנס, אחיו הגדול.
בשנת 1937 התחתן רוסקה עם אירמלה רות גייגיס ונולדו להם שלושה ילדים. בסוף מלחמת העולם השנייה נולדו לו עוד שני ילדים, אך פרי מערכת היחסים שהייתה לו עם עובד של סימנס. האישה סוף סוף קיבלה את זה, ובימי הולדתו של ארנסט הוא היה מתאחד עם שתי המשפחות.
הוא היה אדם המסור לחלוטין לעבודתו. הוא נפטר ב- 27 במאי 1988 בברלין.
לימודים
ארנסט למד באותו בית ספר בו לימד אביו. תקופת לימוד זו הייתה קריטית עבור הישגיו המאוחרים, מכיוון שבשלב זה החל להתעניין בהמצאות אלקטרוניות.
לאחר שעזב את בית הספר התיכון המשיך את לימודיו בבית הספר הטכני במינכן, שם החל ללמוד אלקטרוניקה בין השנים 1925 - 1927. אחר כך המשיך ללמוד באוניברסיטת מינכן עד שנת 1931, שם הצליח להשיג תואר בהנדסת אלקטרוניקה.
את התמחותו עשה במנהיים, בראון-בוורי ושות 'ובסימנס והלסקה לטדה בברלין. בזמן לימודיו באוניברסיטת ברלין החל לעבוד במכון המתח הגבוה, שמנהלו היה פרופסור אדולף מתיאס. שם התוודע לטכנולוגיות מתח גבוה ואקום.
יחד עם דוקטורנטים אחרים ועמיתו מקס קנול, הוא פיתח אוסצילוסקופ קרני קתודה בעל ביצועים גבוהים. העניין שלו התמקד בפיתוח חומרים לבניית מכשירי ואקום על פי עקרונות הבנייה.
מצד שני, הוא התמקד בהמשך הרצאות תיאורטיות וניסויים מעשיים להתנהגות האופטית של קרני אלקטרונים.
בשנת 1934 המשיך ארנסט רוסקה את לימודיו באוניברסיטת ברלין, שם הוענק לו התואר האקדמי של רופא, לאחר שעבד על עדשות אלקטרוניות באורך מוקד קצר, שהיו לימים המפתח להמציא את המיקרוסקופ האלקטרוני.
תרומות למדע
בין השנים 1928 - 1929 ביצע את המחקר התיאורטי והניסוי הראשון שלו על עבודתו של בוש על השפעת השדה המגנטי דרך סליל חוט. זה מעביר את הזרם החשמלי ויכול לשמש כעדשת אלקטרונים.
הודות למימוש יצירה זו, רוסקה הצליחה לוודא שניתן יהיה לקצר את הגלים דרך כיסוי ברזל בגלל אורך המוקד. מאותו הרגע הופיעה העדשה שתשלב במיקרוסקופים מגנטיים ברזולוציה גבוהה בעתיד, שיש להם את היכולת לזהות אלקטרונים.
המיקרוסקופ האלקטרוני הראשון
בסוף שנות השלושים, יחד עם מקס קנול, הוא עיצב את המיקרוסקופ האלקטרוני הראשון, המבוסס על עבודה קודמת של לואי-ויקטור דה ברוגלי על תכונות האלקטרונים.
במיקרוסקופ האלקטרוני הוא הצליח לגרום לשדות המגנטיים והחשמליים להעניק לקורות האלקטרונים שינויים הדומים לשבירה של עדשות אופטיות על גלי אור.
להפעלת מיקרוסקופ האלקטרונים הוחלף מקור האור במקור אלקטרונים. הדבר נגרם כתוצאה מתותח טונגסטן ועל ידי שימוש במכשירים אלקטרוסטטיים ומגנטיים. הם הצליחו לסטות אלקטרונים באותה צורה שעשו עדשות עם קרני אור.
אקדח האלקטרונים מייצר קרן אלקטרונים המואצת על ידי מתח גבוה וממוקדת דרך עדשות ואקום ומגנטיות מוחלטות. לאחר מכן הקורה חוצה את הדגימה, שהתייבשה בעבר ובמקרים מסוימים מכוסה בשכבה מתכתית דקה.
לבסוף, הגדלה מושגת באמצעות קבוצת עדשות מגנטיות והתמונה נוצרת על צלחת צילום עם תחליב דק במיוחד, מושלם להגדלות גדולות. זה היה אפשרי גם על ידי העברת התמונה למחשב והשפעה על האלקטרונים על מסך רגיש.
הכרה
ארנסט הוענק לתואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטאות קיל, ברלין, טורונטו ומודנה. כמו כן, הוא השתייך לכמה אגודות מדעיות, כמו אגודות המיקרוסקופיה האלקטרונית, הצרפתית והיפנית. במהלך חייו קיבל את הפרסים וההכרה הבאים:
- פרס סננברג בשנת 1939 מטעם אוניברסיטת פרנקפורט.
- מדליית זילברן של האקדמיה למדעים בברלין בשנת 1941.
- פרס אלברט-לסקר מטעם איגוד הבריאות הציבורי האמריקני, סן פרנסיסקו בשנת 1960.
- מדליית הזהב דיזל בשנת 1969
- מדליית דודדל ממכון הפיזיקה בלונדון בשנת 1975.
- מדליית אלברט פון גראף בשנת 1983.
- מדליית רוברט קוך בשנת 1986.
בשנת 1986 חלק ארנסט רוסקה את פרס נובל לפיזיקה עם גרד ביניג והיינריך רוהר. הוא השיג חמישים אחוז מהפרס הכלכלי, בדיוק עבור עיצוב מיקרוסקופ האלקטרונים הראשון ותרומותיו באופטיקה אלקטרונית.
לרוע המזל, ריינהולד רודנברג, שהיה שייך לסימנס, הקדים אותו עם הגשת הפטנט. רוסקה, הבינה זאת, טענה ולבסוף קיבלה עדיפות. עם זאת, רודנברג קיבל את פטנט המיקרוסקופ האלקטרוני לארצות הברית.
הפניות
- דויטשה ביוגרפיה - רוסקה, ארנסט. (2019). נלקח מ- deutsche-biographie.de
- ארנסט רוסקה (1906-1988). (2019). נלקח מ historiadelamedicina.org
- ארנסט רוסקה - מהנדס גרמני. (2019). נלקח מ britannica.com
- פרס נובל לפיזיקה 1986. (2019). נלקח מ- nobelprize.org
- ארנסט רוסקה - ממציא מיקרוסקופ האלקטרוני. (2019). נלקח מכתובת leo-em.co.uk