Петер Йозеф Вильгельм Дебай

ДЕБАЙ, ПЕТЕР ЙОЗЕФ ВИЛЬГЕЛЬМ (Debye, Peter Joseph Wilhelm) (1884–1966), немецкий физик и химик, удостоенный в 1936 Нобелевской премии по химии за исследования структуры молекул посредством определения дипольных моментов и дифракции рентгеновских лучей и электронов в газах. Родился в Маастрихте (Нидерланды) 24 марта 1884. Окончил Высшую техническую школу в Ахене (1905) и Мюнхенский университет (1910), где получил степень доктора философии. Профессор в Цюрихе (1911 и 1920–1927), Утрехте (1912), Гёттингене (1913–1920), Лейпциге (1927–1933), Берлине (1934–1939). Директор Института физики кайзера Вильгельма в Берлине (1935–1939). В 1940 Дебай принял приглашение прочитать курс лекций на химическом факультете Корнеллского университета; в том же году стал профессором этого университета. В 1952 ушел в отставку, но продолжал активно работать и публиковать научные статьи.
Дебай – автор фундаментальных трудов по квантовой теории твердого тела. В 1912 ввел представление о кристаллической решетке как изотропной упругой среде, способной совершать колебания в конечном диапазоне частот (модель твердого тела Дебая). Исходя из спектра этих колебаний, показал, что при низких температурах теплоемкость решетки пропорциональна кубу абсолютной температуры (закон теплоемкости Дебая). В рамках своей модели твердого тела ввел понятие характеристической температуры, при которой для каждого вещества становятся существенными квантовые эффекты (температура Дебая). В 1913 вышла одна из самых известных работ Дебая, посвященная теории диэлектрических потерь в полярных жидкостях. Тогда же были опубликованы его работы по теории дифракции рентгеновских лучей. С изучением дифракции связано начало экспериментальной деятельности Дебая. Вместе со своим ассистентом П.Шеррером он получил рентгенограмму тонко измельченного порошка LiF. На фотографии были отчетливо видны кольца, получающиеся при пересечении с фотопленкой рентгеновских лучей, дифрагировавших от случайно ориентированных кристалликов вдоль образующих конусов. Метод Дебая – Шеррера, или метод порошков, долгое время оставался основным при рентгеноструктурном анализе. В 1916 Дебай совместно с А.Зоммерфельдом применил условия квантования для объяснения эффекта Зеемана, ввел магнитное квантовое число. В 1923 объяснил эффект Комптона.
В 1923 Дебай в соавторстве со своим ассистентом Э.Хюккелем опубликовал две большие статьи по теории растворов электролитов. Изложенные в них представления послужили основой теории сильных электролитов, получившей название теории Дебая – Хюккеля. С 1927 интересы Дебая сосредоточились на вопросах химической физики, в частности на изучении молекулярных аспектов диэлектрического поведения газов и жидкостей. Дебай занимался также исследованием дифракции рентгеновских лучей на изолированных молекулах.
Основным объектом научных интересов Дебая во время его работы в Корнеллском университете стала физика полимеров. Он разработал метод определения молекулярной массы полимеров и их формы в растворе, основанный на измерении рассеяния света. Одна из последних его работ (1959) посвящена изучению критических явлений. Среди наград Дебая – медали Х.Лоренца, М.Фарадея, Б.Румфорда, Б.Франклина, Дж.Гиббса (1949), М.Планка (1950) и др. Умер Дебай в Итаке (США) 2 ноября 1966.