Архивы Электронный парамагнитный резонанс - Проект «Россия. 1000 поводов для гордости»

социальный Проект

Электронный парамагнитный резонанс

Открытие электронного парамагнитного резонанса стало выдающимся событием в мировой науке. У истоков новой области физики стоял советский учёный Евгений Завойский. Он стал первым в мире специалистом, которому удалось на практике доказать явление парамагнитного резонанса. В своих экспериментах учёный опередил Эйнштейна, Штерна и Герлаха. 

Завойский совершил колоссальный научный прорыв во время Второй Мировой войны. Он занимался исследованиями в Казанском государственном университете, там же  представил работу о резонансном поглощении электромагнитных волн парамагнетиками.

Сегодня парамагнитный резонанс – неотъемлемая часть нашей жизни. Его используют в физике и химии, в минералогии и биологии, например, для изучения белков.

Появление новой области знаний стало основой для дальнейших физических исследований. Многие мировые учёные, включая нобелевских лауреатов Парселла и Блоха, опирались на открытия Завойского в своих экспериментах. Советский физик заложил фундаментальные основы нового метода, который перевернул представление о мировой науке.

Электронный парамагнитный резонанс — история создания

Открытие электронного парамагнитного резонанса ознаменовало новую эпоху в области физических исследований. Это стало одним из самых значительных событий XX века в мировой науке. Открытие принадлежит советскому экспериментатору Евгению Константиновичу Завойскому. Официально он представил результаты исследований во время Второй Мировой войны. В те годы Завойский работал на кафедре физики в Казанском государственном университете, куда перенесли часть Академии наук СССР.

Схема расщепления энергетического уровня ядра в магнитном поле
Схема расщепления энергетического уровня ядра в магнитном поле. Фото: commons.wikimedia.org

Заниматься изучением резонанса Евгений Константинович начал ещё в 1930-е годы. Его первые труды были связаны с выявлением ядерного магнитного резонанса. К 1941 году он был близок к открытию этого явления, однако мировые политические события того времени заставили ученого изменить направления исследований.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Перед началом Великой Отечественной войны Завойский и его коллеги зарегистрировали сигнал ядерного магнитного резонанса на протонах воды. Поскольку это было совершенно новое и невиданное раньше явление, ученые подходили к работе очень аккуратно, это же стало причиной того, что они не опубликовали научную статью в 1941 году. С началом фашистской экспансии Академию наук СССР, где работал Завойский, эвакуировали вглубь страны, а все опыты подобного характера приостановили. Специальная комиссия посмотрела на эксперимент физиков, но всё равно не выдала визу на продолжение эксперимента.

Казанский государственный университет, современный вид
Казанский государственный университет, современный вид. Фото: commons.wikimedia.org

Активно заниматься парамагнитным резонансом Евгений Константинович начал в эвакуации. Перед своими опытами он изучил труды нидерландского коллеги Корнелиса Гортера, который утверждал, что эксперименты по поиску магнитного резонанса не приносят результата.

Свой первый опыт Завойский выполнил по резонансному поглощению в солях ионов группы железа. В ходе этого советский специалист создал новую методику обнаружения парамагнитного резонанса. Он первым обратил внимание на ослабление энергии электромагнитного поля, которое возникает из-за поглощения. Труды Евгения Константиновича позволили зафиксировать фундаментальное явление в физике, а также изучить ряд его закономерностей.

После окончания Великой Отечественной войны Завойский получил докторскую степень. Он представил научному сообществу диссертацию, связанную с одним из самых главных исследований в жизни. В Казанском университете ученый проработал до 1947 года, после чего занялся разработкой ядерного оружия. За открытие новой области физики его наградили Ленинской премией.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Евгений Завойский не получил Нобелевскую премию за своё уникальное открытие. Во многом это было связано с тем, что учёный впоследствие переключился на другие области физики, а у нобелевского комитета было правило — ученый должен продолжать исследования в той области, за которую ему вручают награду. Всего он был номинирован на премию восемь раз.

Мировое значение электронного парамагнитного резонанса

Эффект резонанса для разных частот
Эффект резонанса для разных частот. Фото: commons.wikimedia.org

Электронный парамагнитный резонанс стал фундаментальной основой для дальнейших научных открытий во всём мире. Советский учёный Завойский подарил отечественным и зарубежным коллегам совершенно новый метод для исследований. Сегодня ЭПР имеет грандиозное распространение. Наиболее активно его применяют в решении вопросов физики твёрдого тела, физики атомного ядра, химической промышленности, медицине, молекулярной биологии, минералогии.

Электронный парамагнитный резонанс стал отправной точкой для изучения магнитного излучения и применения его в жизни. На основе работ Завойского были сделаны другие важные открытия. Например, на его труды опирались американский физик Эдвард Парселл и швейцарский физик Феликс Блох. Оба они стали нобелевскими лауреатами в 1952 году за исследования в области магнитного резонанса.

Сегодня явление электронного парамагнитного резонанса имеет грандиозное значение для мировой науки. Наследие советского экспериментатора Евгения Завойского широко используется современными физиками по всему свету. Открытый во Вторую Мировую войну метод парамагнитного резонанса сумел расширить возможности физиков и других ученых. Это значительно способствовало техническому прогрессу и развитию научной мысли.

Популярные вопросы

Вопрос: В каком году был открыт электронный парамагнитный резонанс?

Ответ: Электронный парамагнитный резонанс, или ЭПР, открыли в 1944 году.

Вопрос: В чём новизна электронного парамагнитного резонанса?

Ответ: Электронный парамагнитный резонанс позволяет изучать объекты, имеющие неспаренные электроны. С его помощью ученые получили новый метод исследования, который имеет широкое распространение: его применяют в физике, химии, микробиологии, минералогии и многих других областях.