RUSKA, Ernst August Friedrich
RUSKA, Ernst August Friedrich
(App. III, II, p. 638)
Fisico e ingegnere tedesco. Nel 1955 è stato nominato direttore dell'Istituto di microscopia elettronica di Berlino Ovest afferente all'Istituto Max Planck. In seguito, e fino al definitivo ritiro a vita privata (1972), ha anche svolto un'intensa attività didattica presso l'Università tecnica e la Libera Università di Berlino, come professore di Ottica elettronica e di Microscopia elettronica. Nel 1986 gli è stato conferito il premio Nobel per la fisica per il suo fondamentale lavoro in ottica elettronica e per aver progettato il primo microscopio elettronico. Nello stesso anno la Reale Accademia svedese ha conferito il premio Nobel anche a G. Binnig e H. Rohrer per il loro contributo al microscopio elettronico a scansione a effetto tunnel.
La motivazione ufficiale dice tra l'altro: "Il valore del microscopio elettronico in differenti campi delle scienze, quali la biologia e la medicina, è oramai pienamente definito; si tratta di una delle più importanti scoperte del secolo... La sua importanza può difficilmente essere sopravvalutata e, di contro, la rilevanza del primo, fondamentale lavoro, diventa ancora più significativa... Il contributo di Ruska predomina chiaramente rispetto a quello degli altri ricercatori. Le sue ricerche in ottica elettronica e la costruzione del primo vero microscopio elettronico sono risultati cruciali per successivi sviluppi".
Oltre al premio Nobel, ha ricevuto numerosi altri riconoscimenti scientifici tra i quali il Senckenberg Prize da parte dell'università di Francoforte (1939) e il Duddel Prize dell'Istituto di fisica di Londra (1975). Ha ricevuto inoltre lauree honoris causa dalle università di Kiev, di Modena, di Toronto e dalla Libera Università di Berlino.
Nel 1927 C. Davisson e L.H. Germer, mediante un'esperienza divenuta famosa di diffrazione elettronica su un cristallo di nichel, erano riusciti a dimostrare la natura ondulatoria dell'elettrone in accordo a quanto previsto da L. de Broglie nel 1924. Tale teoria, d'altro canto, prevedeva che quanto più un elettrone è accelerato, tanto più è piccola la lunghezza d'onda a esso associata: per es., un elettrone accelerato a 100 keV ha una lunghezza d'onda λ associata di circa 0,0037 nm. R. pensò che fosse possibile sfruttare questa circostanza per superare i limiti di risoluzione di un microscopio ottico, intrinseci all'uso di una sorgente luminosa con una λ compresa tra i 400 e i 700 nm. Dal momento che la risoluzione risulta inversamente proporzionale alla λ, R. ritenne plausibile utilizzare come sorgente luminosa, in sostituzione della luce visibile, un fascio di elettroni accelerati con un potenziale di qualche kV. Nel 1931, con l'aiuto di Knoll, R. costruì quello che può essere ritenuto il primo microscopio elettronico. Facendo uso di due lenti magnetiche in serie, riuscì a ottenere su uno schermo elettrofluorescente l'immagine di un campione illuminato da un fascio di elettroni. Nonostante questo brillante risultato, R. non fu in grado di raccogliere sufficienti finanziamenti per proseguire le sue ricerche in microscopia elettronica, e pertanto nel 1934 fu costretto a trasferirsi presso la Fernseh Corporation di Berlino dove s'interessò in particolare dello sviluppo di tubi televisivi. Nel 1937 fu quindi assunto dalla AG Siemens e partecipò al progetto di realizzazione del primo microscopio elettronico commerciale, sulla base del prototipo costruito da lui stesso nel 1931. Con il microscopio elettronico Siemens era possibile raggiungere ingrandimenti dell'ordine di 24.000 volte e una risoluzione punto-punto di circa 20 nm. Il sopraggiungere della seconda guerra mondiale impedì tuttavia l'effettiva commercializzazione di questo apparecchio, realizzato in soli due esemplari.
Le ricerche condotte in ottica elettronica e in generale lo sviluppo dell'elettronica hanno consentito di migliorare nel tempo le prestazioni ottenibili: attualmente sono disponibili microscopi elettronici commerciali con una risoluzione inferiore ai 0,2 nm.