Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Брегг, Вільям Генрі


Wh-bragg.jpg

План:


Введення

Сер Уїльям Генрі Брегг ( англ. Sir William Henry Bragg ; 2 липня 1862, Уігтон - 12 березня 1942, Лондон) - англійський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики за 1915 р. (Спільно зі своїм сином У. Л. Брегг).


1. Біографія

1.1. Ранній період життя

Гімназія в Маркет-Харборо

В кінці п'ятдесятих Роберт Джон Брегг, 25 років, залишив службу в торговому флоті, купивши на зароблені гроші ферму Стоунрейс, розташовану в Вестварде, близько Уігтона, в Камберленд. Тут він влаштувався і почав свою фермерську життя. У 1861 році він одружився на Мері Вуд, дочки парафіяльного священика, і через рік, 2 липня 1862 у нього народився син Вільям Генрі Брегг, що став згодом президентом Лондонського Королівського товариства. У семирічному віці Брегг позбувся матері, після чого разом з батьком переїхав у місто Маркет-Харборо графства Лестершир, де проживали два його дядька по батьківській лінії. Він навчався спочатку в місцевій гімназії, відновленої його дядьком Вільямом Брегг, а c 1875 року - в коледжі короля Вільгельма на острові Мен.

Є замітки самого Брегга про ранній період його життя, написані ним за кілька років до смерті . Вони містять багато маленьких яскравих замальовок, які дають нам живе уявлення про його юність. Такі його слова про свою матір: "Я не пам'ятаю її досить добре, бо вона померла, коли мені було 7. Ймовірно, вона була приємною і доброю жінкою. Пам'ятаю, одного разу, я сидів за кухонним столом, а вона розкачувала тісто, як я раптом виявив, що можу свистіти: ми пильно подивилися один на одного, і в цей хвилюючий мить я був гордий своїм новим вмінням ... ". Про школу, в яку Вільям ходив у семирічному віці, він писав так: "Дяді Вільяму в 1869 вдалося перезаснувати стару гімназію в Маркет-Харборо. Він мала вигадливу архітектуру, підносячись над дерев'яними колонами, під нею знаходився магазинчик з продажу масла. Призначений керівник, якого звали Вуд, був здатним людиною, і школа виросла. Я був один з 6 учнів, коли школа відкрилася після тривалої перерви. Напевно, через зв'язки мого дядька з цією школою в кінці першого року після відкриття, мене віддали туди з оплатою 8 фунтів на рік. В якості заохочення - на той момент хлопчиків, бажаючих навчатися було більше 6 - вибрали мене, і я став учнем, ще не знаючи, яке це ... Школа була досить хороша, і я успішно закінчив її досить швидко; в 1873 році я поступив в коледж, опинившись наймолодшим із надійшли. Мене прийняли в третій клас, я вважав, що здатний піти далі, але правила забороняли переходити в наступний клас тих, хто не здав історію церкви - її я завалив, так само як і грецький ".


1.2. Трініті-коледж

У 1880 році, коли Вільяму виповнилося сімнадцять, він спробував вступити в Трініті-Коледж в Кембріджі, на публічному іспиті його помітили, але порахували занадто молодим і рекомендували повернутися в школу ще на рік. На наступний рік він спробував знову, але проявив себе не дуже вдало, і тим не менше його зарахували на невеликі курси, взявши до уваги минулорічні заслуги.

На наступний рік він знову зробив безуспішну спробу, але був вибраний слухачем в силу минулих заслуг. У своїх нотатках Брегг пояснював свій застій посиленням релігійних настороеній в школах - хлопчики були налякані вічним прокляттям і пекельним вогнем і сильно дбали про те, що їм варто робити, щоб спастися. "Це був дійсно жахливий рік", - говорив Брегг, і, хоча він був релігійною людиною, додавав: "На довгі роки Біблія стала відразливою книгою, яку я намагався не читати". Ці слова взяті з його особистих заміток для Рідделевской меморіальної лекції на тему "Наука і релігія", прочитаної за рік до його смерті; він також зауважив: "Я впевнений, що я не єдиний молодий чоловік, у якого літературна інтерпретація Біблійних текстів викликала роки гострого страждання і страху ". І ці почуття були знайомі багатьом його слухачам.

Поступово в Трініті-коледж, вже в 1882 він став іменним стипендіатом, а в 1884 - став третім по успішності випускником, що здали на відмінно першу частину бакалаврського іспиту.


1.3. Університет Аделаїди

1.3.1. Надходження на викладацьку посаду

Він продовжив вчитися в Кембриджі, приймаючи участь в здачі третьої частини іспиту і відвідуючи лекції, включаючи ті, які читав Дж. Дж. Томсон, отримав у 1884 р. звання Cavendish Professor. В Наприкінці 1885 р. Томсон поцікавився, чи не хоче Шеффард, кращий студент на курсі Брегга, спробувати себе на ниві викладача математики і фізики в університеті Аделаїди, замість пішов Хораса Лемба. Однак Шеппард не подав свою кандидатуру, і Брегг вирішив поптать щастя. Разом з двома іншими кандидатами він постав перед вибірниками: головним представником Сером Артуром Блайсом, Дж. Дж. Томсоном і Хорас Лемб, і після належного вступного курсу був обраний на цей пост. Роль, зіграна Томсоном в наданні Брегг посади в Австралії, описана в листі до Томсону від 17 грудня 1936 р., передавальному Маестро привітання з вісімдесятих днем ​​народження: "Я повинен дозволити собі додати мої персональні поздоровлення Вам. П'ятдесят років тому я пройшов разом з Вами цей шлях, на якому Ви були лектором, а я слухачем. Ви випадково поставили запитання, що змусив мене відразу після лекції побігти на телеграф і подати заяву на посаду, яку Лемб звільнив ".

Брегг радів. Оклад 800 фунтів на рік, дуже пристойний дохід у ті роки, був набагато вище того, який він очікував в цьому віці і про який він думав, переїжджаючи в іншу країну.


1.3.2. Життя в університеті

Життя в Австралії спочатку йому сподобалася. "Приїзд до Австралії був як сонце і свіже зміцнюючий повітря", - писав Брегг. Перш за все він завів дружбу з усіма навколо, особливо з Тоддом. Чарльз Тодд, глава сім'ї, був начальником поштового відділення і астрономом при уряді Південної Австралії; в 1889 році він був обраний членом Лондонського Королівського товариства, пізніше став Лицарем Командором ордена св. Михайла і св. Георгія. Три роки опісля після свого приїзду Брегг одружився на дочці Тодда Гвендолін. Троє дітей від їхнього щасливого шлюбу - Вільям Лоуренс, згодом Сер Лоуренс Брегг; Роберт, убитий в першу світову війну в Дарданеллах, і Гвендолін, згодом місіс Олбані Керол - народилися в Австралії.

В Австралії Брегг почав займатися експериментами - тим, чим він майже не займався в Англії. Незабаром після відкриття Рентгеном Х-променів (1895) Брегг зібрав першу в Аделаїді рентгенівську трубку, яка, можливо, була першою і у всій Австралії. Він все ще не намагався зробити якихось оригінальних досліджень, і не сумнівався, що йому зумовлено вести приємну і корисну життя як популярному викладачеві і хорошому другу в суспільстві Аделаїди, у відповідності зі своїм суспільним становищем. У сорок років Брегг накопичив достатній досвід викладання і мав добре розвинуте критичне почуття. Він був зрілим мислителем, але не здійснив нічого, що можна було б назвати дослідженнями. Його зрілість і довгі тренування у виступах були безмірно корисні йому, коли він робив своє відкриття.


1.3.3. Наукова діяльність в університеті

У січні 1904 р. Австралійська асоціація розвитку науки зібралася в місті Данідіне в Новій Зеландії, і Брегг чинив опір призначенню президентом асоціації в області астрономії, математики і фізики. Під час ранніх відкриттів в області радіоактивності вся увага була прикута до фізики, і дослідження з намаганнями зловити електрон мали місце і в лабораторії Кавендіша і в багатьох інших. Хвилюючі відкриття в новій області сипалися як з рогу достатку. Зокрема, вийшла друга знаменита стаття Леннарда, в якій було показано поглинання катодних променів речовиною. На його адресу Брегг написав роботу про радіоактивність і властивості електрона, і згодом сильно зацікавився питанням проникнення елементарних частинок в речовину. У той час атом представляли у вигляді певної кількості електронів, розподілених в позитивно зарядженої області (модель Томсона), або у вигляді моделі тісно пов'язаних позитивного і негативного зарядів-концепція нейтральних пар (модель Леннарда). Концепція нейтральних пар використовувалася Брегом пізніше в іншому зв'язку. У цій теорії порівняно сильні локалізовані електростатичні сили розділені великим простором, в якому вони суттєво послаблюються. Розсіювання пучка електронів в експериментах Леннарда являє собою ефект відхилення завдяки проходженню через силові центри.

У такому випадку, вважав Брегг, альфа-частинки повинні за рахунок своєї маси пролітати крізь тонкий шар фольги, практично не змінюючи свого напрямку, в такому випадку експонентний закон, який виконується для пучка електронів, не виконується для пучка альфа-частинок. За його власним словам, сказаним в 1904 році, "було б некоректно говорити, що кількість випромінювання, що проходить відстань x в середовищі, пропорціональновираженію e-ax, краще сказати, що: (1) Кількість частинок, що проходять дана відстань, практично не залежить від його довжини до досягнення критичного значення, за яким відбувається різке падіння. (2) Енергія часток, що проходять задану відстань, поступово зменшується у міру збільшення відстані і падає до 0 на тому ж критичному порозі. (ця подія виділено, оскільки показує типові для Брегга ясність і точність, здатність виражати простою мовою сутність сучасної проблеми. До тих пір, поки йому не вдавалося обмежити свої думки до стану, в якому можливо просте і ясне вираження думок, він відчував себе не в своїй тарілці) "

Кілька місяців потому, коли запитаний їм бромід радію поступив в його розпорядження він, за участю Клімана в якості асистента, почав свої класичні дослідження діапазону альфа-частинок і суміжних питань іонізації, створюваної цими частками і затримуючої здатності речовин. Використовуючи електрометрії, який вимірював іонізацію, створювану в тонкому шарі повітря між газом і пластиною, як вимірювального інструмента, він точно визначив межі діапазону альфа-частинок та зміни іонізації уздовж їх шляху, отриманих з радію, який досягав рівноваги зі своїми продуктами в 4 діапазонах , відповідним часткам з радію, радону, радію А і радію С, у відповідності з теорією Резерфорда, яка таким чином була підтверджена. За допомогою Клімана він знайшов "затримує здатність" речовини, яка була приблизно пропорційна квадратному кореню з атомної ваги. Враховуючи складність явища, що відбувається при поглинанні часток речовиною, було б цікаво і логічно, якби таке правило дотримувалося у всьому діапазоні елементів. Він легко сполучався з Резерфордом про роботу над частками, чиї властивості були отримані незалежно різними шляхами

Він також провів фундаментальні дослідження впливу іонізації, створюваної альфа-частинками, на властивості і поведінку вторинних електронів вибитих з речовини бета-і гамма-випромінюванням. Електронів, які він називав беьа-випромінювання або вторинне бета-випромінювання. У деяких експериментах по бета-променів він співпрацював з Джоном Мадсеном. Експерименти на вторинних електронах, вибитих гамма-променями були важливі для розвитку теоретичних поглядів Брегга. Вони дозволили встановити, що швидкість бета-променів залежить не від інтенсивності, а від їх "якості", що збільшується з ростом проникаючої здатності останніх, а також той факт, що швидкість бета-променів не залежить від атома, їх випускає. Ці результати, показані Садлер та іншими, застосовні до бета-частинок іспущенний речовиною після впливу довільного рентгенівського випромінювання. Здебільшого на подібних експериментах Брегг базував свої погляди на корпускулярну теорію рентгенівських променів, погляди, які, як показали його подальші експерименти, вимагали змін. Парадокс одночасного співіснування властивостей частинок і хвилі була улюбленою темою Брегга, до якої ми повернемося пізніше. Фундаментальні дослідження, які були проведені швидко і успішно в Аделаїді між 1904 і 1908 роками, швидко зміцнили його популярність по всьому світу фізики як першокласного дослідника.


1.4. Повернення до Англії і наукове визнання

Він був обраний членом королівського товариства в 1907 році, менше ніж через 3 роки після читання його першої оригінальної публікації. Його кандидатуру запропонував Резерфорд. Було неминуче, що його покличуть в професора у старому світі. У 1908 він отримав запрошення на посаду професора фізики в Лідс, яка повернула його до Англії. За час 22-річного проживання в Австралії Брегг придбав репутацію надійного людини і доброго друга. Він мав множинні зв'язки з Аделаїдою і цілком насолоджувався життям. В останні роки він завжди говорив про Південної Австралії з величезною любов'ю. У Лідсі Брегг по початку був цілком зайнятий організацією навчання в лабораторії, і природно практично не проводив експериментів. Він виробив свої погляди, що рентгенівські промені і бета-частинки мали корпускулярну природу, а відсутність тяжіння в магнітному та електричному полях він пояснював гіпотезою, що елементарні промені по своїй природі є нейтральним дуплетом - електрон, у якого є темний плащ у вигляді позитивного заряду, нейтралізуючого його власний заряд, і якщо говорити захоплюючими словами Брегга, незважаючи на те, що ця картина більше не була задовільна, він брав до уваги багато властивостей випромінювання, які знайшли форму в квантовій теорії. Зокрема, Брегг наполягав на тому, що безліч експериментів показують, що елементарні бета-або гамма-промені були певними одиницями, а не розповсюджується хвилею, як і було насправді. Дуалістична теорія також з успіхом пояснила в загальному вигляді різні аспекти перетворення катодних променів в рентгенівські і звільнення електронів рентгенівськими і гамма-променями. Це було використано для того, щоб сконцентрувати увагу на на тому аспекті, що випромінювання є частинками, який відіграє важливу роль в сучасних теоріях.

Під час роботи над вторинним випромінюванням Брегг прийшов до висновку, що іонізуюча здатність рентгенівських променів є ненаправленої, тому що вторинні електрони звільняються первинними рентгенівськими променями. Він був першим, хто стверджував цей важливий факт і підтвердив ці висновки експериментами, проведеними у співпраці з Портером, результати яких були опубліковані в 1911 році.

Відкриття Лауе, Фрідріха та Кніппінг оголошене в червні 1912 року, що рентгенівські промені дифрагує, проходячи через кристал, викликало сенсацію в світі фізики. Брегг був дуже зацікавлений цим явищем, в що він писав в листопадовому номері " Nature "за цей рік:" Доктор Туттон припускав, що новий експеримент, можливо, дозволить показати відмінності між хвильової і корпускулярної теорією рентгенівських променів. Немає сумнівів у правильності його припущення. Якщо експеримент допоможе довести єдність природи рентгенівського випромінювання і світла, тоді теорія нейтральних пар виявиться неспроможною в поясненні всіх фактів поведінки випромінювання. З іншого боку властивості рентгенівських променів добре описуються квазікорпускулярной теорією, і точні властивості світла можуть бути інтерпретовані подібним же чином. Виникаюча проблема, на мою думку не вирішується за допомогою якоїсь з цих теорій, але може бути дозволена за допомогою іншої теорії включає можливості обох. "

Теорія дифракційних плям, яку Лауе створив в результаті роздуми над тривимірною гратами, була досить складна і включала в себе припущення про інтерференції хвиль у тривимірному просторі. У тому ж році Брегг надав більш просте пояснення цього явища, взявши до уваги віддзеркалення хвиль від паралельних шарів атомів або дифракційних точок, кожна з яких є набором паралельних кристалографічних площин, які діють як відображають поверхні для випромінювання, довжина хвилі якого підкоряється закону Брегга λn = 2d sin α, де d - це відстань між паралельними кристалографічними площинами, α-кут, що доповнює кут падіння. Таким чином, чим більш щільно розташовані дані кристалографічні поверхні, тим сильніше віддзеркалення, тобто площини з більш високими індексами відображають слабкіше. Брегг почав проводити експерименти над відображенням рентгенівських променів згідно своїй інтерпретації цього явища разом зі своїм сином, і потім, на початку 1913, вийшла їх перша спільна робота, яка заклала основу науки, що займається аналізом кристалів за допомогою рентгенівських променів.

До початку першої світової війни в 1914 Брегг написав ще 5 класичних робіт, при написанні однієї з яких-по структурі алмазів-він також співпрацював зі своїм сином. Серед тем, над якими він працював, були: Загальна технологія роботи рентгенівського спектрометра, характеристики поглинання різних випромінювань і його ефекти, структура сірки і кварцу і загальні питання енергії. Дослідження, проведені спільно з Пірсом, привели їх до закону Брегга-Пірса, відповідно до якого, якщо утримувати частоти нижче смуги в якій відбувається порушення безперервності поглинання, то коефіцієнт поглинання атома пропорційний четвертого ступеня атомного номера і довжині хвилі в ступені 5/2. У ранніх експериментах Брегг використовував іонізаційні камеру для виявлення і реєстрації променів. У своїх ранніх роботах Брегг навчився долати складнощі, пов'язані з таким типом вимірювань, і він разом зі своїм сином мав блискучий успіх при використанні іонізаційного спектрометра. Фотографічний метод уже використовувався в цей час Мозелем в своїх класичних дослідженнях, Брегг став використовувати його пізніше.

Роботи Брегга і його сина Лоренса в 1913-1914 роки заклали основу нової гілки науки, яка має величезне значення - аналіз кристалічної решітки за допомогою рентгенівських променів. У фундаментальних дослідженнях рентгенівських променів за допомогою їх дифракції на кристалах завдяки Лауе і його колегам були підтверджені їх хвильові властивості. Також слід зазначити, що використання рентгенівських променів як інструменту для систематичного дослідження структури кристалів стало можливим виключно завдяки Брегг. Його заслуги були відзначені Нобелівською премією по фізиці в 1915 році і подальшим формальним визнанням в Лейпцигу, в 1928.


1.5. Діяльність у період Першої Світової війни

Раптово спалахнула в 1914 році війна застала Брегга в Лідс за кропіткою роботою і експериментами по вивченню кристалічної решітки. В університеті його вважали світилом науки, і він навіть посідав кабінет проректора. У 1915 році він продовжував роботи з гамма-променями, і, крім іншого опублікував статтю про кристалах типу шпінелі. У цьому році він отримав звання професора фізики в університетському коледжі Лондона, але мало-помалу виявився втягнутий у військові розробки.

У липні 1915 року було засновано Комітет по винаходах і дослідженнями, який давав Адміралтейству експертні оцінки щодо організації та підтримці наукових розробок, корисних флоту, і Брегг став її членом.

Підводні човни представляли все більш серйозну небезпеку, і були необхідні методи акустичного пошуку підводних об'єктів. Брегг було доручено керувати розробками методів виявлення звукових джерел під водою, проведених протівоподлодочним відділенням Адміралтейства. У квітні 1916 він був призначений заступником директора з досліджень в Адміралтейському дослідницькому центрі в Хоксрідже. В Адміралтействі Брегг зіткнувся з різноманітними проблемами (докладніше в роботі "Recollections and Reflections" JJThomson), і йому довелося побудувати свою лабораторію в Parketson Quay, Гарвіч, де він у 1917 році почав роботу, керуючи при цьому іншими фізиками, в тому числі AORankine. Розроблений Брегг та його співробітниками гідрофон, підводне звукоулавлівающее пристрій, зіграв важливу роль для оборони від підводних човнів. Пізніше він був описаний Брегг у його "World of Sounds", книзі, написаній на основі його Різдвяних лекцій у Королівському Інституті, з яких дві містили звіти, представлені в "Engineering" 13 червня 1919 р. На протязі всієї серії проти-подлодочних робіт були розвинені багато методи і інструменти, які в подальшому виявилися корисними. Крім наукового визнання, за свої військові розробки Брегг удостоївся чудовим ордена Британської Імперії і звання Командора Великого Хреста в 1917р, а в 1920р був присвячений в Лицарі Великого Хреста. У тому ж 1920 році став почесним членом Трініті-коледжу в Кембриджі. Ця подія була йому особливо приємно.


1.6. Робота в Університетському коледжі Лондона

Після війни Брегг продовжив колишню роботу в якості професора фізики в Університетському коллежде Лондона і тут же зайнявся дослідженнями. Він зібрав кілька молодих дослідників, з яких випливає слід згадати Бекхурста, і заснував там свою наукову школу після того, як секрети кристалічної решітки були висвітлені у Королівському Інституті.

У 1921 році до нього приєдналися Шерер, Астберрі і, трохи пізніше, Мюллер і міс Ярдлі (місіс Лонсдейл в заміжжі). У ті дні Брегг не тільки керував роботою інших людей, але і власне ручно ставив експерімнти, сідав за спектрометр при першій же можливості. На початку свого наукового шляху в Університетському коледжі він користувався старої перевіреної іонізаційної камерою, але поступово відмовився від неї на користь фотопластинки. Обладнання в коледжі по-началу не вистачало, і Брегг зі своїми студентами, зокрема, Мюллером і Шерер, прийнялися розробляти нові прилади. Вони навчилися використовувати рентгенівські трубки, як з ниткою розжарення, так і заповнені газом, ввели в обіг самоочищаються трубки, які виявилися досить затребувані в наступні роки. Справа в тому, що в той час вакуумні насоси були ще недостатньо ефективні, і трубки з ниткою були досить проблемним інструментом. Ця робота була підтримана щедрим грантом від Департаменту наукових і промислових досліджень, який залишився вкрай задоволений результатом.

В Університетському коледжі Брегг вперше зіткнувся з кристалічною решіткою в органічних сполуках. До цього він працював з монокристалами і використовував порошковий метод. Він представив результати досліджень по нафталіну та його похідних у Фізичному Товаристві в 1921р в якості президента, на посаду якого був вибраний рік тому. У своїх роботах він грунтувався на ідеї, що бензольні або нафталінових кільце - це реально існуюча структура, яка зберігає свої розміри і властивості від з'єднання до з'єднання. На щастя для хіміків-органіків, його дослідження підтвердили гіпотезу. Ця робота послужила початком низки досліджень різних класів органічних сполук, які пізніше були представлені Королівському Товариству. Також Брегг зробив припущення щодо структури льоду і на щорічному прийомі в Alpine Club представив модель, зроблену з м'якого воску, за допомогою якої пояснив, чому при нагріванні зв'язку слабшають.


1.7. Діяльність у Королівському Інституті

1.7.1. Різдвяні лекції

У 1919 році відбулося на перший погляд несуттєво подія, яка тим не менш сильно вплинуло на подальше життя Брегга - він прочитав Різдвяні лекції ("курс лекцій, адаптований для юнацької аудиторії") у Королівському Інституті. Курс називався "Світ звуків". Прочитавши його, Брегг не тільки став відомий як хороший лектор, але також показав свої неабиякі якості, зміг по-новому показати об'єкт своїх досліджень. Шість прочитаних ним лекцій носили назви "Що є звук", "Звук і музика", "Звуки в місті", "Звуки в країні", "Звуки в море", "Звуки на війні". Його вміння пояснювати на пальцях і вплив на молодих людей зробили його відомим у широких колах.

Читання Різдвяних лекцій було однією з перших обов'язків Брегга в Інституті. Він назвав їх на честь знаменитого вірша Лукреція - "Про сутність речей" і розповідав на них про атомах, газах, рідинах і кристалічній структурі, вкладаючи в це заняття все майстерність і неповторну чарівність. Він завжди справляв враження на юнацьку аудиторію, для якої і призначалися ці лекції. Двічі, в 1925 і 1931 роках, він давав лекції "Старі ремесла і нові знання" і "Всесвіт світла". Перші лекції пролили світло на його власний практичний інтерес у наукових дослідженнях, які він пізніше висловив у промові "Промисловість і наука, виголошеній в Британської Асоціації в Глазго в 1928 р."


1.7.2. Займані посади

Ймовірно, завдяки успішному лекторської досвіду він був призначений читати лекції в 1923 році замість пішов з життя Сірка Джеймса деваріо. За той період він був на посадах Fullerian Porfessor of Chemistry у Королівському Інституті, діректром лабораторії там же, суперінтендантом Будинки, директором дослідної лабораторії Деві-Фарадея. Fullerian Professor - це посада, що обіймає яку не має чітких обов'язків. Суперінтендант Будинку відповідав цілком за забезпечення гладкою і безпроблемною діяльності Товариства. Лабораторія Деві-Фарадея була заснована доктором Людвігом Монд. Таким чином, Брегг керував усією науковою діяльністю Англії. Такий посади, звичайно, не існувало, але було набагато простіше і зручніше мати єдину адміністрацію.


1.7.3. Лабораторія Деві-Фарадея

Деваріо на момент смерті було за вісімдесят. Після його смерті Брегг довелося перекроїти весь науковий процес, наприклад, роботу в лабораторії Деві-Фарадея, яку Брегг направив в русло досліджень кристалічної решітки. Він узяв з собою з Університетського коледжу Мюллера і Шерера, які займалися розробкою приладів для роботи з ренгреновскімі променями. Також вони продовжили роботу з макромолекулами, що зажадало подальшої розробки теорії просторових груп. Під особистим керівництвом Брегга Мюллер займався жирними кислотами, в області органічної хімії це був досить популярний об'єкт досліджень в той час. Його син у той час займався кристалічною решіткою неорганічних сполук. Серед прочух співробітником лабораторії варто згадати JDBernal, REGibbs, що займалися структурою кварцу, міс Ярдлі (згодом, місіс Лонсдейл), яка була опорою всій лабораторії, міс CFElam, (згодом, місіс Тіппер), відому роботами по металах, WTAstbury, який прийшов з Університетського коледжу і вивчав кристалічні грати в живих організмах, наприклад у волоссі і панцирах, JMRobertson, який прийшов трохи пізніше і зайнявся вивченням кристалічної решітки антрацену і нафталіну, а також розвивав методи Фур'є-аналізу для визначення структури кристалічної решітки. За те невеликий час в лабораторії попрацювали й інші видатні особистості. Вона швидко виросла у всесвітньо-відомий дослідний центр. Брегг більше не міг проводити за своїми дослідженнями стільки ж часу, скільки раніше, але робота продовжувала кипіти завдяки його мудрому керівництву і інтуїції.


1.7.4. Керівництво Королівським Інститутом

Під керівництвом Брегга в Інституті відбулося багато важливих змін. У 1929 почалася повна реконструкція будівлі Королівського Інституті. Стало ясно, що будівля не задовольняє актуальним на той момент вимогам безпеки, в тому числі протипожежної, і з їх урахуванням були перебудовані всі лекційні аудиторії. Брегг особисто брав участи в процесі реконструкції. Також він брав живу участь в подальшої реконструкції будівлі в 1936 році. Також була істотно оновлена ​​лабораторія Деві-Фарадея. Зокрема, був встановлений величезний генератор рентгенівських променів, розроблений Мюллером. Він міг обертати досліджуваний зразок, вмів охолоджувати воду і споживав 50 кіловат електроенергії. Крім того, була встановлена ​​трубка меншого розміру, споживана 5 кіловат. Велика потужність дозволяла прискорити процес вимірювання, зменшити час експозиції та поліпшити дозвіл приладу. Це дозволило працювати із зразками менших розмірів, а також з органічними сполуками.

Брегг тримався передових ідей у ​​фізиці, витягав з них користь. Навіть коли він опинявся не в змозі розібратися з усіма математичними викладками у новітніх дослідженнях, він вибирав найбільш корисні на його погляд і давав їм зелене світло. Наприклад, в 1928году він запросив Шредінгера прочитати курс лекцій з розробленої ним хвильової механіки. Він повернувся з якоїсь гордістю щодо його минулих спільних з Клееманом і Мадсеном експериментів, про які тільки що розповів світові, зі словами: "Повинен зізнатися, я вважаю, що проведені нами експерименти підтверджують корпускулярну гіпотезу Ейнштейна .... До цього я вважав, що рентгенівські і гамма-промені ніяк не пов'язані з цим питанням. " Він закінчив думку словами: "Тепер нарешті стало абсолютно ясно, що атоми, електрони, хвильові руху, енергії, моменти - все це реальність. Але все це? Ймовірно, хвильовий характер властивий тільки фотонам або й іншим часткам теж? Ми можемо лише чекати ". Очевидно, він говорив про експерименти Девідсона, Гермера і Томсона про хвильову природу електрона.

У Королівському Інституті Брегг неодноразово виявляв інтерес до нових розробок. Непоганий приклад - його робота з рідкими кристалами. Дискутуючи з Фарадеевскім Товариством щодо цього питання в Королівському Товаристві в 1933 році, він зацікавився шаруватими кристалами, а потім просто і елегантно пояснив розташування декількох рівновіддалених шарів в термінах ціклідов Дупіна. Після цього він ніколи більше не займався питаннями рідких кристалів. Цей приклад показує його просторову уяву та вміння його застосувати.

Пізніше Брегг прийшов до висновку, що було б непогано зайнятися фундаментальними дослідженнями, як, наприклад, HAJahn спільно з WHJChilds розробляли математичний апарат для аналізу спектра метану. Раніше Брегг не займався такими дослідженнями, але завжди підтримував.

До кінця своїх днів він цікавився так званим явищем додаткового відбиття, або дифузією тіні, яке спостерігалося на монокристалах в інтенсивному рентгенівському світлі. Це явище спостерігалося час від часу, і в 1939 році GDPreston опублікував статтю, в якій цей ефект був ретельно вивчений і пояснений впливом дефектів у кристалічній структурі. Після цього місіс Лонсдейл і H.Smith опублікували ретельний аналіз цього явища в органічних і неорганічних кристалах, і Брегг постійно цікавився ходом досліджень. Це явище і, в особливості, його пояснення були йому вкрай цікаві. Його не задовольняли висунуті теорії, що пояснюють це тепловим рухом в кристалах, і він висунув більш просту теорію на основі ідей Престона про дефекти в кристалах. Брегг написав на цю тему кілька статей, які фактично стали його останніми статтями, написаними перед самою його смертю. Вони були опубліковані після його смерті.


1.7.5. Суспільне визнання

У 1930 році Брегг став не тільки однією з найважливіших фігур британської науки, але і кимось на зразок національного героя. У тому році Королівське Товариство вручило йому медаль Коплі, вищу з можливих нагород. У 1916 році він був удостоєний премії Румфорда. Був почесним доктором в шістнадцяти британських і зарубіжних університетів, членом провідних іноземних спільнот. У 1931 році він отримав Орден Заслуг. Якщо який-небудь видатний вчений давав лекції, Брегг запрошувався на них, і він погоджувався, якщо знаходив можливість. Важко описати, як він радів таким подіям. Після він отримував подяки та привітання з усією непідробною скромністю. Він ніколи не втрачав свій особливої ​​жвавості, він завжди знав, що цікаво аудиторії.

У 1935 році Брегг у віці 73 років був обраний президентом Королівського Товариства. Його репутація, показність, почуття власної гідності разом з геніальністю, широкий кругозір і вміння знаходити відповідні слова робили його прекрасним кандидатом на цей пост. Його доброта і простота в спілкуванні розташовували до нього молоде покоління, повага до традицій та історії - старе покоління, близькі зв'язки з Трініті-Коледжем також зіграли свою роль. Завдяки своїм характером він зміг встановити зв'язки з вченими з нацистської Німеччини, зробив багато для досягнення взаєморозуміння між країнами.


1.8. Діяльність у період Другої Світової війни

Війна застала його за безліччю обов'язків, але він не уникав і нових. Незабаром він став не лише президентом Королівського Товариства та керівником багатьох проектів у Королівському Інституті, але й головою наукового комітету при продовольчої поліції, головою комітету наукових радників, головою наукового комітету при британському консульстві. Крім того, він був членом департаменту наукових і промислових досліджень, а також займав ряд інших посад, скрізь викладався по повній. Не кожна людина сімдесяти семи років зможе виконувати стільки роботи. Його голос по радіо давав надію сотням тисяч. Він жваво цікавився навчанням основам науки військових льотчиків і навіть написав їм в допомогу книгу "Історія електромагнетизму". Природно, він не збирався переводити всю наукову діяльність в країні на військові рейки, однак уряд наполягав. У 1940 році він склав повноваження президента Королівського Товариства, а також залишив деякі інші пости, але обов'язків у Королівському Інституті все одно було багато.

З мужністю і окрепнувшім почуттям обов'язку він пройшов через найважчий період війни, але його друзі з неприхованим жалем дивилися на те, як важко йому це давалося. З кожним днем ​​його зусилля обходилися йому все більшою ціною. У нього з'явилися проблеми з серцем, і йому довелося уникати фізичних навантажень, але молодий розум був як і раніше його. Свою останню статтю, пов'язану з його інтересом до нового явища, що спостерігається в рентгенівських променях, він написав у 1941 році і опублікував в журналі "Nature". У вівторок, 10 березня 1942 року, цей галантний ветеран зліг, а двома днями пізніше помер.

Брегг зробив приголомшливу кар'єру. Аж до 40-річного віку він ніколи не показував бажання займатися власними дослідженнями. Однак трохи пізніше, за короткий термін він зробив стільки, що його ім'я скоро стало відомим у всіх галузях фізики того часу. За кілька років він провів ретельні експерименти і з їх допомогою довів і пояснив корпускулярну природу рентгенівських променів. Далі він продемонстрував хвильову їх природу. Він почав своє життя скромним юнаків і закінчив її як особистість національного масштабу.

Брегг цінував сім'ю, перебуваючи разом з дітьми і, трохи пізніше, онуками, він був щасливий як ніколи. Він брав живу участь в кар'єрі свого талановитого сина. Отримуючи нове призначення, він реагував на це з непідробним подивом і захопленням. Під час посвячення сина в лицарі, коли він став сером Лоренсом, батько був у нестямі від радості. Також джерелом його щастя була його дочка.

Релігія зіграла важливу роль в житті Брегга. У нього не було суворих догматичних поглядів, але був при цьому благочестивою людиною. У розмовах він намагався уникати слабких сторін людей, незалежно від того, наскільки серйозний була розмова. Про багато речей вважав за краще просто не говорити. Він володів великою релігійною терпимістю і не вступав у суперечки з людьми іншої точки зору. Деякі його думки можна знайти в його праці "Наука і віра".

Брегг частково володів тим, що називається чисто англійськими рисами. Він любив і поважав традиції, особливо ті, що були пов'язані з установами, з якими був пов'язаний. Не володіючи зайвим педантизмом, він завоював популярність у оточуючих. Багато в чому він нагадував Фарадея, Тиндаля, Томсона. Він прикрашав не тільки англійську науку, але й освіту, був великим учителем, чия смерть стало особистою втратою для багатьох, хто його знав. Він пішов як уособлення великого періоду в історії англійської фізики.


2. Досягнення

У своїх наукових роботах Брегг займався явищами радіоактивності і рентгенівського випромінювання. Наприклад, він досліджував поглинання і іонізуюче дію випромінювання в залежності від відстані до джерела.

В 1913 р. спільно з сином Брегг зайнявся вивченням дифракції рентгенівських променів, роком раніше відкритої М. фон Лауе. Припустивши, що атоми в кристалах утворюють сімейства паралельних площин, батько і син запропонували формулу, що зв'язує довжину хвилю випромінювання, відстань між паралельними площинами кристала і кут, під яким спостерігається дифракційний максимум. Це ж умова в тому ж році було незалежно отримано російським Кристалографія Ю. В. Вульфом і у вітчизняній науковій літературі отримало назву рівняння Вульфа-Брегга (в західній літературі ім'я Вульфа не використовується). Це рівняння лягло в основу рентгеноструктурного аналізу. Крім рівняння, що описує закон дифракції, Брегг створив перший прилад для реєстрації дифракційної картини і разом з сином розробив основи методу визначення структури кристалів за дифракційної картині рентгенівських променів. Використання цього приладу дозволило Брегг встановити структуру багатьох простих кристалів, першим з яких був NaCl.

За цю роботу У. Г. Брегг, спільно зі своїм сином У. Л. Брегг, отримав у 1915 р. Нобелівську премію з фізики "за заслуги в дослідженні кристалів за допомогою рентгенівських променів".


3. Нагороди

Література

  • Брегг У. В світі атомів і молекул, Л., 1926.
  • Брегг У. Введення в аналіз кристалів, М.-Л., 1930.
  • Брегг У. Історія електромагнетизму, М.-Л., 1947.
  • Брегг У. Світ світла. Світ звуку. М.: Наука, 1967.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Брегг, Вільям Лоренс
Сьюард, Вільям Генрі
Гаррісон, Вільям Генрі
Ваддінгтон, Вільям Генрі
Пікерінг, Вільям Генрі
Перкін, Вільям Генрі (старший)
Тальбот, Вільям Генрі Фокс
Брегг, Пол
Брегг, Біллі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru