7/16/1888–3/10/1966
OLANDESE
FISICO
Frits Zernike è stato un pioniere in la scienza forense ; la sua invenzione del microscopio a contrasto di fase ha consentito agli scienziati di studiare per la prima volta campioni di tessuto vivente sotto ingrandimento. Zernike ha vinto il premio Nobel per la fisica nel 1953 per la sua invenzione.
Il background di Zernike in matematica statistica e termodinamica è stato responsabile della sua scoperta rivoluzionaria. Un microscopio convenzionale utilizza la luce normale e sotto questi strumenti i tessuti viventi, in particolare quelli trasparenti, non sono visibili a meno che non siano macchiati. Eppure la colorazione di solito uccide il campione o produce artefatti impossibili da differenziare dal campione. La tecnica del contrasto di fase può rivelare variazioni di opacità e variazioni di spessore di oggetti trasparenti.
Nato il 16 luglio 1888 ad Amsterdam, Zernike era figlio di due matematici, Carl Frederick August Zernike e Antje Dieperink Zernike. All'inizio della vita è stato riconosciuto per le sue capacità matematiche. Ha conseguito sia la laurea che il dottorato di ricerca. in fisica presso l'Università di Amsterdam, e ha lavorato in un laboratorio di astronomia durante i suoi studi universitari. La sua tesi di dottorato, "Opalescenza critica, teorica e sperimentale", lo ha rapidamente stabilito come un leader nel suo campo. Nel 1915 fu nominato professore di fisica teorica all'Università di Groningen. Nel 1920 fu promosso professore, dove rimase per il resto della sua carriera.
Fu mentre lavorava nel campo dell'astronomia che Zernike scoprì per la prima volta i vantaggi delle tecniche di contrasto di fase. Le irregolarità sulle superfici degli specchi curvi dei telescopi erano un problema comune a quel tempo; questi specchi a volte producevano immagini "fantasma" e Zernike ipotizzò che fossero causati da lunghezze d'onda fuori fase. Se potesse in qualche modo riportare in fase immagini dirette e diffratte, forse queste aberrazioni scomparirebbero. Ha sviluppato una lastra di vetro con minuscole scanalature incise da collocare nel piano focale del telescopio; ha chiamato questo un piatto di fase. Il suo esperimento ha funzionato: guardando attraverso la piastra di fase, le aree fuori fase sono diventate chiaramente visibili. Zernike pubblicò questi risultati nel 1934 e nel 1935 applicava questi stessi principi microscopi , che sapeva aveva problemi ottici simili ai telescopi.
Sebbene le applicazioni pratiche delle scoperte di Zernike sembrino ovvie ora, sono passati alcuni anni prima che potesse trovare un produttore per un microscopio a contrasto di fase. Si avvicinò per la prima volta alla compagnia tedesca Carl Zeiss nel 1932. Infine, nel 1941, Carl Zeiss accettò di produrre lo strumento. Ma fu solo quando le truppe americane arrivarono in Germania nel 1945 e scoprirono microfotografie prese da un microscopio a contrasto di fase che lo strumento di Zernike ricevette l'attenzione mondiale. Quando vinse il Premio Nobel nel 1953, il microscopio a contrasto di fase fu citato come una chiave per approfondimenti sulla ricerca sul cancro.
Sebbene il microscopio a contrasto di fase sia considerato il suo coronamento, Zernike è noto anche per altri lavori. All'inizio della sua carriera ha inventato il galvanometro Zernike, uno strumento utilizzato per rilevare e misurare piccole correnti elettriche. I polinomi di Zernike sono un metodo che ha sviluppato per quanto riguarda la teoria ondulatoria della luce e sono ampiamente utilizzati dai matematici. Ha anche apportato molti miglioramenti agli infrarossi e agli ultravioletti spettroscopia , così come nella costruzione dell'elettromagnete.
Sebbene Zernike rimase alla sua alma mater per tutta la sua carriera, fu professore in visita di fisica presso la Johns Hopkins University di Baltimora nel 1948. Nel 1950 fu eletto alla Royal Microscopical Society di Londra, e gli fu presentata la Rumford Medal della British Royal Society nel 1952.
Zernike sposò Dora van Bommel van Vloten nel 1929. La coppia ebbe due figli; sua moglie morì nel 1944. Nel 1954 Zernike sposò L. Koperberg-Baanders. Si ritirò nel 1958 e morì a Groningen il 10 marzo 1966.