Hertha Sponer(1895 — 1968)

Hertha Sponer

Allemagne

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SciencesScientifiqueXXe sièclePremière moitié du XXe siècle, âge d'or de la physique quantique et période de l'exil des scientifiques fuyant le régime nazi

Hertha Sponer (1895-1968) est une physicienne et chimiste allemande, puis américaine, pionnière de l'application de la mécanique quantique à la physique atomique et moléculaire. Elle fut l'une des premières femmes à enseigner la physique à l'université en Allemagne avant d'émigrer aux États-Unis.

Questions fréquentes

Hertha Sponer (1895-1968) est une physicienne et chimiste allemande, puis américaine, qui a joué un rôle pionnier dans l'application de la mécanique quantique à la physique moléculaire. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'elle a été l'une des premières femmes à enseigner la physique à l'université en Allemagne, et qu'elle a contribué à jeter un pont entre la physique et la chimie en utilisant la spectroscopie pour comprendre la structure des molécules. Son travail a ouvert la voie à des domaines comme la photochimie et la chimie quantique.

Faits marquants

  • Obtient son doctorat de physique à Göttingen en 1920 sous la direction de Peter Debye
  • Première femme habilitée (Privatdozentin) en physique à l'université de Göttingen en 1925
  • Co-autrice avec James Franck de travaux sur les spectres moléculaires (principe de Franck-Condon)
  • Émigre aux États-Unis et devient professeure de physique à l'université Duke en 1936
  • Pionnière de la spectroscopie moléculaire appliquée à la mécanique quantique

Œuvres & réalisations

Méthode (extrapolation) de Birge-Sponer (1926)

Technique graphique, conçue avec Raymond Birge, pour estimer l'énergie de dissociation d'une molécule à partir de son spectre de vibration. Toujours enseignée en chimie physique.

Molekülspektren und ihre Anwendung auf chemische Probleme (1935-1936)

Traité en deux volumes sur les spectres moléculaires, devenu un ouvrage de référence pour les physiciens et chimistes de l'époque.

Doctorat en physique (université de Göttingen) (1920)

Thèse de spectroscopie qui lance sa carrière de recherche sur la lumière émise et absorbée par les molécules.

Analyse du spectre ultraviolet du benzène (1939)

Travaux menés à Duke avec Teller et d'autres, appliquant la mécanique quantique pour comprendre la structure électronique d'une molécule clé de la chimie.

Développement du département de physique de Duke (1936-1966)

Pendant trente ans, elle bâtit un groupe de recherche en spectroscopie moléculaire et forme de nombreux étudiants et chercheurs.

Application de la mécanique quantique aux molécules (années 1920-1950)

Pionnière dans l'usage de la jeune mécanique quantique pour expliquer les spectres atomiques et moléculaires, faisant le pont entre physique et chimie.

Anecdotes

En 1925, Hertha Sponer traverse l'Atlantique grâce à une bourse Rockefeller pour rejoindre l'université de Berkeley, en Californie. Avec le physicien Raymond Birge, elle y met au point une astuce graphique pour « peser » la force qui retient les atomes d'une molécule : en additionnant les minuscules échelons d'énergie de ses vibrations, on devine l'énergie nécessaire pour la briser. Cette méthode de Birge-Sponer est encore enseignée aux étudiants en chimie aujourd'hui.

À une époque où les universités allemandes ouvraient à peine leurs portes aux femmes, Hertha Sponer obtient son habilitation à Göttingen au milieu des années 1920, c'est-à-dire le droit officiel d'enseigner à l'université. Elle fut ainsi l'une des toutes premières femmes autorisées à enseigner la physique dans une université allemande.

Quand Hitler arrive au pouvoir en 1933, le mentor de Sponer, le prix Nobel James Franck, démissionne de Göttingen pour protester contre le renvoi de ses collègues juifs. La position de Sponer devient elle aussi intenable : elle quitte l'Allemagne en 1934 pour l'université d'Oslo, en Norvège, avant de gagner les États-Unis.

En 1936, Hertha Sponer devient professeure de physique à l'université Duke, en Caroline du Nord. Seule femme du département, elle contribue à en faire un véritable centre de recherche en spectroscopie moléculaire et forme de nombreux étudiants pendant trente ans.

En 1946, Hertha Sponer épouse James Franck, l'homme qui l'avait accueillie comme assistante à Göttingen un quart de siècle plus tôt. Leur longue collaboration scientifique, née dans les laboratoires de l'Allemagne des années 1920, s'était transformée en compagnonnage de toute une vie.

Sources primaires

R. T. Birge & H. Sponer, « The Heat of Dissociation of Non-Polar Molecules », Physical Review (1926)
Les auteurs montrent que l'énergie de dissociation d'une molécule diatomique peut être estimée en additionnant les écarts successifs entre niveaux vibrationnels observés dans son spectre de bandes, puis en extrapolant jusqu'au point où ces écarts s'annulent.
Hertha Sponer, « Molekülspektren und ihre Anwendung auf chemische Probleme » (2 volumes, Springer) (1935-1936)
Ouvrage de référence dans lequel Sponer rassemble et systématise les données de spectroscopie moléculaire, en expliquant comment l'analyse des spectres permet de résoudre des problèmes de chimie comme la structure et la stabilité des molécules.
H. Sponer, L. Nordheim, A. L. Sklar & E. Teller, « Analysis of the Near Ultraviolet Electronic Transition of Benzene », Journal of Chemical Physics (1939)
Étude détaillée du spectre d'absorption ultraviolet du benzène, où les auteurs interprètent ses bandes à l'aide de la mécanique quantique pour comprendre la structure électronique de cette molécule.

Lieux clés

Neisse (aujourd'hui Nysa, Pologne)

Ville de Silésie où Hertha Sponer naît en 1895, alors en territoire allemand.

Université de Göttingen, Allemagne

Haut lieu de la physique quantique où Sponer fait son doctorat, devient l'assistante de James Franck puis enseigne.

Université de Californie à Berkeley, États-Unis

Où elle travaille en 1925-1926 grâce à une bourse Rockefeller et élabore la méthode de Birge-Sponer.

Université d'Oslo, Norvège

Refuge de Sponer en 1934 comme professeure invitée après avoir quitté l'Allemagne nazie.

Université Duke, Durham (Caroline du Nord), États-Unis

Où elle est professeure de physique de 1936 à 1966 et développe la recherche en spectroscopie moléculaire.

Ilten, près de Hanovre, Allemagne

Lieu où Hertha Sponer s'éteint en 1968, de retour dans son pays natal.

Voir aussi