Wegbereiter der Festkörperphysik

Vor 50 Jahren, genau am 5. Juni 1976, starb mit Robert Wichard Pohl ein Physiker, der zusammen mit seinen Kollegen James Franck und Max Born die wahrhaft goldenen Zwanziger Jahre der Göttinger Physik maßgeblich mitgeprägt hat. Der Experimentalphysiker Pohl ist einer der wesentlichen Wegbereiter der Festkörperphysik und hat mit seinen ausgefeilten Demonstrationsexperimenten auch nachhaltig als Physikdidaktiker gewirkt.

Robert Wichard Pohl wurde am 10. August 1884 als Sohn des Schiffbau-Ingenieurs Eugen Robert Pohl und dessen Frau Martha geboren. Er besuchte zunächst die Privatschule seines Großvaters mütterlicherseits, Wichard Lange, und wechselte dann in die Gelehrtenschule des Johanneums. Nach dem Abitur 1903 studierte er Naturwissenschaften an der Universität Heidelberg, wo er James Franck kennenlernte, mit dem ihn eine lebenslange Freundschaft verbinden sollte

Bereits zum Wintersemester 1903 wechselte Pohl an die Universität Berlin, um Physik zu studieren. Dort beschäftigte er sich mit elektrischen Gasentladungen und den damit zusammenhängenden Fragen. Dabei zeigte er sich als sehr fortschrittlich und übernahm das damals noch neue Konzept des Elektrons ganz selbstverständlich. 1906 promovierte er bei Emil Warburg über „stille elektrische Entladung“ und die Zersetzung von Ammoniak. 

Parallel dazu befasste er sich auch intensiv mit Röntgenstrahlen, deren Entdeckung ihn als Schüler nachhaltig fasziniert hatte. Seine Untersuchung aller damaligen Beugungsexperimente mündete in seiner Habilitationsarbeit, die er verspätet 1912 einreichte. Darin fand sich bereits auch der Hinweis auf das gerade publizierte epochemachende Experiment von Walther Friedrich und Paul Knipping (unter der theoretischen Anleitung Max von Laues), das den Nachweis der Wellennatur der Röntgenstrahlen und der regelmäßigen atomistischen Kristallstruktur brachte.

Pohl wandte sich anschließend der Erforschung der Festkörper zu, die sein Lebenswerk prägen sollte. Zunächst erforschte er den Photoeffekt an Festkörperoberflächen. Bei seiner experimentellen Arbeit hielt er eher Distanz zur Theorie, die für ihn immer nur Notenschrift für die „Musik der Tatsachen“ blieb, wie der Wissenschaftshistoriker Jürgen Teichmann betont, der Pohl Forschungen in einem Artikel für das Physik Journal ausführlich würdigt. Zu seinen wichtigsten Leistungen gehören die Einführung des Konzepts der F‑Zentren (Kristalldefekte), die Erklärung der Färbung von Kristallen durch Defekte und die Erforschung der Elektronenleitung in Isolatoren und der Photoleitung. In Pionierarbeiten befasste er sich mit dem inneren photoelektrischen Effekt und mit Frühformen von Transistoren auf Festkörperbasis.

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Die Musik der Tatsachen - Robert Wichard Pohl

Pohl hat mit seinen vielfältigen experimentellen Arbeiten wesentliche Grundlagen für die Festkörperphysik gelegt, indem er als einer der Ersten zeigte, dass die Eigenschaften von Festkörpern entscheidend durch mikroskopische Defekte und elektronische Prozesse im Kristallgitter bestimmt sind – ein Grundprinzip der gesamten modernen Materialphysik.

Dass die Deutsche Physikalische Gesellschaft seit 1980 mit dem Robert-Wichard-Pohl-Preis „außergewöhnliche Leistungen in der Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnis, in der Lehre, im Unterricht und in der Didaktik der Physik“ auszeichnet, hat seinen Grund: Hier entwickelte Robert Wichard Pohl seine eigene Meisterschaft. Sein pädagogisches Geschick zeigte sich in seinen Experimentalphysik-Vorlesungen, die er dafür nutzte, privat eine Sammlung von Vorführ-Instrumenten anzulegen. Sein vorbildlicher Vorlesungsstil kam ohne festes Lehrpult aus, bot dafür aber ausgefeilte Versuche im projizierten Schattenriss.

Pohls Lehrbücher der Experimentalphysik erschienen ab 1927 in zahlreichen Auflagen und Übersetzungen – und das bis in jüngste Zeit. Zu den aktuellsten Auflagen sind auch Videofilme verfügbar, welche die Demonstrationsexperimente von Pohl im Göttinger Hörsaal unter Verwendung der Originalapparaturen erlebbar machen.

Robert Wichard Pohl wurde 1952 emeritiert. Schon ab 1940 hatte er die komplexe Entwicklung im neuen Gebiet der Festkörperphysik nicht mehr mit verfolgt. Doch er nahm noch bis Ende der 1960er-Jahre regen Anteil am physikalischen Geschehen um ihn herum und arbeitete auch weiter an den neuen Auflagen seiner Physikbücher. 

Physik-Nobelpreisträger Nevill Mott würdigte die Bedeutung des Göttinger Physikers im Jahr 1980: „R. W. Pohl [...] is in my view the real father of solid state physics.“