Hans Geiger(1882 — 1945)
Hans Geiger
Troisième Reich, république de Weimar, Empire allemand
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Physicien allemand (1882-1945), Hans Geiger est célèbre pour avoir inventé le compteur Geiger, instrument de détection des rayonnements ionisants. Il a travaillé avec Ernest Rutherford et contribué à l'expérience de diffusion des particules alpha qui a révélé la structure du noyau atomique.
Questions fréquentes
Faits marquants
- 1882 : Naissance à Neustadt an der Weinstraße, Allemagne
- 1908 : Invention du premier compteur de particules avec Ernest Rutherford
- 1909 : Participation à l'expérience de Geiger-Marsden sur la diffusion des particules alpha, conduisant au modèle de Rutherford
- 1928 : Amélioration majeure du compteur Geiger avec Walther Müller (compteur Geiger-Müller)
- 1945 : Décès à Potsdam, laissant un instrument de mesure toujours utilisé
Œuvres & réalisations
Geiger conçoit à Manchester le premier appareil capable de détecter et compter individuellement les particules alpha émises par des substances radioactives. Cette invention révolutionne la physique nucléaire expérimentale en permettant des mesures quantitatives précises là où seules des estimations approximatives étaient possibles.
En bombardant une feuille d'or avec des particules alpha, Geiger et Marsden observent que certaines particules rebondissent en arrière, résultat totalement inattendu. Ce travail expérimental conduira directement Rutherford à proposer en 1911 le modèle nucléaire de l'atome, l'une des découvertes fondamentales de la physique moderne.
Avec John Nuttall, Geiger établit une relation empirique entre l'énergie des particules alpha émises et la demi-vie du noyau émetteur. Première loi quantitative de la physique nucléaire, elle sera plus tard expliquée par l'effet tunnel de la mécanique quantique.
Publication d'une méthode rigoureuse permettant de dénombrer les particules alpha émises par le radium avec une précision inédite, contribuant à la détermination de la constante d'Avogadro. Ce travail établit Geiger comme l'un des meilleurs expérimentateurs de sa génération.
En collaboration avec son étudiant Walther Müller, Geiger perfectionne son compteur initial pour le rendre capable de détecter toutes les formes de rayonnements ionisants (alpha, bêta, gamma) avec une sensibilité et une fiabilité accrues. Cet instrument standardisé sera produit en série et utilisé dans le monde entier jusqu'à nos jours.
Anecdotes
En 1909, Hans Geiger et son étudiant Ernest Marsden bombardent une fine feuille d'or avec des particules alpha, sous la direction de Rutherford. À leur grande surprise, certaines particules rebondissent presque en sens inverse. Rutherford dira plus tard que c'était « comme si vous tiriez des obus de 15 pouces sur du papier de soie et qu'ils vous revenaient dessus ». Cette expérience stupéfiante révèle l'existence du noyau atomique.
Geiger est l'inventeur du premier appareil capable de détecter et de compter les particules radioactives une par une. En 1908, il met au point un tube cylindrique contenant un gaz et un fil central : lorsqu'une particule ionisante traverse le tube, elle provoque une décharge électrique qui produit un « clic » audible. Cet instrument révolutionnaire porte désormais son nom dans le monde entier.
Durant la Première Guerre mondiale, Geiger interrompt ses recherches pour servir comme officier d'artillerie dans l'armée allemande. Après le conflit, il reprend ses travaux mais confie à ses proches que les années de guerre l'ont profondément marqué. Son expérience militaire lui donne néanmoins une rigueur supplémentaire dans ses expériences de précision.
En 1928, Geiger collabore avec son étudiant Walther Müller pour améliorer considérablement le compteur original. Le nouveau compteur Geiger-Müller est bien plus sensible, moins coûteux et plus facile à fabriquer. Cette version améliorée devient l'instrument de référence mondial pour la détection des rayonnements, utilisé encore aujourd'hui dans les hôpitaux, les centrales nucléaires et les laboratoires.
À la fin de sa vie, Geiger souffre de graves problèmes de santé liés à des décennies d'exposition aux rayonnements ionisants sans protection adéquate, les dangers de la radioactivité étant alors mal compris. Il participe également au programme nucléaire allemand pendant la Seconde Guerre mondiale, sans résultats concluants. Il décède à Potsdam le 24 septembre 1945, quelques mois seulement après la fin du conflit en Europe.
Sources primaires
It is seen from the above results that the number of α-particles reflected at large angles is considerably larger than would be expected on the ordinary theory of scattering. The reflection is not due to a single deflection but to a series of small deflections.
On this view, the α-particle must have passed very near the centre of the atom, and must have been deflected through a very large angle by the intense electric field of the central charge. This is in good accord with the results of Geiger and Marsden.
Es wird über ein Zählrohr berichtet, das auch bei schwächsten Aktivitäten noch Einzelstöße zu zählen gestattet und das sich durch einfache Herstellungsweise und große Empfindlichkeit auszeichnet.
The number of α-particles emitted per second from one gram of radium has been found to be 3.4 × 10^10, a value which is in good accord with independent determinations based on other methods.
Lieux clés
Ville natale de Hans Geiger, né le 30 septembre 1882 dans cette cité du Palatinat rhénan. C'est dans cette région qu'il grandit avant de partir étudier la physique à Erlangen, Munich et Tübingen.
Lieu de ses travaux les plus décisifs (1906-1912) aux côtés d'Ernest Rutherford. C'est dans ces laboratoires que furent réalisées l'expérience de la feuille d'or et la mise au point du premier compteur de particules.
Institut national de métrologie allemand où Geiger dirigea le laboratoire de radioactivité de 1912 à 1925. Il y développa des méthodes standardisées de mesure des rayonnements ionisants reconnues internationalement.
Geiger y occupa la chaire de physique de 1925 à 1929. C'est pendant cette période, en collaboration avec son étudiant Walther Müller, qu'il perfectionna le compteur Geiger-Müller devenu standard mondial.
Geiger y enseigna à partir de 1936 jusqu'à la fin de sa carrière. Affaibli par les effets des rayonnements et les épreuves de la guerre, il y termina son activité universitaire.
Ville où Hans Geiger décède le 24 septembre 1945. Sa santé, gravement détériorée par des décennies d'exposition non protégée aux rayonnements ionisants, ne lui permit pas de survivre longtemps à la fin de la guerre.
