Coster, Dirk (1889-1950)

 
English | Nederlands

COSTER, Dirk (1889-1950)

Coster, Dirk, hoogleraar in de natuurkunde en meteorologie aan de Rijksuniversiteit te Groningen (Amsterdam 5-10-1889 - Groningen 12-2-1950). Zoon van Barend Coster, smid, en Aafje van der Mik. Gehuwd op 26-2-1919 met Lina Maria Wijsman. Uit dit huwelijk werden 2 zoons en 2 dochters geboren. afbeelding van Coster, Dirk

Coster groeide op te Amsterdam in een kinderrijk gezin, dat het verre van breed had. Hij was een intellectueel begaafd kind, dat van 1904 tot 1908 aan de Rijkskweekschool te Haarlem tot onderwijzer werd opgeleid, waarna hij tot medio 1913 aan diverse scholen als onderwijzer werkzaam was. Dank zij particuliere financiële steun werd het Coster in 1913 mogelijk aan de Rijksuniversiteit te Leiden de studie in de wis- en natuurkunde te beginnen. Nog in dat zelfde jaar slaagde hij voor het zg. staatsexamen, destijds een vereiste wanneer men geen gymnasiale vooropleiding had genoten om universitaire examens te kunnen afleggen.

In Leiden volgde hij de inspirerende colleges van P. Ehrenfest, die als gewoon hoogleraar H.A. Lorentz in 1912 was opgevolgd. Evenals zijn studiegenoten H.A. Kramers, D.J. Struik, J.M. Burgers e.a. raakte Coster met zijn leermeester bevriend. In 1916 legde hij het doctoraal examen af, met theoretische natuurkunde als hoofdvak. Daarna was hij van 1916 tot 1920 assistent van L.H. Siertsema en W.J. de Haas aan de Technische Hoogeschool te Delft, om er de experimentele natuurkunde te beoefenen. Intussen behaalde hij in 1919 te Delft het diploma van elektrotechnisch ingenieur. In zijn Leidse studiejaren en Delftse periode was hij actief in socialistische studentendisputen, waar Annie Romein-Verschoor over schrijft in haar boek Omzien in verwondering (Amsterdam, 1970) I, 129 en 139. In deze kring ontmoette hij ook de Leidse studente in de letteren Lina Maria Wijsman, met wie hij in 1919 huwde (zij promoveerde in 1929 te Leiden in de Oosterse talen). Een toelage uit het Leidse Van Vollenhoven-Fonds stelde Coster in staat gedurende 1920 en 1921 bij de Zweedse fysicus prof. M. Siegbahn in Lund te experimenteren. Hij verrichtte daar een uitgebreid onderzoek over de röntgenlijnenspectra van diverse elementen, en verfijnde de atoomtheoretische systematiek van deze spectra. Over dit onderzoek handelt zijn proefschrift, getiteld Röntgenspectra en de atoomtheorie van Bohr, waarop hij 3 juli 1922 bij Ehrenfest in Leiden promoveerde. Het proefschrift is een samenvatting van de resultaten die door hem in twaalf artikelen in buitenlandse tijdschriften waren gepubliceerd,

Van augustus 1922 tot de zomer van 1923 werkte Coster op uitnodiging van prof. N. Bohr in diens instituut in Kopenhagen. Binnen enkele maanden kwam een zeer belangrijk gezamenlijk artikel tot stand (N. Bohr und D. Coster: 'Röntgenspektren und periodisches System der Elemente', in Zeitschrift für Physik 12 (1923) 342-374). Tevens werkte Coster in Kopenhagen samen met de chemicus prof. G. Hevesy aan de opsporing van het chemische element Nr. 72, waarvan het bestaan in de natuur nog niet was vastgesteld. Volgens de theorie van Bohr betreffende de elektronenconfiguratie van de elementen zou het element 72 niet meer tot de groep van de 'zeldzame aarden' (de zg. lanthaniden) kunnen behoren en zou het met zirconium (Nr. 40) homoloog moeten zijn. Dank zij Costers kennis van de systematiek van röntgen-spectra en vaardigheid in het nauwkeurig meten van zwakke röntgen-emissielijnen konden de L a ;, L b en L g röntgenlijnen van het ontbrekende element in diverse zirconium-mineralen worden waargenomen. Aan het nieuwe element werd de naam 'hafnium' gegeven, ter vernoeming van Kopenhagen. De sterke chemische verwantschap van hafnium (Hf) en zirconium (Zr) had lange tijd verhinderd de geringe aanwezigheid van Hf-verbindingen in Zr-mineralen te onderkennen. Uit de röntgenspectra bleek echter dat in sommige Zr-mineralen zelfs enkele procenten (tot 10%) Hf aanwezig was. Na de ontdekking van Hf konden Coster en Hevesy door herhaalde kristallisatie van bepaalde dubbelzouten, waarbij het Hf- en Zr-gehalte van tussenprodukten uit de relatieve sterkte van de Hf- en Zr-röntgenlijnen werd afgeleid, betrekkelijk zuivere verbindingen van beide elementen bereiden (Nature 111 (1923) 79, 182 en 252; Physica 3 (1923) 133 -141). Daarmee werd de grondslag gelegd voor de industriële bereiding van zuiver hafniummetaal en zuiver zirconiummetaal. Bohr kon de ontdekking van hafnium op 11 december 1922 voor het eerst bekendmaken in zijn rede volgend op de uitreiking aan Bohr van de Nobelprijs 1922 voor natuurkunde. In het voorjaar van 1923 toonden de Deutsche Auer-Gesellschaft in Berlijn en de NV Philips in Eindhoven belangstelling voor de door Coster en Hevesy ontwikkelde methodiek om hafnium en zirconium uit het erts af te scheiden en te zuiveren. De NV Philips verwierf in 1923 de rechten op het gebruik en de bereiding van hafnium, en heeft de werkwijze gedurende enkele jaren in vele landen gepatenteerd (bijv.: Duits patent Nr. 461.137, mei 1928).

Na zijn terugkeer uit Kopenhagen werd Coster op voordracht van Lorentz in september 1923 aangesteld als conservator van Teyler's Natuurkundig Kabinet in Haarlem. Daar is hij met de bouw van een röntgenspectrograaf en het bestuderen van röntgenabsorptiekanten begonnen. In november 1924 volgde zijn benoeming tot hoogleraar in de (experimentele) natuurkunde en meteorologie aan de Rijksuniversiteit Groningen, als opvolger van W.J. de Haas (die in 1922 H. Haga was opgevolgd). Als hoogleraar in de theoretische natuurkunde was F. Zernike toen al in het Natuurkundig Laboratorium werkzaam.

Op 19 december 1924 aanvaardde Coster het hoogleraarsambt met een rede over Straling en materie. Als laboratoriumdirecteur nam hij met voortvarendheid de reorganisatie van het toenmalige Groningse Natuurkundig Laboratorium ter hand, en maakte hij een begin met het experimentele onderzoek van röntgenemissiespectra en röntgenabsorptiespectra, een atoomfysisch onderzoek dat nog niet elders in Nederland in een universitair natuurkundig laboratorium was aangevat. Het benodigde instrumentarium (o.a. röntgenspectrografen, fotometers voor het uitmeten van de fotografisch vastgelegde spectra) kwam geleidelijk tot ontwikkeling. Tevens kregen plannen voor de uitbreiding en modernisering van het oude gebouw (dat uit 1890 dateerde) gestalte. In maart 1928 werd het vergrote en opnieuw ingerichte gebouw (kosten 124.000,-) officieel geopend in aanwezigheid van vrijwel alle leidende Nederlandse fysici. De röntgenspectroscopische research was intussen door Costers medewerkers (o.a. J.H. van der Tuuk, JA. Prins, M.J. Druyvesteyn) goed op gang gekomen. Prins werd in 1928 lector, en bleef tot 1936 aan het laboratorium verbonden. In de jaren dertig werd het Groningse onderzoek van röntgenspectra, in het bijzonder de bestudering van de fijne structuur van röntgenabsorptiekanten voortgezet, o.a. door J. Veldkamp, R. Smoluchowski, G.H. Klamer en andere medewerkers. Coster en de laboratoriumconservator G.H. Dieke begonnen in 1929 met de studie van molecuulspectra in het zichtbare en ultraviolette spectraalgebied; in volgende jaren heeft vooral het experimentele onderzoek van storingsverschijnselen (predissociatie) in bandspectra het theoretisch inzicht verdiept. Het optische instrumentarium bestond onder meer uit een zeer goede kwartsspectrograaf en twee grote roosterspectrografen, één met een concaaf buigingstralie van Wood en één met een vlak buigingstralie van Rowland. Ook werden vacuümspectrografen gebouwd om verder in het ultraviolette spectraalgebied te kunnen doordringen, o.a. ter bestudering van de optische eigenschappen van dunne metaallagen. Talrijke leerlingen van Coster (o.a. A. Schaafsma, F. Brons, H.H. Brons, H. Bulthuis, A. van der Ziel, K. S. Knol, A. J. Lameris) en enige buitenlandse gastonderzoekers (o.a. W. Lochte-Holtgreven, I. Nitta, Y. Fujioka, G.W. Rathenau) hebben aan dit veelzijdige optische spectraalonderzoek deelgenomen. Door de benodigde bijzondere instrumenten door de kundige instrumentmakers van de eigen laboratorium-werkplaats te laten vervaardigen heeft Coster, ondanks het geringe jaarlijkse laboratoriumbudget, belangrijk natuurkundig onderzoek tot uitvoering kunnen brengen.

De door Coster en medewerkers op het eind van de jaren twintig en begin van de jaren dertig tot ontwikkeling gebrachte röntgenspectroscopie kreeg vooral grote betekenis door de nieuwe inzichten stoelend op de quantummechanica van W. Heisenberg en E. Schrödinger. De theoreticus R. Kronig, die in 1930 Dieke als conservator opvolgde en in 1931 tot lector werd benoemd, heeft in het Groningse laboratorium tot 1939 zeer veel bijgedragen tot de verwerking van deze moderne inzichten bij de verklaring van bijzondere verschijnselen in röntgenspectra. Samen met de buitenlandse gastmedewerker W.G. Penney ontwikkelde hij een theoretisch model van de bandenstructuur van elektronenniveaus in kristallijne stoffen, dat nieuwe impulsen gaf aan het experimentele onderzoek van de detailstructuur van röntgenabsorptiekanten. Kronig gaf tevens de theoretische interpretatie van de resultaten van de verfijnde onderzoekingen van molecuulspectra, die onder leiding van Coster werden verricht. Het nog kleine Groninger laboratorium verkreeg daardoor voor het onderzoek van röntgenspectra en van de optische molecuulspectra in de vooroorlogse jaren een goede internationale naam. In 1934 werd Coster benoemd tot lid van de Afdeling Natuurkunde van de Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam.

In de tweede helft van dat decennium bood Coster aan C.J. Gorter, die als opvolger van Prins het lectoraat in Groningen had aanvaard, de gelegenheid om onderzoekingen over de paramagnetische eigenschappen van kristallijne stoffen uit te voeren. Tevens begonnen Costers leerlingen in die tijd met onderzoek op het gebied van de kernfysica, in het bijzonder de neutronenfysica. Voor de produktie van neutronen werd een radium-beryllium-bron aangekocht en spoedig vervangen door een hoogspanningsgenerator (400 kV) met daarop aangesloten een deuteronen-versnellingsbuis. Door deze instrumentele voorzieningen en met gebruik van zelfgemaakte telbuizen was het mogelijk vlak vóór het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog en gedurende de eerste oorlogsjaren de resonantie-effecten bij de vangst van langzame neutronen door atoomkernen van diverse metalen op originele wijze te bestuderen (Hessel de Vries, G. Diemer, H. Groendijk). Na Gorters benoeming in Leiden (1940) werd De Vries nog in 1942 tot lector in Groningen benoemd. Onderwijs en onderzoek waren echter door de oorlogsomstandigheden vrijwel tot stilstand gekomen.

Gedurende de eerste twintig jaar van zijn hoogleraarsambt heeft Coster getoond een uitstekend docent en een veeleisend leermeester te zijn, daarbij tevens een persoon met warme menselijke belangstelling. Ondanks een al enige jaren voortschrijdend ziekteproces kon Coster in juli 1938 nog naar Berlijn reizen om de natuurkundige prof. Lise Meitner aan de Duitse jodenvervolging te onttrekken en per trein naar Groningen te brengen, vanwaar zij via Kopenhagen naar Zweden reisde, waar zij de oorlogsjaren doorbracht. Ook gedurende de bezettingstijd toonde Coster zijn gezindheid door aan enkele joodse medeburgers in zijn woning onderdak te verschaffen of hulp te geven bij het onderduiken. Na de oorlog namen zijn fysieke krachten verder af; gezeten in zijn rolstoel kon Coster nog college geven en het laboratorium bezoeken, maar in zijn laatste levensjaren moest hij het onderwijs en de dagelijkse leiding van het onderzoekingswerk aan de lector De Vries en enige andere leerlingen overlaten.

A: Collectie-Coster in Groninger Archieven, archief van de Senaat en de Faculteiten.

P: Bibliografie in bovengenoemde collectie en in de bibliotheek van het Natuurkundig Laboratorium te Groningen.

L: H.A. Kramers, 'D. Coster vijfentwintig jaren hoogleraar' en R. Kronig, 'D. Coster in zijn Groningse tijd', in Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde 15 (1949) 285-292; F. Zernike, in Jaarboek der Rijksuniversiteit Groningen 1950, 45-46; G. Hevesy, 'Historical notes on the discovery of hafnium', in Arkiv för Kemi 3 (1951) 543-548; H.A. Kramers, in Jaarboek der Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1951-1952, 198-201; J.A. Prins, in Dictionary of Scientific Biography (New York, 1970) III, 429-430.

I: Jaarboek der Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen 1951-1952 (Amsterdam 1952) afbeelding tegenover pagina 198.

H. Brinkman.


Oorspronkelijke versie opgenomen in: Biografisch Woordenboek van Nederland 3 (Den Haag 1989)
Laatst gewijzigd op 12-11-2013