Brillouin, Léon Nicolas, französisch-amerikanischer Physiker, * 7.8.1889 Sevres, + 20.10.1979 New York
Der Theoretiker Léon Brillouin wurde vor allem bekannt als Pionier der Übertragung
elektromagnetischer Wellen und als Mitbegrüder der quantenmechanischen Festkörpertheorie sowie durch Anwendungen der Statistischen Mechanik auf Informationssysteme und
Computer-Probleme. Er erhielt zahlreiche wissenschaftliche und militärische militärische Seines Heimatlandes und der USA.
Der Sohn des französischen Physikers Louis Marcel Brillouin stammte auch mütterlicherseits aus einer ausgezeichneten Gelehrtenfamilie mit dem Physiker Eleuthère Mascart als
Großvater und dem Mechanikprofessor Charles Briot als Urgroßvater. Er studierte Physik an der Ecole Normale Supérieure in Paris (1908-1912) unter der Anleitung von Jean Perrin, an der Universität München unter Arnold Sommerfeld (1912-1913) und an der Universität Paris (1913-1920), unterbrochen durch den Militärdienst als Radioingenieur im 1. Weltkrieg. Nach dem Doktorat unter Paul Langevin arbeitete er als Dozent an der Ecole Supérieure
d’Electricité in Paris (1920-1931) und als Herausgeber des erneuerten Journal de Physique et le Radium, ab 1923 auch als Leiter der wissenschaftlichen Laboratorien des Collège de France. 1928 wurde er zum Professor am neugegründeten Institut Henri Poincaré der Pariser Universität berufen, 1932 wechselte er an das Collège de France (bis 1948). Von Mitte 1939 bis Anfang 1941 war er Generaldirektor der Radio Diffusion Francaise; dann floh er nach den USA und bekam dort Professuren an der University of Michigan in Madison (1941-1942) und der Brown University in Providence, Rhode Island (1942-1943); schließlich wirkte er 1943- 1945 beim National Defense Committees an der Columbia University in New York bei speziellen Projekten als theoretischer Experte mit. 1947 wurde er zum Professor für angewandte Mathematik an die Harvard University berufen, schloß sich aber zwei Jahre später als Director for Eletronics Education der Firma I.B.M. an. Nach 1954 behielt er bis zum Tod eine Adjunct-Professur an der Columbia University.
Seit seinem Aufenthalt bei Sommerfeld interessierte sich Brillouin für die Fortpflanzung elektromagnetischer Wellen, über die er im 1. Weltkrieg weiter forschte, dazu eigene Patente entwickelte und zusammen mit dem Physiker Maurice de Broglie 1915 den ersten
funktionierenden Radioempfänger für untergetauchte Unterseeboote baute. 1920 promovierte er bei Paul Langevin über die Quantentheorie des idealen Festkörpers nach Peter Debye und Max Born. Zusammen mit den Brüdern Maurice und Louis de Broglie gehörte er zu den französischen Pionieren der Quantentheorie. Insbesondere trägt ein wichtiges
Näherungsverfahren in der Wellenmechanik (die „Wentzel-Kramers-Brillouin-Methode“, 1926) ebenso seinen Namen, wie die Streuung von Photonen an Phononen (Schallquanten) im Festkörper („Brillouin-Streuung“, 1931). Weitere Untersuchungen und ein Buch über die Quantenstatistik (1927-1929) brachten ihn zur Elektronetheorie der Metall. Er knüpfte dabei an die Pionierarbeiten seines Lehrers Sommerfeld an und entwickelte - zum Teil in streibarer Konkurrenz mit den jüngeren Leipziger Kollegen Felix Bloch und Rudolf Peierls - seine Vorstellung von der Braggschen Streuung der Elektronen im Kristallgitter, die zur Bestimmung von charakteristischen „Brillouin-Zonen“ führte: das sind symmetrische
Polyeder im reziproken Gitter der Kristalle (d.h. dem Impulsgitter), mit deren Hilfe man Stoß- und Streuprobleme sowie die Energiezustände in Festkörpern nahezu anschaulich behandeln kann. Die Brillouinsche Methode spielte fortan ein wichtige Rolle in der Theorie vor allem von komplizierten Kristalle und Halbleitern.Die späteren, amerikanischen Arbeiten zur Informationstheorie, die auf einer sachkundigen Anwendung statistischer Methoden beruhen, haben, wie die frühen über Antennentheorie seit dem 1. Weltkrieg, wesentliches Interesse in der Industrie gefunden.
Literatur
L. Brillouin, A Review of Scientific Career, Skript 1962;
L. Brillouin, Quantenstatistik, Berlin 1931;
L. Brillouin, Science and Information Theory, New York-London 1956;
J. Mehra und H.Rechenberg, The Historical Development of Quantum Theory,Vol. 1 und 6, New York usw. 1982, 2000.
Personen
Felix Bloch (1905 - 1983) Max Born (1882 – 1970)
Louis Marcel Brillouin (1854 -1948) Charles Auguste Albert Briot (1817 - 1882) Louis de Broglie (1892 – 1987)
Maurice de Broglie (1875 – 1960) Peter Debye (1864 – 1966)
Hendrik Kramers Anthony (1894 –1952) Paul Langevin (1872 – 1946)
Eleuthère Mascart (1837 – 1918) Rudolf Peierls (1907 – 1995) Jean Perrin (1870 – 1942)
Arnold Sommerfeld (1868 – 1951) Gregor Wentzel (1898 – 1978) Sachwörter
Brillouin-Streuung Brillouin-Zonen
Elektronenthgeorie der Metalle Festkörpertheorie
Fortpflanzung elektromagnetischer Wellen Informationstheorie
Statistische Mechanik
Wentzel-Kramers-Brillouin-Methode
