Bragg, William Henry

William Henry Bragg
engelsk  William Henry Bragg
Navn ved fødslen engelsk  William Henry Bragg
Fødselsdato 2. juli 1862( 02-07-1862 ) [1] [2] [3] […]
Fødselssted Wigton , Cumberland
Dødsdato 12. marts 1942( 1942-03-12 ) [4] [1] [3] […] (79 år)
Et dødssted
Land
Videnskabelig sfære fysik
Arbejdsplads
Alma Mater
videnskabelig rådgiver E. J. Rouse
Studerende John Raymond Wilton
Priser og præmier Nobelprisen - 1915 Nobelprisen i fysik ( 1915 )
Autograf
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Sir William Henry Bragg ( Eng.  Sir William Henry Bragg ; 2. juli 1862 , Wigton , Cumberland , England , Storbritannien  - 12. marts 1942 , London , England , UK ) - engelsk fysiker , vinder af Nobelprisen i fysik for 1915 ( sammen med af sin søn W. L. Bragg ).

Medlem (1907) og præsident (1935-1940) af Royal Society of London [7] , udenlandsk medlem af Paris Academy of Sciences (1938; korrespondent siden 1922) [8] .

Biografi

Tidligt liv

I slutningen af ​​halvtredserne af det 19. århundrede forlod Robert John Bragg, 25 år, tjenesten i handelsflåden efter at have købt Stonerace Farm, der ligger i Westward, nær Wigton, i Cumberland , med de penge, han havde tjent . Her slog han sig ned og begyndte sit bondeliv. I 1861 giftede han sig med Mary Wood, datter af en sognepræst, og et år senere, den 2. juli 1862, blev hans søn William Henry Bragg, som senere blev præsident for Royal Society of London, født . I en alder af syv mistede Bragg sin mor, hvorefter han sammen med sin far flyttede til byen Market Harborough , Leicestershire , hvor hans to onkler på faderens side boede. Han studerede først på den lokale grammatikskole, restaureret af sin onkel William Bragg, og fra 1875 på King William's CollegeIsle of Man .

Der er notater af Bragg selv om den tidlige periode af hans liv, skrevet af ham et par år før hans død. . De indeholder mange små lyse skitser, der giver os en levende idé om hans ungdom. Sådan lyder hans ord om sin mor: ”Jeg husker hende ikke så godt, for hun døde, da jeg var 7. Hun var nok en behagelig og venlig kvinde. Jeg kan huske, at jeg engang sad ved køkkenbordet, og hun rullede dejen ud, da jeg pludselig fandt ud af, at jeg kunne fløjte: vi kiggede intenst på hinanden, og i dette spændende øjeblik var jeg stolt af min nye færdighed.. . ". Om den skole, William gik i i en alder af syv, skrev han: "Onkel William lykkedes med at genetablere den gamle grammatikskole i Market Harborough i 1869. Det havde en indviklet arkitektur, der knejsede over træsøjler, under det var en butik, der solgte smør. Den udpegede leder, hvis navn var Wood, var en dygtig mand, og skolen voksede. Jeg var en af ​​6 elever, da skolen åbnede efter en lang pause. Sandsynligvis på grund af min onkels forbindelse med denne skole i slutningen af ​​det første år efter åbningen, blev jeg sendt dertil med betaling af 8 pund om året. Som en opmuntring - på det tidspunkt var der mere end 6 drenge, der ville studere - valgte de mig, og jeg blev student uden endnu at vide, hvad det var ... Skolen var god nok, og jeg gennemførte den hurtigt nok ; i 1873 kom jeg ind på college, som den yngste til at komme ind. Jeg blev optaget i tredje klasse, jeg troede, at jeg var i stand til at gå længere, men reglerne forbød dem, der ikke bestod kirkens historie, at gå til næste klasse - jeg fløjtede med det, såvel som græsk.

Trinity College

I 1880, da William var sytten, forsøgte han at komme ind på Trinity College, Cambridge, han blev bemærket ved en offentlig eksamen, men blev anset for at være for ung og anbefalede at vende tilbage til skolen i endnu et år. Året efter forsøgte han igen, men klarede sig ikke særlig godt, og alligevel blev han optaget på små kurser under hensyntagen til sidste års meritter.

Året efter gjorde han igen et mislykket forsøg, men blev valgt som elev i kraft af tidligere fortjeneste. I sine notater tilskrev Bragg sin stagnation til en stigning i religiøse følelser i skolerne - drengene var bange for evig fordømmelse og helvedes ild og var meget bekymrede over, hvad de skulle gøre for at blive frelst. "Det var et virkelig forfærdeligt år," sagde Bragg, og selvom han var en religiøs mand, tilføjede han: "I mange år blev Bibelen en frastødende bog, som jeg prøvede ikke at læse." Disse ord er taget fra hans personlige notater til Riddell Memorial Lecture on "Science and Religion", givet året før hans død; han bemærkede også: "Jeg er sikker på, at jeg ikke er den eneste unge mand, for hvem den litterære fortolkning af bibeltekster har forårsaget årevis med akut lidelse og frygt." Og disse følelser var velkendte for mange af hans lyttere.

Da han kom ind på Trinity College, blev han allerede i 1882 en nominel stipendiat, og i 1884 blev han den tredje mest succesrige kandidat, der bestod første del af bacheloreksamen med fremragende karakterer.

University of Adelaide

Ansøgning om en lærerstilling

Han fortsatte sine studier ved Cambridge, deltog i den tredje del af eksamen og deltog i forelæsninger, herunder dem, der blev givet af J. J. Thomson, som modtog titlen Cavendish Professor i 1884. I slutningen af ​​1885 spurgte Thomson, om Sheffard, den bedste studerende i Braggs kursus, ville prøve at undervise i matematik og fysik ved University of Adelaide for at erstatte det afdøde Horace Lamb. Sheppard indsendte dog ikke sit kandidatur, og Bragg besluttede at prøve lykken. Sammen med to andre kandidater optrådte han for vælgerne, Chief Representative Sir Arthur Blyce, J. J. Thomson og Horace Lamb, og blev efter et behørigt introduktionskursus valgt til embedet. Den rolle, Thomson spillede i at sikre Braggs position i Australien, er beskrevet i et brev til Thomson dateret den 17. december 1936, der overbringer lykønskninger til Maestroen på hans firsårs fødselsdag: "Jeg må tage mig den frihed at tilføje mine personlige lykønskninger til dig. For 50 år siden gik jeg denne vej med dig, som du var foredragsholder på, og jeg var en lytter. Du stillede ved et uheld et spørgsmål, der fik mig til at løbe til telegrafkontoret umiddelbart efter foredraget og søge den stilling, som Lamb havde forladt.

Bragg var jublende glad. Lønnen på 800 pund om året, en meget anstændig indkomst i de år, var meget højere, end hvad han forventede i den alder, og hvad han tænkte på, da han flyttede til et andet land.

Universitetslivet

Først kunne han godt lide livet i Australien. "At komme til Australien var som solskin og frisk, opkvikkende luft," skrev Bragg. Først og fremmest blev han venner med alle omkring ham, især med Todds. Charles Todd, familiens overhoved, var postmester og astronom for den sydaustralske regering; i 1889 blev han valgt til Fellow of the Royal Society of London, og blev senere en ridderkommandør af Order of St. Michael og St. George. Tre år efter hans ankomst giftede Bragg sig med Todds datter Gwendolyn. Tre børn fra deres lykkelige ægteskab - William Lawrence, senere Sir Lawrence Bragg; Robert, dræbt i første verdenskrig i Dardanellerne, og Gwendoline, senere fru Albany Carol, blev født i Australien.

I Australien begyndte Bragg at engagere sig i eksperimenter - noget han næsten ikke gjorde i England. Kort efter Roentgens opdagelse af røntgenstråler (1895) samlede Bragg det første røntgenrør i Adelaide, som kan have været det første i hele Australien. Han havde stadig ikke forsøgt at lave nogen original forskning og var ikke i tvivl om, at han var bestemt til at leve et behageligt og nyttigt liv som en populær lærer og god ven i Adelaide-samfundet i overensstemmelse med hans sociale position. I en alder af fyrre havde Bragg akkumuleret tilstrækkelig undervisningserfaring og havde en veludviklet kritisk sans. Han var en moden tænker, men lavede intet, der kunne kaldes forskning. Hans modenhed og lange træning i forestillinger var til stor nytte for ham, da han gjorde sin opdagelse.

Videnskabelig aktivitet på universitetet

I januar 1904 mødtes Australian Association for the Advancement of Science i Dunedin, New Zealand, og Bragg modsatte sig udnævnelsen af ​​foreningens præsident inden for områderne astronomi, matematik og fysik. Under de tidlige opdagelser inden for radioaktivitet var al opmærksomhed fokuseret på fysik, og forskning for at forsøge at fange elektronen fandt sted i Cavendish-laboratoriet og i mange andre. Spændende opdagelser i et nyt område strømmede ind som et overflødighedshorn. Især Lennards anden berømte artikel blev publiceret, hvor absorptionen af ​​katodestråler af stof blev vist. Til sin adresse skrev Bragg et papir om radioaktivitet og elektronens egenskaber og blev efterfølgende meget interesseret i spørgsmålet om elementarpartiklers gennemtrængning i stoffet. På det tidspunkt var atomet repræsenteret som et antal elektroner fordelt i et positivt ladet område (Thomson-modellen), eller som en model af nært beslægtede positive og negative ladninger - begrebet neutrale par (Lennard-modellen). Begrebet neutrale par blev senere brugt af Bragg i en anden forbindelse. I denne teori er relativt stærke lokaliserede elektrostatiske kræfter adskilt af et stort rum, hvor de er væsentligt svækket. Spredningen af ​​en elektronstråle i Lennards eksperimenter er en afbøjningseffekt på grund af passage gennem kraftcentre.

I dette tilfælde, mente Bragg, burde alfapartikler på grund af deres masse flyve gennem et tyndt lag folie, praktisk talt uden at ændre deres retning, i hvilket tilfælde den eksponentielle lov, der er gyldig for en elektronstråle, ikke er gyldig for en alfapartikel bjælke. Med hans egne ord, sagde i 1904, "ville det være forkert at sige, at mængden af ​​stråling, der rejser en afstand x i et medium, er proportional med udtrykket exp(ax), det er bedre at sige, at: (1) Tallet af partikler, der rejser en given afstand, er praktisk talt ikke afhængig af dens længde, indtil den når en kritisk værdi, hvorefter der er et kraftigt fald. (2) Energien af ​​partikler, der passerer en given afstand, falder gradvist, efterhånden som afstanden øges og falder til 0 ved den samme kritiske tærskel. (denne begivenhed fremhæves, fordi den viser Braggs typiske klarhed og præcision, evnen til i et simpelt sprog at udtrykke essensen af ​​et moderne problem. Indtil det lykkedes ham at begrænse sine tanker til en tilstand, hvor enkelt og klart udtryk for tanker er muligt, han føltes ikke i din tallerken)"

Et par måneder senere, da det radiumbromid, han havde anmodet om, kom i hans besiddelse, med Klemann som assistent, begyndte han sine klassiske undersøgelser af rækken af ​​alfapartikler og relaterede spørgsmål om ionisering skabt af disse partikler og stoffers standsningsevne. Ved hjælp af et elektrometer, der målte ioniseringen skabt i et tyndt lag luft mellem gassen og pladen, som måleinstrument, udpegede han grænserne for rækkevidden af ​​alfapartikler og ændringerne i ionisering langs deres vej afledt af radium, som nåede ligevægt med sine produkter i 4 områder, svarende til partikler fra radium, radon, radium A og radium C, i overensstemmelse med Rutherfords teori, som dermed blev bekræftet. Med Klemanns hjælp fandt han "holdekraften" af et stof, som var nogenlunde proportional med kvadratroden af ​​atomvægten. I betragtning af kompleksiteten af ​​det fænomen, der opstår, når partikler absorberes af et stof, ville det være interessant og logisk, hvis en sådan regel blev observeret i hele spektret af elementer. Han kommunikerede let med Rutherford om arbejde med partikler, hvis egenskaber blev opnået uafhængigt på forskellige måder.

Han udførte også grundlæggende forskning i effekten af ​​ionisering skabt af alfapartikler på egenskaberne og adfærden af ​​sekundære elektroner slået ud af stof af beta- og gammastråling. elektroner, som han kaldte bea-stråling eller sekundær beta-stråling. I nogle forsøg med beta-stråler samarbejdede han med John Madsen. Eksperimenter med sekundære elektroner slået ud af gammastråler var vigtige for udviklingen af ​​Braggs teoretiske synspunkter. De gjorde det muligt at fastslå, at hastigheden af ​​beta-stråler ikke afhænger af intensiteten, men af ​​deres "kvalitet", som øges med væksten af ​​den gennemtrængende kraft af sidstnævnte, såvel som det faktum, at beta-strålernes hastighed gør det. ikke afhænge af atomet, der udsender dem. Disse resultater, vist af Sadler og andre, gælder for beta-partikler, der udsendes af stof efter udsættelse for vilkårlige røntgenstråler. For det meste baserede Bragg sine synspunkter på den korpuskulære teori om røntgenstråler på sådanne eksperimenter, synspunkter der, som hans yderligere eksperimenter viste, krævede ændringer. Paradokset med den samtidige sameksistens af partikel- og bølgeegenskaber var Braggs foretrukne emne, som vi vender tilbage til senere. Grundforskning, som blev udført hurtigt og med succes i Adelaide mellem 1904 og 1908, etablerede hurtigt hans ry i hele fysikkens verden som en førsteklasses forsker.

Vend tilbage til England og videnskabelig anerkendelse

Han blev valgt til Fellow of the Royal Society i 1907 , mindre end 3 år efter at have læst sin første originale publikation. Han blev nomineret af Rutherford . Det var uundgåeligt, at han ville blive kaldt professor i den gamle verden. I 1908 modtog han en invitation til stillingen som professor i fysik i Leeds , hvilket bragte ham tilbage til England. I løbet af sine 22 år i Australien udviklede Bragg et ry for at være pålidelig og en god ven. Han havde flere forbindelser med Adelaide og nød livet fuldt ud. I de senere år har han altid talt om South Australia med stor hengivenhed.

I Leeds var Bragg først helt optaget af tilrettelæggelsen af ​​træning i laboratoriet, og han lavede naturligvis praktisk talt ingen eksperimenter. Han udviklede sine synspunkter om, at røntgenstråler og beta-partikler var af korpuskulær natur, og han forklarede fraværet af tiltrækning i magnetiske og elektriske felter med den hypotese, at elementære stråler i sagens natur er en neutral dublet - en elektron, der har en mørk kappe. i form af en positiv ladning, der neutraliserer sin egen ladning, og med Braggs fængslende ord, selvom dette billede ikke længere var tilfredsstillende, tog han højde for mange af strålingens egenskaber, der tog form i kvanteteorien . Især insisterede Bragg på, at mange eksperimenter viste, at elementære beta- eller gammastråler var bestemte enheder og ikke en udbredende bølge, som de i virkeligheden var. Den dualistiske teori har også med held forklaret på en generel måde de forskellige aspekter af omdannelsen af ​​katodestråler til røntgenstråler og frigivelsen af ​​elektroner ved hjælp af røntgen- og gammastråler. Dette er blevet brugt til at fokusere opmærksomheden på det aspekt, at stråling er en partikel, som spiller en vigtig rolle i moderne teorier.

Mens han arbejdede med sekundær stråling, kom Bragg til den konklusion, at røntgenstrålernes ioniserende kraft er ikke-retningsbestemt, fordi de sekundære elektroner frigives af de primære røntgenstråler. Han var den første til at hævde denne vigtige kendsgerning og bekræftede disse resultater med eksperimenter udført i samarbejde med Porter, hvis resultater blev offentliggjort i 1911.

Opdagelsen af ​​Laue , Friedrich og Knipping , annoncerede i juni 1912, at røntgenstråler diffrakterer , når de passerer gennem en krystal, forårsagede en sensation i fysikkens verden. Bragg var meget interesseret i dette fænomen, som han skrev i novemberudgaven af ​​Nature i år: "Dr. Tutton foreslog, at et nyt eksperiment kunne gøre det muligt at vise forskellene mellem bølge- og partikelteorien for røntgenstråler. Der er ingen tvivl om rigtigheden af ​​hans antagelse. Hvis eksperimentet hjælper med at bevise enheden af ​​naturen af ​​røntgenstråling og lys, så vil teorien om neutrale par være uholdbar til at forklare alle fakta om strålingens adfærd. På den anden side er røntgenstrålernes egenskaber godt beskrevet af kvasipartikelteorien, og lysets nøjagtige egenskaber kan fortolkes på lignende måde. Det problem, der opstår, er efter min mening ikke løst af nogen af ​​disse teorier, men kan løses af en anden teori, der omfatter begges muligheder.

Teorien om diffraktionspletter , som Laue skabte som et resultat af at tænke på et tredimensionelt gitter, var ret komplekst og inkluderede antagelser om interferens af bølger i tredimensionelt rum. Samme år gav Bragg en enklere forklaring på dette fænomen ved at tage højde for refleksionen af ​​bølger fra parallelle lag af atomer eller diffraktionspunkter, som hver især er et sæt parallelle krystallografiske planer, der fungerer som reflekterende overflader for stråling, hvis bølgelængde adlyder Braggs lov λn= 2d sin α , hvor d er afstanden mellem parallelle krystallografiske planer, α er den komplementære indfaldsvinkel. Jo tættere de givne krystallografiske overflader er, jo stærkere er refleksionen, det vil sige, at planerne med højere indeks reflekterer svagere. Bragg begyndte at eksperimentere med refleksion af røntgenstråler, ifølge hans fortolkning af dette fænomen, med sin søn, og så, i begyndelsen af ​​1913, udkom deres første fælles arbejde, som lagde grundlaget for videnskaben om at analysere krystaller ved hjælp af X- stråler.

Før 1. verdenskrig (1914) skrev Bragg yderligere fem klassikere, hvoraf den ene, om diamantstrukturen, også samarbejdede med sin søn. Blandt de emner, han arbejdede med, var: Røntgenspektrometerets generelle teknologi , absorptionsegenskaberne for forskellige strålinger og deres virkninger, strukturen af ​​svovl og kvarts og generelle energispørgsmål . Forskning udført sammen med Peirce førte dem til Bragg-Pearce-loven, ifølge hvilken, hvis frekvenser holdes under det bånd, hvori absorptionsdiskontinuitet forekommer, så er et atoms absorptionskoefficient proportional med fjerde potens af atomnummer og bølgelængde til styrken af ​​5/2. I tidlige eksperimenter brugte Bragg et ioniseringskammer til at detektere og registrere strålerne. I sit tidlige arbejde lærte Bragg at overvinde vanskelighederne forbundet med denne type måling, og han havde sammen med sin søn strålende succes ved at bruge et ioniseringsspektrometer. Den fotografiske metode blev allerede brugt på dette tidspunkt af Mosel i hans klassiske studier, Bragg begyndte at bruge den senere.

Værker af Bragg og hans søn Lawrence i 1913-1914 lagde grundlaget for en ny gren af ​​videnskaben af ​​stor betydning - analysen af ​​krystalgitteret ved hjælp af røntgenstråler. I grundforskningen af ​​røntgenstråler ved hjælp af deres diffraktion på krystaller, takket være Laue og hans kolleger, blev deres bølgeegenskaber bekræftet. Også brugen af ​​røntgenstråler som et værktøj til systematisk undersøgelse af strukturen af ​​krystaller blev kun mulig takket være Bragg. Hans fortjenester blev tildelt Nobelprisen i fysik i 1915 og efterfølgende formel anerkendelse i Leipzig i 1928.

Aktiviteter under Første Verdenskrig

Det pludselige krigsudbrud i 1914 fandt Bragg i Leeds for omhyggeligt arbejde og eksperimenter med studiet af krystalgitteret. På universitetet blev han betragtet som en videnskabens lyskilde, og han besatte endda vicerektorens kontor. I 1915 fortsatte han med at arbejde med gammastråler og udgav blandt andet et papir om krystaller af spineltypen. I år modtog han titlen som professor i fysik ved University College London, men lidt efter lidt blev han involveret i militær udvikling.

I juli 1915 blev Komiteen for Opfindelser og Forskning oprettet, som gav Admiralitetets ekspertudtalelse om organisering og støtte af videnskabelige udviklinger, der var nyttige for flåden, og Bragg blev medlem.

Ubåde udgjorde en stadig mere alvorlig fare, og metoder til akustisk søgning efter undervandsgenstande var nødvendige. Bragg fik til opgave at lede udviklingen af ​​metoder til at detektere lydkilder under vand, udført af antiubådsgrenen af ​​Admiralitetet. I april 1916 blev han udnævnt til vicedirektør for forskning ved Admiralty Research Center i Hawksridge. I Admiralitetet stødte Bragg på en række problemer (for flere detaljer, se JJ Thomsons "Recollections and Reflections"), og han måtte bygge sit eget laboratorium ved Parketson Quay, Harwich, hvor han begyndte at arbejde i 1917, mens han overvågede andre fysikere. , herunder AORankine. Udviklet af Bragg og hans samarbejdspartnere spillede hydrofonen, en undervandslydopsamlingsenhed, en vigtig rolle i forsvaret mod ubåde. Det blev senere beskrevet af Bragg i hans World of Sounds, en bog skrevet på grundlag af hans juleforelæsninger ved Royal Institution, hvoraf to indeholdt rapporter præsenteret i Engineering den 13. juni 1919. Gennem hele serien af ​​anti-ubådsarbejde, der var mange metoder og værktøjer er blevet udviklet, som senere viste sig at være nyttige. Ud over videnskabelig anerkendelse blev Bragg for sine militære udviklinger tildelt Det Britiske Imperiums Mest Fremragende Orden og titlen som Commander Grand Cross i 1917, og i 1920 blev han indviet til Ridder Storkors. I samme 1920 blev han æresmedlem af Trinity College, Cambridge. Denne begivenhed var især behagelig for ham.

Job hos University College London

Efter krigen fortsatte Bragg sit tidligere arbejde som professor i fysik ved University College London og vendte sig straks til forskning. Han samlede flere unge forskere, hvoraf Beckhurst skal nævnes, og grundlagde der sin videnskabelige skole, efter at krystalgitterets hemmeligheder var blevet belyst på Det Kongelige Institut.

I 1921 sluttede Sherer, Astberry og lidt senere Muller og Miss Yardley (Mrs. Lonsdale af ægteskab) sig til ham. I disse dage overvågede Bragg ikke kun andre menneskers arbejde, men satte også eksperimenter med sine egne hænder, satte sig ved spektrometeret ved første lejlighed. I begyndelsen af ​​sin videnskabelige karriere på University College brugte han det gamle gennemprøvede ioniseringskammer, men opgav det gradvist til fordel for en fotografisk plade. Udstyret på kollegiet var i begyndelsen en mangelvare, og Bragg og hans elever, især Muller og Scherer, begyndte at udvikle nye enheder. De lærte at bruge røntgenrør, både med filament og fyldt med gas, introducerede selvrensende rør, som viste sig at være ret efterspurgte i de efterfølgende år. Faktum er, at på det tidspunkt var vakuumpumper stadig ikke effektive nok, og rør med gevind var et ret problematisk værktøj. Dette arbejde blev støttet af en generøs bevilling fra Institut for Videnskabelig og Industriel Forskning, som var yderst tilfreds med resultatet.

På University College stødte Bragg først på krystalgitteret i organiske forbindelser. Inden da arbejdede han med enkeltkrystaller og brugte pulvermetoden. Han præsenterede resultaterne af forskning om naphthalen og dets derivater for Physical Society i 1921 i sin egenskab af præsident, til hvis embede han var blevet valgt et år tidligere. I sit arbejde var han baseret på ideen om, at benzen- eller naphthalenringen er en virkelighedstro struktur, der bevarer sin størrelse og egenskaber fra forbindelse til forbindelse. Heldigvis for organiske kemikere bekræftede hans forskning hypotesen. Dette arbejde var begyndelsen på en række undersøgelser af forskellige klasser af organiske forbindelser, som senere blev præsenteret for Royal Society. Bragg gjorde også antagelser om isens struktur og præsenterede ved den årlige reception i Alpine Club en model lavet af blød voks, hvormed han forklarede, hvorfor bindinger svækkes, når de opvarmes.

Aktiviteter på Det Kongelige Institut

Juleforedrag

I 1919 fandt en tilsyneladende ubetydelig begivenhed sted, som ikke desto mindre fik stor indflydelse på Braggs senere liv - han holdt juleforelæsningerne ("et foredragsforløb tilpasset et ungdommeligt publikum") på Royal Institution . Kurset hed "Lydenes verden". Efter at have læst den blev Bragg ikke kun kendt som en god foredragsholder, men viste også sine fremragende kvaliteter, var i stand til at vise genstanden for sin forskning på en ny måde. Seks af hans foredrag havde titlen "Hvad er lyd", "Lyd og musik", "Lyde i byen", "Lyde på landet", "Lyde i havet", "Lyde i krig". Hans evne til at forklare på fingrene og indflydelse på unge mennesker gjorde ham kendt i vide kredse.

At holde juleforelæsningerne var en af ​​Braggs første opgaver på instituttet. Han opkaldte dem efter det berømte digt af Lucretius - "Om tingenes essens" og fortalte dem om atomer, gasser, væsker og krystallinsk struktur, og satte al den dygtighed og den unikke charme i denne aktivitet. Han imponerede altid det ungdommelige publikum, som disse foredrag var tiltænkt. To gange, i 1925 og 1931, holdt han foredrag om "Gamle håndværk og ny viden" og "Lysets univers". De første forelæsninger kastede lys over hans egen praktiske interesse for videnskabelig forskning, som han senere gav udtryk for i talen "Industry and Science, delivered at the British Association in Glasgow in 1928."

Stillinger besat

Fra 1920-1922 var William Henry Bragg præsident for London Society of Physicists [9] , og fra 1925 til 1927  var han præsident for Institute of Physics .

Sandsynligvis på grund af hans succesrige erfaring som foredragsholder, blev han udnævnt til at forelæse i 1923 i stedet for afdøde Sir James Dewar. I den periode havde han stillinger som Fullerian Porfessor of Chemistry ved Royal Institution, direktør for laboratoriet der, superintendent for huset, direktør for Devi-Faraday Research Laboratory. Fullerian Professor er en stilling, der ikke har klare ansvarsområder. Husets Forstander var eneansvarlig for at sikre Selskabets gnidningsløse og problemfri drift. Devi-Faraday Laboratory blev grundlagt af Dr. Ludwig Mond . Således ledede Bragg al videnskabelig aktivitet i England. Sådan en stilling eksisterede selvfølgelig ikke, men det var meget nemmere og mere bekvemt at have en enkelt administration.

Devi-Faraday Laboratory

Dewar var i firserne på tidspunktet for sin død. Efter sin død måtte Bragg omforme hele den videnskabelige proces, for eksempel arbejdet i Devi-Faraday-laboratoriet, som Bragg ledede ind i hovedstrømmen af ​​krystalgitterforskning. Han tog med sig fra University College Muller og Scherer, som udviklede instrumenter til at arbejde med Rengren-stråler. De fortsatte også med at arbejde med makromolekyler, hvilket krævede yderligere udvikling af teorien om rumgrupper. Under personlig overvågning af Bragg arbejdede Muller med fedtsyrer, inden for organisk kemi, det var et ret populært forskningsemne på det tidspunkt. Hans søn på det tidspunkt var engageret i krystalgitteret af uorganiske forbindelser. Blandt de andre laboratoriemedarbejdere, der er værd at nævne, er JDBernal, REGibbs, der arbejdede på strukturen af ​​kvarts, Miss Yardley (senere Mrs. Lonsdale), som var rygraden i hele laboratoriet, Miss CFElam (senere Mrs. Tipper), kendt for hende arbejde med metaller, WTAstbury, som kom fra University College og studerede krystalgitteret i levende organismer, for eksempel i hår og skaller, JMRobertson, som kom lidt senere og begyndte at studere krystalgitteret af anthracen og naphthalen, og også udviklet Fourier-analysemetoder til at bestemme strukturen af ​​krystalgitteret. I løbet af den korte tid arbejdede også andre fremragende personligheder i laboratoriet. Det voksede hurtigt til et verdensberømt forskningscenter. Bragg kunne ikke længere bruge så meget tid på sin forskning som før, men arbejdet fortsatte med at koge takket være hans kloge vejledning og intuition.

Ledelse af Det Kongelige Institut

Under Braggs ledelse fandt mange vigtige ændringer sted på instituttet. I 1929 påbegyndtes en fuldstændig rekonstruktion af Det Kongelige Instituts bygning. Det stod klart, at bygningen ikke levede op til de sikkerhedskrav, der var relevante på det tidspunkt, herunder brandsikkerhed, og alle foredragssale blev ombygget under hensyntagen til dem. Bragg deltog personligt i genopbygningsprocessen. Han deltog også aktivt i den efterfølgende genopbygning af bygningen i 1936. Devi-Faraday-laboratoriet blev også væsentligt opdateret. Især blev der installeret en enorm røntgengenerator designet af Muller. Han kunne rotere prøven under undersøgelse, var i stand til at køle vand og forbrugte 50 kilowatt elektricitet. Derudover blev der installeret et mindre rør, der forbrugte 5 kilowatt. Den høje effekt gjorde det muligt at fremskynde måleprocessen, reducere eksponeringstiden og forbedre enhedens opløsning. Dette gjorde det muligt at arbejde med mindre prøver, såvel som med organiske forbindelser.

Bragg holdt sig til de avancerede ideer i fysik og fik gavn af dem. Selv da han ikke var i stand til at håndtere alle de matematiske beregninger i den seneste forskning, valgte han den mest nyttige efter hans mening og gav dem grønt lys. For eksempel inviterede han i 1928 Schrödinger til at holde et kursus med forelæsninger om den bølgemekanik, han havde udviklet. Han vendte tilbage med en vis stolthed over sine tidligere eksperimenter med Kleemann og Madsen, som han netop havde fortalt verden om, og sagde: ”Jeg må indrømme, jeg tror, ​​at de eksperimenter, vi har udført, bekræfter Einsteins korpuskulære hypotese. ... Før det troede jeg, at røntgen- og gammastråler ikke havde noget at gøre med dette problem.” Han sluttede tanken med ordene: ”Nu er det endelig blevet helt klart, at atomer, elektroner, bølgebevægelser, energier, momenter – alt dette er en realitet. Men er dette alt? Sandsynligvis er bølgekarakteren kun ejendommelig for fotoner eller også for andre partikler? Vi kan kun vente." Det er klart, at han talte om Davidsons, Germers og Thomsons eksperimenter på elektronens bølgenatur.

På Royal Institution viste Bragg gentagne gange interesse for nye udviklinger. Et godt eksempel er hans arbejde med flydende krystaller. Da han debatterede med Faraday Society om dette emne i Royal Society i 1933, blev han interesseret i lagdelte krystaller og forklarede derefter enkelt og elegant arrangementet af flere ækvidistante lag i form af Dupins cyklider. Derefter beskæftigede han sig aldrig med flydende krystaller igen. Dette eksempel viser hans rumlige fantasi og evnen til at anvende den.

Senere kom Bragg frem til, at det ville være rart at lave grundforskning, da for eksempel HAJahn sammen med WHJChilds udviklede et matematisk apparat til at analysere metans spektrum. Bragg havde aldrig lavet sådan forskning før, men han var altid støttende.

Indtil slutningen af ​​sine dage var han interesseret i det såkaldte fænomen med yderligere refleksion, eller skyggediffusion, som blev observeret på enkeltkrystaller i intenst røntgenlys. Dette fænomen er blevet observeret fra tid til anden, og i 1939 udgav GDPreston et papir, hvor denne effekt blev grundigt undersøgt og forklaret ved indflydelsen af ​​defekter i krystalstrukturen. Herefter offentliggjorde Mrs. Lonsdale og H. Smith en grundig analyse af dette fænomen i organiske og uorganiske krystaller, og Bragg var konstant interesseret i forskningens fremskridt. Dette fænomen og i særdeleshed dets forklaring var yderst interessant for ham. Han var utilfreds med de fremførte teorier, der forklarede dette ved termisk bevægelse i krystaller, og han fremsatte en enklere teori baseret på Prestons ideer om defekter i krystaller. Bragg skrev flere artikler om emnet, som i virkeligheden var hans sidste artikler skrevet før hans død. De blev offentliggjort efter hans død.

Offentlig anerkendelse

I 1930 blev Bragg ikke kun en af ​​de vigtigste skikkelser i britisk videnskab, men også noget af en nationalhelt. Det år overrakte Royal Society ham Copley-medaljen, den højest mulige hæder. I 1916 blev han tildelt Rumfoord-prisen. Han var æresdoktor ved seksten britiske og udenlandske universiteter, medlem af førende udenlandske samfund. I 1931 modtog han Order of Merit. Hvis nogen fremtrædende videnskabsmand holdt foredrag, blev Bragg inviteret til dem, og han sagde ja, hvis han fandt en mulighed. Det er svært at beskrive, hvordan han glædede sig over sådanne begivenheder. Derefter modtog han tak og lykønskninger med al ægte beskedenhed. Han mistede aldrig sin særlige livlighed, han vidste altid, hvad der var interessant for publikum.

I 1935 blev Bragg valgt til præsident for Royal Society i en alder af 73. Hans omdømme, repræsentativitet, selvrespekt, sammen med genialitet, brede udsyn og evne til at finde passende ord gjorde ham til en fremragende kandidat til denne post. Hans venlighed og lette kommunikation gjorde ham glad for den yngre generation, hans respekt for tradition og historie til den ældre generation, og tætte bånd til Trinity College spillede også en rolle. På grund af sin karakter var han i stand til at etablere kontakter med videnskabsmænd fra Nazityskland, gjorde meget for at opnå gensidig forståelse mellem landene.

Aktiviteter under Anden Verdenskrig

Krigen fandt ham i mange pligter, men han undgik ikke nye. Snart blev han ikke kun præsident for Royal Society og direktør for mange projekter ved Royal Institution, men også formand for den videnskabelige komité hos fødevarepolitiet, formand for udvalget af videnskabelige rådgivere, formand for den videnskabelige komité på det britiske konsulat. Derudover var han medlem af Institut for Videnskabelig og Industriel Forskning og beklædte også en række andre stillinger, hvor han ydede sit bedste overalt. Ikke alle mennesker på syvoghalvfjerds år vil være i stand til at udføre så meget arbejde. Hans stemme i radioen gav håb til hundredtusinder. Han var meget interesseret i at undervise i det grundlæggende i videnskab til militærpiloter og skrev endda en bog for at hjælpe dem, The History of Electromagnetism. Naturligvis ville han ikke overføre al videnskabelig aktivitet i landet til militært grundlag, men regeringen insisterede. I 1940 trådte han tilbage som præsident for Royal Society, og forlod også nogle andre poster, men der var stadig mange pligter ved Royal Institution.

Med mod og en styrket pligtfølelse gennemgik han krigens sværeste periode, men hans venner så med utilsløret beklagelse på, hvor hårdt det var for ham. Hver dag kostede hans indsats ham mere og mere. Han udviklede hjerteproblemer og måtte undgå fysisk anstrengelse, men hans unge sind var stadig hans. Hans sidste papir, relateret til hans interesse for et nyt fænomen observeret i røntgenstråler, skrev han i 1941 og publicerede i tidsskriftet Nature. Tirsdag den 10. marts 1942 gik denne galante veteran i seng og døde to dage senere.

Bragg har haft en fantastisk karriere. Indtil han var 40 år, viste han aldrig et ønske om at engagere sig i sin egen forskning. Men lidt senere, på kort tid, gjorde han så meget, at hans navn hurtigt blev kendt inden for alle områder af datidens fysik. I flere år udførte han omhyggelige eksperimenter og med deres hjælp beviste og forklarede røntgenstrålernes korpuskulære natur. Yderligere demonstrerede han deres bølgenatur. Han begyndte sit liv som en ydmyg ung mand og sluttede det som en national skikkelse.

Bragg satte pris på familien, at være sammen med sine børn, og lidt senere, med sine børnebørn, var han lykkeligere end nogensinde. Han deltog aktivt i sin talentfulde søns karriere. Da han modtog en ny aftale, reagerede han på den med ægte overraskelse og glæde. Under ridderne af sin søn, da han blev Sir Lawrence, var faderen overlykkelig. Også kilden til hans lykke var hans datter.

Religion spillede en vigtig rolle i Braggs liv. Han havde ikke strenge dogmatiske synspunkter, men samtidig var han en from person. I samtaler forsøgte han at undgå folks svagheder, uanset hvor alvorlig samtalen var. Jeg foretrak ikke at tale om mange ting. Han havde stor religiøs tolerance og gik ikke ind i stridigheder med mennesker af et andet synspunkt. Nogle af hans tanker kan findes i hans Videnskab og Tro.

Bragg havde lidt af det, man kalder rent engelske træk. Han elskede og respekterede traditioner, især dem, der var knyttet til de institutioner, han var tilknyttet. Da han ikke havde overdreven pedanteri, vandt han popularitet blandt andre. På mange måder lignede han Faraday, Tyndall, Thomson. Han prydede ikke kun engelsk videnskab, men også uddannelse, han var en stor lærer, hvis død var et personligt tab for mange, der kendte ham. Han forlod som personificeringen af ​​en stor periode i engelsk fysiks historie.

Præstationer

I sit videnskabelige arbejde beskæftigede Bragg sig med fænomenerne radioaktivitet og røntgenstråler . For eksempel undersøgte han strålingens absorption og ioniserende effekt afhængigt af afstanden til kilden.

I 1913 begyndte  Bragg sammen med sin søn undersøgelsen af ​​røntgendiffraktion , et år tidligere opdaget af M. von Laue . Forudsat at atomerne i krystaller danner familier af parallelle planer, foreslog faderen og sønnen en formel, der relaterer strålingsbølgelængden, afstanden mellem krystallens parallelle planer og den vinkel, hvorved diffraktionsmaksimum observeres. Den samme betingelse blev uafhængigt opnået samme år af den russiske krystallograf Yu. V. Vul'f og blev i den indenlandske videnskabelige litteratur kaldt Wulff-Bragg-ligningen (Wulffs navn bruges ikke i vestlig litteratur). Denne ligning dannede grundlaget for røntgendiffraktionsanalyse . Ud over ligningen, der beskriver diffraktionsloven, skabte Bragg den første enhed til optagelse af et diffraktionsmønster og udviklede sammen med sin søn det grundlæggende i en metode til at bestemme strukturen af ​​krystaller ud fra diffraktionsmønsteret af røntgenstråler. Brugen af ​​dette instrument gjorde det muligt for Braggs at etablere strukturen af ​​mange simple krystaller, hvoraf den første var NaCl .

For dette arbejde modtog W. G. Bragg sammen med sin søn W. L. Bragg 1915 Nobelprisen i fysik "for deres tjenester i studiet af krystaller ved hjælp af røntgenstråler."

Priser og udmærkelser

Hukommelse

Et krater på Månen blev opkaldt efter William Henry Bragg i 1970 .

Bibliografi

Udgaver på russisk

  • Bragg W. In the world of atoms and molecules, L., 1926.
  • Bragg W. Introduktion til analyse af krystaller, M.-L., 1930.
  • Bragg W. History of electromagnetism, M.-L., 1947.
  • Bragg W. World of Light. Lydens verden. Moskva: Nauka, 1967.

Noter

  1. 1 2 Sir William Bragg // Encyclopædia Britannica 
  2. Sir William Bragg // Internet Speculative Fiction Database  (engelsk) - 1995.
  3. 1 2 William Henry Bragg // Brockhaus Encyclopedia  (tysk) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. Bragg William Henry // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / red. A. M. Prokhorov - 3. udg. — M .: Soviet Encyclopedia , 1969.
  5. www.accademiadellescienze.it  (italiensk)
  6. 1 2 3 Oxford Dictionary of National Biography  (engelsk) / C. Matthew - Oxford : OUP , 2004.
  7. Bragg; Hr; William Henry (1862 - 1942); Knight Physicist // Website for Royal Society of London  (engelsk)
  8. Les membres du passé dont le nom commence par B Arkiveret 13. april 2021 på Wayback Machine  (FR)
  9. Information Arkiveret 12. januar 2003 på Wayback Machine fra NAHSTE Arkiveret 1. oktober 2006 på Wayback Machine (Navigationshjælpemidler til Historien om Videnskab, Teknologi & Miljø). Lewis, John J. The Physical Society and Institute of Physics 1874-2002  . - Institut for Fysik Publishing , 2003. - ISBN 0-7503-0879-6 .

Litteratur

  • Khramov Yu. A. Bragg William Henry // Fysikere: Biografisk vejledning / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2. rev. og yderligere — M  .: Nauka , 1983. — S. 47. — 400 s. - 200.000 eksemplarer.

Links