William Henry Bragg - William Henry Bragg


William Henry Bragg

William Henry Bragg Nobel bw.jpg
narozený ( 1862-07-02 )2. července 1862
Wigton , Cumberland , Velká Británie
Zemřel 12.03.1942 (1942-03-12)(ve věku 79)
Londýn, Spojené Království
Národnost britský
Alma mater Trinity College, Cambridge
Známý jako Rentgenová difrakce
Rentgenová spektroskopie
Braggův zákon
Braggův vrchol
Bragg – teorie šedé dutiny
Bragg – Paul Pulsator
Ocenění Nobelova cena za fyziku (1915)
Barnardova medaile (1915)
Matteucciho medaile (1915)
Rumfordova medaile (1916)
Copleyova medaile (1930)
Faradayova medaile (1936) Cena
Johna J. Cartyho (1939)
Vědecká kariéra
Pole Fyzika
Instituce University of Adelaide
University of Leeds
University College London
Royal Institution
Akademičtí poradci JJ Thomson
Pozoruhodní studenti WL Bragg
Kathleen Lonsdale
William Thomas Astbury
John Desmond Bernal
John Burton Cleland
Poznámky
Je otcem Lawrence Bragga . Otec a syn společně získali Nobelovu cenu.

Sir William Henry Bragg OM KBE PRS (2. července 1862 - 12. března 1942) byl anglický fyzik , chemik , matematik a aktivní sportovec, který se svým synem Lawrencem Braggem jednoznačně sdílel Nobelovu cenu - Nobelovu cenu za fyziku z roku 1915 : „za jejich služby v analýze z krystalické struktury pomocí rtg záření " . Po něm a jeho synovi je pojmenován minerál Braggite . V roce 1920 byl povýšen do šlechtického stavu .

Životopis

The Old Grammar School, Market Harborough , which has plaque inside noting Bragg's visit.

Raná léta

Bragg se narodil ve Westwardu v Anglii poblíž Wigtonu v Cumberlandu , jako syn Roberta Johna Bragga, obchodního námořního důstojníka a farmáře, a jeho manželky Marie rozené Woodové, dcery duchovního. Když bylo Braggovi sedm let, zemřela mu matka a byl vychován svým strýcem, také jménem William Bragg, na Market Harborough v Leicestershire . Studoval na tamním gymnáziu , na King William's College na ostrově Man a poté, co vyhrál výstavu (stipendium) , na Trinity College v Cambridgi . Promoval v roce 1884 jako třetí wrangler a v roce 1885 mu byla udělena prvotřídní vyznamenání v matematických triposech .

University of Adelaide

V roce 1885, ve věku 23 let, byl Bragg jmenován (Sir Thomas) starším profesorem matematiky a experimentální fyziky na univerzitě v Adelaide v Austrálii a začal zde pracovat počátkem roku 1886. Jako zkušený matematik měl v té době omezené znalosti z fyziky, z nichž většina byla ve formě aplikované matematiky, kterou se naučil na Trinity. V té době také v Adelaide absolvovalo úplné kurzy jen asi stovka studentů, z nichž necelá hrstka patřila do přírodovědné školy, jejíž nedostatečná výuková zařízení si Bragg zdokonalil tím, že se vyučil firmou výrobců nástrojů. Bragg byl schopný a oblíbený lektor; podporoval vznik studentské unie a bezplatnou účast učitelů přírodních věd na jeho přednáškách.

Rozvinul se Braggův zájem o fyziku, zejména v oblasti elektromagnetismu. V roce 1895 ho navštívil Ernest Rutherford na cestě z Nového Zélandu do Cambridge; to byl začátek celoživotního přátelství. Bragg se živě zajímal o nový objev rentgenových paprsků Wilhelmem Röntgenem . Dne 29. května 1896 v Adelaide Bragg před setkáním místních lékařů předvedl aplikaci „rentgenových paprsků k odhalení struktur, které byly jinak neviditelné“. Samuel Barbour , hlavní chemik FH Faulding & Co. , farmaceutický výrobce v Adelaide, dodal potřebné zařízení ve formě Crookesovy trubice , skleněné výbojky. Zkumavka byla získána v anglickém Leedsu, kde Barbour navštívil firmu Reynolds a Branson , výrobce fotografického a laboratorního vybavení. Barbour se vrátil do Adelaide v dubnu 1896. Barbour provedl vlastní experimenty krátce po návratu do Austrálie, ale výsledky byly omezené kvůli omezenému výkonu baterie. Na univerzitě byla trubice připojena k indukční cívce a baterii vypůjčené od sira Charlese Todda , Braggova tchána. Indukční cívka byla použita k výrobě elektrické jiskry potřebné pro Bragga a Barboura k „generování krátkých výbuchů rentgenových paprsků“. Obecenstvo bylo příznivě zapůsobeno. Bragg využil jako testovaný subjekt na způsob Röntgena a nechal z jeho ruky pořídit rentgenovou fotografii. Obraz prstů v jeho ruce odhalil „staré zranění jednoho z prstů, které utrpěl při používání řezacího stroje na tuřín na farmě svého otce v Cumbrii“.

Již v roce 1895 pracoval profesor William H. (později Sir William) Bragg na bezdrátové telegrafii, ačkoli veřejné přednášky a demonstrace se zaměřovaly na jeho rentgenový výzkum, který později vedl k jeho Nobelově ceně. Při spěchající návštěvě Rutherforda byl hlášen, že pracuje na Hertzově oscilátoru. Obě technologie měly mnoho společných praktických vláken a v laboratoři mu nápomocně pomáhal Arthur Lionel Rogers, který vyráběl velkou část vybavení. Dne 21. září 1897 Bragg provedl první zaznamenanou veřejnou ukázku fungování bezdrátové telegrafie v Austrálii během přednáškového setkání na univerzitě v Adelaide v rámci konference Unie veřejných učitelů. Bragg opustil Adelaide v prosinci 1897 a strávil všech 1898 na 12měsíční volno, cestoval po Velké Británii a Evropě a během této doby navštívil Marconi a prohlédl si jeho bezdrátová zařízení. Začátkem března 1899 se vrátil do Adelaide a již 13. května 1899 Bragg a jeho tchán Sir Charles Todd prováděli předběžné testy bezdrátové telegrafie s vysílačem na observatoři a přijímačem na jižní silnici ( asi 200 metrů). Experimenty pokračovaly po celou jižní zimu 1899 a rozsah byl postupně rozšířen na Henley Beach. V září byla práce rozšířena na obousměrné přenosy s přidáním druhé indukční cívky zapůjčené panem Oddiem z Ballaratu. Bylo žádoucí rozšířit experimenty přes mořskou cestu a Todd se zajímal o propojení mysu Spencer a ostrova Althorpe, ale místní náklady byly považovány za nepřiměřené, zatímco poplatky za patentované vybavení od společnosti Marconi byly přemrštěné. Ve stejné době se Braggovy zájmy přikláněly k rentgenovým paprskům a praktická práce v oblasti bezdrátového připojení v jižní Austrálii byla po další dekádu do značné míry spící.

Zlom v Braggově kariéře nastal v roce 1904, kdy předal prezidentskou adresu sekci A Australasian Association for the Advancement of Science v Dunedinu na Novém Zélandu na téma „Některé nedávné pokroky v teorii ionizace plynů“. Na tuto myšlenku navázal „v brilantní sérii výzkumů“, která mu během tří let vynesla stipendium Královské společnosti v Londýně. Tento dokument byl také původem jeho první knihy Studie radioaktivity (1912). Brzy po doručení jeho adresy z roku 1904 bylo Braggovi k dispozici nějaké experimenty s bromidem radia . V prosinci 1904 se ve filozofickém časopise objevil jeho článek „O absorpci α paprsků a o klasifikaci α paprsků z radia“ a ve stejném čísle dokument „O ionizačních křivkách radia“, napsaný ve spolupráci s jeho objevil se také student Richard Kleeman .

Na konci roku 1908 se Bragg vrátil do Anglie. Během 23 let v Austrálii „viděl počet studentů na univerzitě v Adelaide téměř čtyřnásobně a měl plný podíl na rozvoji její vynikající vědecké školy“. Vrátil se do Anglie na první plavbě SS Waratah , lodi, která příští rok zmizela na moři při druhé plavbě. Během své cesty byl znepokojen tendencí lodi zařazovat se do seznamu a dospěl k závěru, že metacentrum lodi bylo těsně pod jejím těžištěm . V roce 1911 svědčil o svém přesvědčení, že Waratah byla při vyšetřování zmizení lodi nestabilní.

University of Leeds

Pamětní deska na Parkinsonově budově, University of Leeds
Rentgenový spektrometr vyvinutý společností Bragg

Bragg obsadil Cavendishovu katedru fyziky na univerzitě v Leedsu od roku 1909 do roku 1915. S velkým úspěchem pokračoval ve své práci na rentgenu. Vynalezl rentgenový spektrometr a se svým synem Lawrencem Braggem, tehdejším studentem výzkumu v Cambridgi, založil novou vědu rentgenové krystalografie , analýzu krystalové struktury pomocí rentgenové difrakce.

první světová válka

Po vypuknutí války v roce 1914 byli oba jeho synové povoláni do armády. Následující rok byl jmenován Quain profesorem fyziky na University College London . Na to, aby mohl přispět k válečnému úsilí, musel čekat téměř rok: nakonec byl v červenci 1915 jmenován do rady pro vynález a výzkum zřízené admiralitou. V září zemřel jeho mladší syn Robert na zranění v Gallipoli. V listopadu sdílel Nobelovu cenu za fyziku se starším synem Williamem Lawrencem. Námořnictvo se snažilo zabránit potopení neviditelnými, ponořenými ponorkami. Vědci doporučili, aby nejlepší taktikou bylo poslouchat ponorky. Námořnictvo mělo v Aberdour Scotland výzkumné zařízení pro výzkum hydrofonů , které bylo osazeno námořními muži. V listopadu 1915 byli do jejího personálu přidáni dva mladí fyzici. V červenci 1916 se Admiralita poklonila vnějšímu tlaku na využívání vědy a jmenovala Bragga jako vědeckého ředitele v Aberdouru, kterému pomáhají tři další mladí fyzici. Vyvinuli vylepšený směrový hydrofon, který přesvědčil admirality o jejich užitečnosti. Koncem roku 1916 se Bragg se svou malou skupinou přestěhoval do Harwiche , kde byl personál rozšířen a měli přístup k ponorce pro testy. Ve Francii, kde byli vědci mobilizováni od začátku války, udělal fyzik Paul Langevin velký krok s echolokací a generoval intenzivní zvukové impulzy s křemennými listy oscilovanými na vysoké frekvenci, které byly poté použity jako mikrofony k poslechu ozvěn. Křemen byl použitelný, když byly koncem roku 1917 k dispozici elektronky k zesílení slabých signálů. Britové udělali sonar použitelný spíše pomocí mozaiky malých křemenných kousků než řezů z velkého krystalu. V lednu 1918 se Bragg přestěhoval do admirality jako vedoucí vědeckého výzkumu v protiponorkové divizi. Ke konci války byla britská plavidla vybavena sonarem obsluhovaným vyškolenými posluchači.

Inspirován metodami Williama Lawrencea pro lokalizaci nepřátelských děl zvukem jejich střelby , výstup ze šesti mikrofonů vzdálených od sebe podél pobřeží byl zaznamenán na pohybující se fotografický film. Rozsah zvuku je v moři mnohem přesnější než v turbulentní atmosféře. Byli schopni lokalizovat místa vzdálených výbuchů, které byly použity k získání přesné polohy britských válečných lodí a minových polí.

University College London

Po válce se vrátil na University College London, kde pokračoval v práci na krystalové analýze.

Královská instituce

Od roku 1923 byl Fullerian profesorem chemie na Královské instituci a ředitelem výzkumné laboratoře Davy Faradaye. Tato instituce byla prakticky přestavěna v letech 1929–30 a za Braggova ředitelství bylo z laboratoře vydáno mnoho cenných papírů. V roce 1919, 1923, 1925 a 1931 byl pozván, aby přednesl vánoční přednášku Královského institutu o světě zvuku ; Pokud jde o povahu věcí, staré tradice a nové znalosti, respektive vesmír života .

Královská společnost a nadcházející válka

Bragg byl zvolen prezidentem Královské společnosti v roce 1935. Fyziolog AV Hill byl biologickým tajemníkem a brzy se ACG Egerton stal fyzickým tajemníkem. Během první světové války stáli všichni tři frustrující měsíce, než jejich schopnosti byly použity pro válečné úsilí. Věda byla nyní posílena zprávou armádního výboru na vysoké úrovni o zkušenostech získaných v minulé válce; jejich první doporučení bylo „držet krok s moderním vědeckým vývojem“. Ministerstvo práce očekávalo další válku a bylo přesvědčeno, aby přijala Hilla jako konzultanta vědecké pracovní síly. Královská společnost sestavila registr kvalifikovaných mužů. Navrhli malý vědecký výbor, aby poradil Výboru pro císařskou obranu, ale to bylo zamítnuto. Nakonec v roce 1940, když Braggovo funkční období skončilo, byl jmenován vědecký poradní výbor válečného kabinetu. Bragg zemřel v roce 1942.

Vyznamenání a ocenění

Bragg byl společný vítěz se svým synem, Lawrence Bragg , na Nobelovu cenu za fyziku v roce 1915: „Za své služby v analýze krystalové struktury pomocí rentgenu .

Bragg byl v roce 1907 zvolen členem Královské společnosti , viceprezidentem v roce 1920 a v letech 1935 až 1940 byl prezidentem Královské společnosti . Byl zvolen členem Královské akademie věd, literatury a výtvarného umění Belgie dne 1. června 1946.

Byl jmenován velitelem Řádu britského impéria (CBE) v roce 1917 a Knight Commander ( KBE ) v roce 1920 civilní válečné vyznamenání . V roce 1931 byl přijat do Řádu za zásluhy .

Soukromý život

V roce 1889 se v Adelaide Bragg oženil s Gwendoline Todd, zkušenou malířkou vodových barev, a dcerou astronoma, meteorologa a elektrotechnika sira Charlese Todda . Oni měli tři děti, dceru, Gwendolen a dva syny, William Lawrence , narozený v roce 1890 v North Adelaide, a Robert. Gwendolen se oženil s anglickým architektem Albanem Caroeem , Bragg učil Williama na univerzitě v Adelaide a Robert byl zabit v bitvě u Gallipoli . Braggova manželka Gwendoline zemřela v roce 1929.

Bragg hrál tenis a golf a jako zakládající člen Lacrosse klubů North Adelaide a Adelaide University přispěl k zavedení lakrosu do jižní Austrálie a byl také tajemníkem šachové asociace Adelaide University.

Bragg zemřel v roce 1942 v Anglii a přežila jeho dcera Gwendolen a jeho syn Lawrence.

Dědictví

Přednáškové divadlo King William's College (KWC) je pojmenováno na památku Bragga; Na jeho památku je také pojmenována pozvaná literární debatní společnost v KWC, Braggova společnost. Jedna ze školních „domů“ ve škole Roberta Smytha, Market Harborough, Leicester, se jmenuje „Bragg“ na památku toho, že tam byl studentem. Od roku 1992 uděluje Australský fyzikální institut Zlatou medaili Bragg za vynikající výsledky ve fyzice za nejlepší doktorskou práci studenta australské univerzity . Na obou stranách medaile jsou vyobrazení sira Williama Henryho a jeho syna sira Lawrence Bragga.

Centrum experimentální techniky na Brunel University se jmenuje Bragg Building. Budova Sir William Henry Bragg na univerzitě v Leedsu byla otevřena v roce 2021.

V roce 1962 byly na univerzitě v Adelaide postaveny Braggovy laboratoře na památku 100 let od narození sira Williama H. ​​Bragga.

Očekává se, že australské Braggovo centrum protonové terapie v Adelaide v Austrálii bude dokončeno koncem roku 2013. Je pojmenováno pro otce i syna a bude nabízet radiační terapii pro pacienty s rakovinou.

V srpnu 2013 Braggův příbuzný, hlasatel Melvyn Bragg , představil program BBC Radio 4 „Bragg on the Braggs“ k nositelům Nobelovy ceny za fyziku z roku 1915.

Publikace

  • William Henry Bragg, William Lawrence Bragg, „X paprsků a krystalová struktura“, G. Bell & Son, Londýn, 1915.
  • William Henry Bragg, Svět zvuku (1920)
  • William Henry Bragg, Krystalický stát - Románská přednáška pro rok 1925. Oxford, 1925.
  • William Henry Bragg, O povaze věcí (1925)
  • William Henry Bragg, Staré obchody a nové znalosti (1926)
  • William Henry Bragg, Úvod do krystalové analýzy (1928)
  • William Henry Bragg, Vesmír světla (1933)

Viz také

Reference

Další čtení

  • "Nejcennějším záznamem jeho práce a obrazem jeho osobnosti je vynikající nekrolog, který napsal profesor Andrade z London University pro Royal Society of London." Prohlášení Sir Kerr Grant , v:
  • „Život a dílo sira Williama Bragga“, Vzpomínková přednáška Johna Murtagha Macrossana z roku 1950, University of Queensland. Autorem a autorem je Sir Kerr Grant, emeritní profesor fyziky, University of Adelaide. Reprodukováno jako strany 5–37 Bragg Centenary, 1886–1986 , University of Adelaide.
  • „William a Lawrence Braggovi, otec a syn: Nejvíce mimořádná spolupráce ve vědě“, John Jenkin, Oxford University Press 2008.
  • Ross, John F. Historie rozhlasu v jižní Austrálii 1897–1977 (JF Ross, 1978) [1]

externí odkazy

Profesní a akademické asociace
PředcházetFrederick
Gowland Hopkins
46. prezident Královské společnosti
1935–1940
Uspěl
Henry Hallett Dale