Aston, Francis William

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. oktober 2016; checks kræver 24 redigeringer .
Francis William Aston
engelsk  Francis William Aston
Fødselsdato 1. september 1877( 1877-09-01 )
Fødselssted Harborne , England , Storbritannien
Dødsdato 20. november 1945 (68 år)( 1945-11-20 )
Et dødssted Cambridge , England , Storbritannien
Land  Storbritanien
Videnskabelig sfære fysik , kemi
Arbejdsplads University of Birmingham , Cambridge
Alma Mater Birmingham University
Cambridge University
Akademisk grad bachelor i naturvidenskab ( 1910 ) og doktor i naturvidenskab ( 1914 )
videnskabelig rådgiver J. J. Thomson
Kendt som Skaberen af ​​den første massespektrograf
Priser og præmier Nobelprisen - 1922 Nobelprisen i kemi (1922)
Hughes-medaljen (1922)
John Scott-medaljen (1923)
Baker-foredraget (1927)
King's Medal (1938)
Duddell-medaljen og -prisen (1944)
Wikisource logo Arbejder hos Wikisource
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Francis William Aston ( eng.  Francis William Aston ; 1. september 1877 , Harborn  - 20. november 1945 , Cambridge ) - engelsk fysiker , medlem af Royal Society of London (1921), tilsvarende medlem af USSR Academy of Sciences (1924) , Nobelprisen i kemi for 1922. [1] [2]

Tidlige år

Francis Aston blev født i Harborne (nu en del af Birmingham ) [3] [4] 1. september 1877. Han var det tredje barn og anden søn af William Aston, en landmand og isenkræmmer, og Fanny Charlotte Hollis, datter af en velstående våbensmed i Birmingham. Fra 1889 til 1891 studerede han på Harborne Parish School, og fra 1891 til 1893 på Malvern College, hvor han var en topelev. Efter Aston gik til Maison Boarding College i Worcestershire (som senere blev University of Birmingham ). På college studerede Francis Aston fysik under John Henry Poynting og kemi under Percy Frankland og William Tilden . I 1896 forskede han yderligere i organisk kemi i et privat laboratorium i sin fars hus. I 1898 arbejdede han, mens han modtog støtte fra et Forster-stipendium; hans arbejde var relateret til de optiske egenskaber af vinsyreforbindelser . Resultaterne blev offentliggjort i 1901. Da stipendiet ikke gav tilstrækkelige midler, begyndte Aston også at forske i enzymatisk kemi på bryggeriskolen i Birmingham , og blev i 1900 ansat af Butler & Co-bryggeriet.

Job ved University of Birmingham

Sideløbende med sit arbejde i bryggeriet byggede Aston det nødvendige udstyr i sin fars hus til at måle elektriske udladninger i vakuumrør. I 1903 sagde Aston op og vendte tilbage til at arbejde ved University of Birmingham som Poyntings assistent . Francis Aston fortsatte sin forskning i røntgenfysik og radioaktivitet med midler fra et nyoprettet stipendium fra University of Birmingham. Han udforskede Crookes ' mørke rum. Det blev fundet, at dets dimensioner er proportionale med tryk og elektrisk strøm, og at der findes et andet mørkt rum nær katoden (senere kaldet "Aston-rummet") [5] [6] [7] . I 1910 tildelte University of Birmingham Francis Aston en bachelorgrad i rene og anvendte videnskaber og i 1914 en doktorgrad i naturvidenskab [8] . I 1909 begyndte Francis Aston at undervise ved University of Birmingham, men i 1910, på invitation af J. J. Thompson, forlod han for at arbejde på Cavendish Laboratory i Cambridge .

Jobs i Cambridge

J. J. Thompson viste karakteren af ​​katodestråler og opdagede derefter elektronen , og på tidspunktet for Astons ankomst undersøgte han de positivt ladede "kanalstråler" (det vil sige anodestråler) opdaget af Eugen Goldstein i 1886. Metoden til partikelafbøjning af et magnetfelt i anodestråler blev opdaget af Wilhelm Wien i 1908; ved at kombinere elektriske og magnetiske felter var det muligt at adskille forskellige ioner baseret på forholdet mellem ladning og masse. Ioner med et vist forhold mellem ladning og masse efterlod et karakteristisk parabolsk spor på en fotografisk plade . Dette faktum viste for første gang, at atomer af det samme grundstof kan have forskellige masser. Resultatet af disse undersøgelser var den første massespektrograf . Det var antagelsen om eksistensen af ​​isotoper , der førte direkte til skabelsen af ​​en massespektrograf , der var i stand til at adskille isotoper af kemiske elementer. Aston arbejdede oprindeligt på at opdage isotoper af neon og senere klor og kviksølv . Første Verdenskrig forhindrede eksperimentel bevis for isotoper ved hjælp af et massespektrometer, da Aston på det tidspunkt arbejdede på Royal Aircraft Establishment, Farnborough som teknisk assistent, der arbejdede på aeronautiske belægninger. Efter krigen vendte Francis Aston tilbage til Cambridge på Cavendish Laboratory og færdiggjorde den første massespektrograf, som han udgav i 1919. Ved hjælp af sit instrument var Aston i stand til at detektere 212 naturlige isotoper af forskellige grundstoffer. Isotopforskning tillod også Aston at formulere heltalsreglen, som siger, at masserne af isotoper altid udtrykkes som hele tal. Denne regel er blevet brugt i vid udstrækning til at udvikle ideer om atomenergi . I 1921 blev han medlem af International Committee on Atomic Weights og en Fellow of the Royal Society [9] , og i 1922 modtog han Nobelprisen i kemi [10]

"for hans opdagelse af isotoper af et stort antal ikke-radioaktive grundstoffer ved hjælp af en massespektrograf, han opfandt, og for at formulere reglen om heltal"

.

Efterfølgende forbedringer gjorde det muligt at lave den anden (1927) og tredje (1935) version af instrumentet, hvilket øgede nøjagtigheden og opløsningen, hvilket gjorde det muligt at måle meget små afvigelser fra heltalsreglen. Så det viste sig, at massen af ​​brintisotopen viste sig at være 1% mere end forventet ud fra den gennemsnitlige masse af andre grundstoffer. Aston tænkte på atomkraft og dens anvendelser i 1936. Resultaterne vises i artiklerne "Isotopes" [11] , "Mass Spectra and Isotopes" [12] og hans mange andre bøger.

Personligt liv

I sin fritid gik Aston til skiløb og skøjteløb , for dette kom han jævnligt til Schweiz og Norge . Under Første Verdenskrig begyndte han at bestige bjergbestigning . Mellem 20 og 25 år brugte han meget tid på at cykle . Med opfindelsen af ​​motoriserede køretøjer byggede han selvstændigt en forbrændingsmotor i 1902 og deltog i Gordon Bennett-billøbet i Irland i 1903. Aston svømmede også , spillede golf med Rutherford og andre kolleger fra Cambridge [13] , vandt tennis ved Open Championship i Wales og Irland og lærte at surfe i Honolulu i 1909. Astons familie gav ham en god musikalsk uddannelse, så videnskabsmanden spillede også klaver , violin og cello til et sådant niveau, at han jævnligt gav koncerter i Cambridge. Aston elskede at rejse, besøgte mange steder rundt om i verden. Efter sin fars død tog Aston på en verdensturné i 1908, besøgte Australien og New Zealand , som han besøgte igen i 1938-1939. [14] [15] Aston var også en dygtig fotograf og interesserede sig for astronomi . Han var medlem af flere ekspeditioner for at studere solformørkelser på Sumatra i 1932, i Manoga i Canada den 31. august 1932 og i Kamishri i Japan . Han planlagde også at besøge Sydafrika i 1940 og Brasilien i 1945. Aldrig gift.

Død

Aston døde i Cambridge den 20. november 1945. Han var 68 år gammel [16] .

Priser og præmier

Aston var medlem af Royal Society of London, et udenlandsk medlem af Italian National Academy of Sciences og USSR Academy of Sciences. Han blev tildelt John Scott Prize (1923), Hughes Medal (1920) og Royal Medal (1938) fra Royal Society of London, samt Dudell Medal og Physical Institute Prize (1941). Fra 1936 til 1945 var Aston formand for Commission on Atomic Weights of the International Union of Pure and Applied Chemistry

Noter

  1. ↑ Nobelprisen i kemi  1922 . Nobelfonden . Hentet 14. april 2008. Arkiveret fra originalen 26. oktober 2012.
  2. ↑ Squires, Gordon. Francis Aston og massespektrografen  // Dalton  Transactions. - 1998. - Nej. 23 . - S. 3893-3900 . - doi : 10.1039/a804629h .
  3. ↑ Plaque #1616 på åbne plader . Hentet 13. marts 2022. Arkiveret fra originalen 7. april 2022.
  4. ↑ Kevin M. Downard. Encyclopedia of Mass Spectrometry  . - 2015. - Bd. 9b. - S. 6-8.
  5. ↑ Francis William Aston. Experiments on a New Cathode Dark Space in Helium and Hydrogen  (engelsk)  // Proceedings of the Royal Society A  : journal. - 1907. - Bd. 80 , nr. 535 . - S. 45-49 . - doi : 10.1098/rspa.1907.0072 . — . — .
  6. ↑ Francis William Aston. Eksperimenter på længden af ​​katodens mørke rum med varierende strømtætheder og tryk i forskellige gasser  // Proceedings of the Royal Society A  : journal  . - 1907. - Bd. 79 , nr. 528 . - S. 80-95 . - doi : 10.1098/rspa.1907.0016 . - . — .
  7. ↑ Francis William Aston. The Distribution of Electric Force in the Crookes Dark Space  // Proceedings of the Royal Society A  : tidsskrift  . - 1911. - Bd. 84 , nr. 573 . - S. 526-535 . - doi : 10.1098/rspa.1911.0005 . - . — .
  8. ↑ Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 1. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 27. februar 2012. 
  9. ↑ FW Aston et al. Rapport fra den internationale komité for kemiske grundstoffer: 1923  //  J. Am. Chem. soc. : journal. - 1923. - Bd. 45 , nr. 4 . - s. 867-874 . - doi : 10.1021/ja01657a001 .
  10. ↑ Francis W. Aston - Biografisk  . Nobelfonden . Hentet 5. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 5. oktober 2017.
  11. ↑ Aston, Francis William. Isotoper  (engelsk) . - London: E. Arnold, 1922. - S.  152 .
  12. ↑ Aston, Francis William. Massespektre og  isotoper . — London: Edward Arnold, 1933.
  13. ↑ KM Downard.  Cavendish's Crocodile and Dark Horse – Rutherfords og Astons liv parallelt  // Massespektrometrianmeldelser : journal. - 2007. - Bd. 26 , nr. 5 . - s. 713-723 . - doi : 10.1002/mas.20145 . - . — PMID 17546675 .
  14. ↑ Hevesy, G. Francis William Aston. 1877–1945  (engelsk)  // Nekrolog Notices of Fellows of the Royal Society. - 1948. - Bd. 5 , nr. 16 . - S. 634-650 . - doi : 10.1098/rsbm.1948.0002 . — .
  15. ↑ KM Downard. Francis William Aston – manden bag massespektrografen  // European  Journal of Mass Spectrometry : journal. - 2007. - Bd. 13 , nr. 3 . - S. 177-190 . - doi : 10.1255/ejms.878 . — PMID 17881785 .
  16. ↑ Dr. FW Aston dør. Vinder af Nobelprisen i kemi i 1922. Berømt for sit arbejde med isotoper. På turné i dette land for 23 år siden forudså han frigivelsen af ​​ny energi. Udviklede isotoper. Ledede Atomudvalget. Forelæst her i landet , The New York Times  (22. november 1945). Arkiveret fra originalen den 23. juli 2018. Hentet 6. august 2010.  "Dr. Francis William Aston, stipendiat fra Royal Society og Fellow fra Trinity College, Cambridge, blev annonceret i dag. Han var 68 år gammel."

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
Slægtsforskning og nekropolis