פרידריך קולראוש

פְרִידְרִיךְ וִילְהֶלְם גֶאוֹרְג קוֹלְרַאוּשׁ (בגרמנית: Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch; 14 באוקטובר 1840 – 17 בינואר 1910) היה פיזיקאי גרמני שחקר את תכונות המוליכות של אלקטרוליטים ותרם לידע על התנהגותם. הוא גם חקר אלסטיות, תרמו-אלסטיות ומוליכות חום וכן מדידות מדויקות של מגנטיות וחשמל.

פרידריך קולראוש נחשב לאחד הפיזיקאים הניסויים החשובים ביותר. עבודתו המוקדמת עזרה להרחיב את המערכת המוחלטת של קרל פרידריך גאוס ווילהלם אדוארד ובר כך שתכלול יחידות מדידה חשמליות ומגנטיות.

ביוגרפיה

השכלה
פרידריך וילהלם גאורג קולראוש נולד ב-14 באוקטובר 1840 לרודולף קולראוש ב בנסיכות הבוחר מהסן. לאחר שלמד פיזיקה בארלנגן ובגטינגן, סיים פרידריך קולראוש את הדוקטורט שלו באוניברסיטת גטינגן.

הוראה
לאחר עבודה של שנתיים כמרצה בפרנקפורט, מונה קולראוש לפרופסור לפיזיקה באוניברסיטת גטינגן (1866–70). במהלך 1870 הפך קולראוש לפרופסור במכון הטכנולוגי של ציריך בשווייץ. שנה לאחר מכן, הוא עבר לאוניברסיטה הטכנולוגית של דרמשטאדט בגרמניה.

ב-1875 הוא נענה להצעה מאוניברסיטת וירצבורג שבדרום גרמניה, שם ערך לאחר מכן את הניסויים שלו בקביעת כמות ובמוליכות של אלקטרוליטים. מ-1888 חקר ולימד באוניברסיטת שטרסבורג.

הוא דחה הצעה לפרופסורה באוניברסיטת הומבולדט של ברלין ב-1894, אך משנת 1900 הוא היה גם שם פרופסור. הוא נבחר כחבר באקדמיה המלכותית השוודית למדעים במהלך 1902.

מחקריו
קולראוש היה חוקר חשוב של אלקטרוכימיה מסיבות רבות. ראשית, הניסויים שמהם הסיק את חוק ההגירה העצמאית של יונים שלו הפכו לקנוניים והופצו מהמעבדות של קולראוש בגטינגן, ציריך ודרמשטאדט; סוונטה ארניוס, וילהלם אוסטוולד ויאקובוס ואן 'ט הוף, כולם אומנו בשיטות וציוד של קולראוש. יתרה מכך, מכיוון שגם קולראוש המשיך לבחון ולאשר את התיאוריה היוניסטית לאחר שהוצעה לראשונה, עבודתו קשרה את "מדידת הפיזיקה" ואת יכולתה להפיק שפע של נתונים אמפיריים לתוצאות ולשיטות של היוניסטים ומאמיניהם.

מוליכות אלקטרוליט בתמיסה
בשנת 1874 הוא הוכיח שלאלקטרוליט יש כמות מוגדרת וקבועה של התנגדות חשמלית. על ידי התבוננות בתלות המוליכות בדילול, הוא יכול היה לקבוע את מהירויות ההעברה של היונים (אטומים או מולקולות בעלי מטען) בתמיסה. הוא השתמש בזרם חילופין כדי למנוע היווצרות של מוצרי אלקטרוליזה (התפתחות גזי מימן וחמצן, או שקיעת מתכת); זה איפשר לו להשיג תוצאות מדויקות מאוד.

מ-1875 עד 1879, הוא בחן תמיסות מלח רבות, חומצות ותמיסות של חומרים אחרים. מאמציו הביאו לחוק ההגירה העצמאית של יונים, כלומר לכל סוג של יון נודד יש מוליכות מולרית מגבילה ספציפית, לא משנה איזה שילוב של יונים נמצא בתמיסה, ולכן ההתנגדות החשמלית של התמיסה נובעת רק מנדידת יונים של חומר מסוים. קולראוש הראה שעבור אלקטרוליטים חלשים (לא מופרדים לחלוטין) שככל שתמיסה מדוללת יותר, כך גדלה המוליכות המולרית שלה עקב דיסוציאציה יונית מוגברת.

טכניקות ומכשירי מדידה
במהלך 1895 הוא ירש את הרמן פון הלמהולץ כנשיא "המכון הטכני הפיזיקלי הקיסרי" (Physikalisch-Technische Reichsanstalt), תפקיד בו כיהן עד 1905.

במכון כמו בעבר, פעילותו התמקדה בפיזיקה ניסיונית ואינסטרומנטלית: הוא בנה מכשירי מדידה והגה טכניקות מדידה חדשות לבחינת הולכה אלקטרוליטית בתמיסות. הוא סיים את הקמת המכון, משימה שטרם הושלמה עם מותו של הנשיא הראשון שלה. הוא הכניס למכון תקנות, לוחות זמנים ושעות עבודה קבועים.

בהנחייתו של קולראוש יצר המכון יצר תקנים ותקני כיול רבים שהיו בשימוש בינלאומי גם מחוץ לגרמניה.

הכוונה של קולראוש הייתה ליצור תנאי עבודה אופטימליים במעבדות ולהגן על המעבדות מפני השפעות חיצוניות לא רצויות. במשך שש שנים, למשל, הוא נלחם נגד קו חשמלית שהיה אמור לעבור ליד המכון. אולם לפני שהחשמלית הייתה אמורה לעשות את דרכה הראשונה, המכון הצליח לפתח מגנומטר פיתול שלא הושפע משדות אלקטרומגנטיים יוצרים הפרעה. השימוש במכשיר זה ובגלוונומטר החוט הממוגן הביאו לכך שעבודה חשמלית ומגנטית מדויקת המשיכה להיות אפשרית.

במהלך השנים, קולראוש הוסיף ניסויים שענו על הצרכים של כימיה פיזיקלית וטכנולוגיית חשמל בפרט. הוא שיפר מכשירי מדידה מדויקים ופיתח שיטות מדידה רבות כמעט בכל תחומי הפיזיקה הידועים במהלך חייו, לרבות מד רפלקטיביות, גלוונומטר משיק וסוגים שונים של מגנומטרים ודינמומטרים. גשר קולראוש, אותו המציא באותה תקופה לצורך מדידת מוליכות, מוכר עד היום. כמו הלמהולץ וסימנס, גם קולראוש ראה את האפשרויות הגלומות במחקר יישומי ובסיסי במדעי הטבע והטכנולוגיה. הוא הניח את היסודות לידע מדעי אשר קידם וקידם את התעשייה והטכנולוגיה. המכון פיתח מכשירי דיוק סטנדרטיים עבור מכוני מחקר אוניברסיטאיים ומעבדות תעשייתיות. הוא הציג יחידות חשמל אחידות לגרמניה וגם שיחק תפקיד משמעותי בשימוש הבינלאומי בהן. בתקופה עד 1905 היו דוגמאות רבות לחשיבותו של המכון עבור התעשייה הגרמנית, בפרט עבור הטכנולוגיות העילאיות של אותה תקופה – תעשיות החשמל, האופטיקה והמכניקה.

בסך הכל, קולראוש היה מעורב במדידת תופעות חשמליות, מגנטיות ואלקטרוכימיות במשך כמעט 50 שנה. בשנת 1905 פרש קולראוש מתפקידו כנשיא המכון.

פרידריך קולראוש מת במרבורג ב-17 בינואר 1910 בגיל 69.

כתביו
באוניברסיטת גטינגן תיעד קולראוש את הניסויים המעשיים שלו שהניבו את הספר "Leitfaden der praktischen Physik" (הנחיות לפיזיקה מעשית), שראה אור ב-1870 כספר ראשון מסוגו בגרמניה. הוא הכיל לא רק תיאורים של ניסויים, מערכי ניסויים וטכניקות מדידה, אלא גם טבלאות של כמויות פיזיקליות. הוא יצא במהדורות רבות (המהדורה ה-9 המוגדלת והמעודכנת של 1901 נקראה "Lehrbuch der praktischen Physik"; יצירה בסיסית יותר המבוססת עליה קרויה "Kleiner Leitfaden der praktischen Physik") ותורגמה לאנגלית. זה נחשב לעבודה הסטנדרטית על שיטות ומדידות מעבדה פיזיות.

עד היום ספר הלימוד "Praktische Physik" (פיזיקה מעשית), שמקורו ב- "Leitfaden der praktischen Physik" של קולראוש, הוא ספר קריאה סטנדרטי לפיזיקאים ומהנדסים בגרמניה. הדבר נובע, בעיקר, מהתיאורים המפורטים של שיטות המדידה המהוות בסיס ליישומים טכניים וניסיוניים בתחומים רבים בפיזיקה.

קולראוש היה גם המחבר של "Ueber den absoluten Leitungswiderstand des Quecksilbers" (על ההתנגדות החשמלית של כספית, 1888), ושל מאמרים רבים שתרם ל-Annalen der Physik und Chemie ולכתבי עת מדעיים אחרים.

קישורים חיצוניים

 
 
The New International Encyclopædia/Kohlrausch, Friedrich

בוגרי אוניברסיטת גטינגן
סגל אוניברסיטת גטינגן
סגל המכון הטכנולוגי של ציריך
סגל אוניברסיטת וירצבורג
סגל אוניברסיטת שטרסבורג
חברי האקדמיה המלכותית השוודית למדעים
כימאים פיזיקליים
חברי האקדמיה למדעים ולאמנויות של גטינגן
חברי האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים
חברי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית
גרמנים שנולדו ב-1840
גרמנים שנפטרו ב-1910