Френкель Яков Ильич
Фре’нкель
Яков Ильич , советский физик-теоретик, член-корреспондент АН СССР (1929). После окончания Петроградского университета (1916) оставлен для подготовки к профессорскому званию. В 1918—21 приват-доцент Таврического университета, с 1921 возглавлял теоретический отдел Физико-технического института и кафедру теоретической физики Ленинградского политехнического института.
Круг интересов Ф. необычайно широк: электронная теория твёрдых тел, физика конденсированного состояния и физика атомного ядра, общие вопросы квантовой механики и электродинамики, астрофизика, гео- и биофизика. Ф. принадлежат основополагающие работы по квантовой теории твёрдого тела. Он объяснил в 1917 на основе квантовой теории Бора явление контактной разности потенциалов и заложил основы квантовой теории металлов, показав, что валентные электроны в металлах коллективизируются и при достаточно высоких температурах не вносят вклада в удельную теплоёмкость (теория «блуждающих» электронов разрешила т. н. «катастрофу» с теплоёмкостью в классической электронной теории металлов). В 1927 применил представление о волнах де Бройля
к движению свободных электронов в металлах и объяснил относительно большую «прозрачность» металлических кристаллов для электронов проводимости, зависимость электропроводности от температуры и наличия примесей и др. несовершенств кристаллической решётки. В 1928, применив Паули принцип
к электронному газу, построил теорию самопроизвольной намагниченности ферромагнетиков (т. н. модель на основе коллективизированных электронов), предложил теорию белых карликов и определил силы сцепления в твёрдых телах. В 1930 совместно с Я. Г. Дорфманом
теоретически обосновал разбиение ферромагнетика на домены. В 1931 построил теорию поглощения света твёрдыми диэлектриками и ввёл понятие экситона
. Ф. — один из создателей современной картины реального кристалла; он ввёл представление о дефектах кристаллической решётки («дефекты по Френкелю»), разработал теорию подвижных дислокаций (1938).
С 1924 Ф. занимался построением кинетической теории жидкостей; его работы в этой области завершились монографией «Кинетическая теория жидкостей» (1945, Государственная премия СССР, 1947). Он разработал теорию обычного и ориентационного плавления, вскрыл присущие жидкостям элементы твёрдости, развил молекулярную теорию текучести твёрдых тел, теорию диффузии и вязкости. В 1936—37 Ф. ввёл представление о температуре атомных ядер и разработал статистическую теорию тяжёлых ядер, а в 1939 развил электрокапиллярную теорию тяжёлых ядер (капельная модель ядра Бора — Френкеля) и предсказал явление их спонтанного деления. В 1946 объяснил явление спекания металлических порошков, что явилось теоретической основой порошковой металлургии. Автор первого в СССР полного курса теоретической физики («Теоретическая механика», 1940, «Статистическая физика», 1933, «Электродинамика», тт. 1 и 2, 1934—1935, «Волновая механика», тт. 1 и 2, 1933—1934). Награжден орденом Трудового Красного Знамени.
Соч.: Собр. избр. трудов, т. 1—3, М. — Л., 1956—59; Кинетическая теория жидкостей, Л., 1975; Введение в теорию металлов, 4 изд., Л., 1972; На заре новой физики, Л., 1970.
Лит.:
Тамм И. Е., Яков Ильич Френкель, «Успехи физических наук», 1962, т, 76, в. 3, с. 397—430; Френкель В. Я., Яков Ильич Френкель, М. — Л., 1966.
В. Я. Френкель.
Я. И. Френкель.
Книги (8)
Введение в теорию металловРаздел библиотеки: Физика
Физика металлов является наукой быстро развивающейся, но несмотря на это, данная книга в силу оригинальности и глубины изложения автора, не потеряла свежести и актуальности и может служить введением для систематического и глубокого изучения теории твердого тела.
Читать »
Волновая механика. Часть 1Раздел библиотеки: Физика
Настоящая книга представляет собою первую часть трехтомного сочинения о волновой механике. Цель ее — дать общее представление о физической сущности и значении новой теории, не вникая в математические детали. Исходным пунктом является сравнение корпускулярной и волновой теории в оптике и распространение корпускулярно-волнового дуализма на материю. Далее выводится уравнение Шредингера и излагается применение его к задаче гармонического осциллятора и атома водорода. Общие принципы теории Шредингера разъясняются с помощью элементарного рассмотрения движения в «ступенчатом» силовом поле. Этот метод применяется к различным конкретным задачам в схематизированной форме (прохождение частиц через потенциальный барьер, радиоактивный распад, движение в периодическом поле кристаллической решетки). Остальная часть книги посвящена преимущественно статистическим проблемам (теория системы тождественных частиц, квантовая статистика газа) и применению к электронной теории металлов, к тепловому движению в твердых телах и к тепловому излучению.
Читать »
Волновая механика. Часть 2Раздел библиотеки: Физика
Второй том книги «Волновая механика» посвящен математической разработке теории — разработке, которая приводит к более глубокому пониманию ее основных принципов и ее связи с классической механикой.
Читать »
Кинетическая теория жидкостейРаздел библиотеки: Физика
Рассмотрение кинетической теории жидкостей проводится в книге на развитой Я. И. Френкелем принципиально новой основе сближения их с твердыми телами — в большей степени, чем с газами (вопреки веками сложившейся традиции). Анализируются элементы «твердости» в жидком состоянии и элементы жидкого состояния, которые всегда, а в особенности вблизи температуры плавления, присутствуют в твердом теле. Развито представление о реальном кристалле, даны теория плавления твердых тел и теория теплового движения в конденсированных средах. Рассмотрены эффект ориентационного плавления и вращательное движение молекул жидкости
Специальное внимание уделено поверхностным явлениям, росту кристаллов, фазовому переходу жидкость — твердое тело, явлению гетерофазных флуктуации. Отдельная глава посвящена теории высокомолекулярных соединений
В приложении к книге приведены научно-биографический очерк о Я. И. Френкеле И. Е. Тамма и другие материалы.
Читать »
Курс теоретической механики на основе векторного и тензорного анализаРаздел библиотеки: Физика
Предлагаемая книга является введением в теоретическую механику как часть курса теоретической физики, ориентируя читателя по всем вопросам теоретической механики — особенно же таким, которые имеют специальный физический интерес.
Читать »
На заре новой физикиРаздел библиотеки: Физика
Читать »
Статистическая физикаРаздел библиотеки: Физика
Статистической физикой называется отдел теоретической физики, который занимается изучением систем, состоящих из очень большого числа одинаковых элементов. Сюда относятся, прежде всего, материальные тела, рассматриваемые как собрание чрезвычайно большого числа одинаковых частиц — молекул, атомов и т. д. Наряду, однако, с материальными телами, объектами статистической физики могут являться различного рода колебания или волны, не связанные непосредственно с движением частиц.
Читать »
Теория явлений атмосферного электричестваРаздел библиотеки: Физика
В предлагаемой книге обобщен экспериментальный материал о напряженности электрического поля у земной поверхности, о проводимости воздуха и его ионизации на различных высотах, об объемных зарядах и др. Книга содержит современную теорию атмосферного электричества.
Читать »
Добавить отзыв
Биографические сведения
Родился в ассимилированной еврейской семье (за участие в народовольческом движении его отец в молодости отбыл семилетнюю сибирскую ссылку). С 1909 г. с родителями жил в Петербурге.
В 1916 г. окончил Петроградский университет, был оставлен там для подготовки к профессорскому званию. В 1918–21 гг. Френкель — приват-доцент Таврического (Крымского) университета. В 1921 г. по приглашению А. Иоффе, знавшего его юношеские работы, возвратился в Петроград в качестве научного сотрудника Рентгенологического (вскоре Физико-технического) института и преподавателя Политехнического института.
В 1925 г. по рекомендации П. Эренфеста, который в 1920-х гг. активно участвовал в научных конференциях в Советском Союзе, где и познакомился с Френкелем, получил стипендию Рокфеллеровского фонда и год проработал в университетах Гамбурга и Геттингена в сотрудничестве с В. Паули, М. Борном, Х. А. Бете и в активном общении с А. Эйнштейном, Д. Гильбертом и другими корифеями мировой науки.
Вернувшись в Ленинград, Френкель возглавил теоретический отдел Физико-технического института и кафедру теоретической физики Политехнического института. 1930 г. он провел в США в качестве приглашенного профессора Миннесотского университета (город Миннеаполис).
В последующие годы возглавлял также теоретический отдел Института химической физики, активно сотрудничал в Институте теоретической геофизики (по приглашению его директора О. Шмидта), был главным научным консультантом Института авиационных материалов, часто выезжал для консультаций и чтения лекций в другие города и научные центры страны.
Френкель был первым в России и Советском Союзе физиком-теоретиком мирового значения. Как главный теоретик Физико-технического института, который занимался главным образом широким кругом прикладных научных разработок, Френкель решал фундаментальные проблемы в разных областях физической науки. Крупнейшими его достижениями в физике твердого тела были основы квантовой теории металлов; теория спонтанной намагниченности ферромагнетиков (одновременно с В. Гейзенбергом и независимо от него); теория реального кристалла, впервые предсказавшая дефекты кристаллической решетки (так называемые дефекты по Френкелю); квантовая теория диэлектриков, в которой была предсказана новая квазичастица экситон; теоретическое объяснение спекания металлических порошков — научная основа порошковой металлургии, и многое другое.
Френкель сформулировал ряд важных положений в кинематической теории жидкостей, в молекулярной физике и других областях физической науки. Френкель впервые дал теоретическое объяснение земного магнетизма и атмосферного электричества (геофизика); в физике атомного ядра предвосхитил идеи П. Дирака, развитые тем в законченную релятивистскую теорию вращающегося электрона; ввел представление о температуре «возбужденного» атомного ядра; независимо от Н. Бора выступил с электрокапиллярной теорией тяжелых ядер («капельная модель ядра Бора—Френкеля») и предсказал их спонтанное деление.
В астрофизике Френкель дал решение некоторых вопросов, касающихся внутреннего строения звезд и их эволюции, в частности, рождения белых карликов. Френкель внес также важный теоретический вклад в решение ряда общих проблем квантовой механики и электродинамики, в создание полупроводниковой электроники и микроэлектроники, в биофизику и другие разделы физической науки.
Френкель — автор сотен статей и десятков книг, среди которых первый в России и Советском Союзе полный университетский курс теоретической физики. Вышедшие в 1920-х – начале 1930-х гг. первые его части (двухтомные «Электродинамика» и «Волновая механика») были переведены на несколько иностранных языков и приняты в качестве учебных пособий также в ряде европейских и американских университетов.
Беспрецедентная роль, которую Френкель сыграл в становлении и развитии теоретической физики в Советском Союзе, получила весьма скромное официальное признание: в 1920 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР, а затем награжден одним орденом.
Ранние годы
Он родился 10 февраля 1894 года в Ростове-на -Дону, в Войсковой области Российской империи , в еврейской семье . Его отец был вовлечен в революционную деятельность и некоторое время находился в ссылке в Сибири; после того, как в 1905 году стала надвигаться опасность погромов, семья провела некоторое время в Швейцарии, где Яков Френкель начал свое образование. В 1912 году, учась в гимназии Карла Мая в Петербурге, он выполнил свою первую работу по физике о магнитном поле Земли и атмосферном электричестве
Эта работа привлекла Абрама Иоффевнимание, а позже привело к сотрудничеству с ним. Он подумывал о переезде в США (которые он посетил летом 1913 года на деньги, с трудом заработанные репетиторством), но, тем не менее, был принят в Санкт-Петербургский университет в зимний семестр 1913 года, после чего любые эмиграционные планы закончились
Френкель окончил университет за три года и остался там готовиться к профессорскому званию (его устный экзамен на степень магистра был отложен из-за событий Октябрьской революции). Его первая научная статья появилась в 1917 году.
