Mitchell, John Wesley

John Wesley Mitchell ( narozen jako  John Wesley Mitchell ; 3. prosince 1913 – 12. července 2007 ) byl novozélandský chemik a fyzik [1] . Zabýval se studiem mechanismů plastické deformace kovových slitin. Obrovsky přispěl k rozvoji teorie fotoagregace, studoval fotografický proces. Jeho vývoj přispěl k rozvoji vysokorychlostní fotografie.

Člen Královské společnosti v Londýně (1956) [2] .

Životopis

Rodinná anamnéza

John Wesley Mitchell se narodil 3. prosince 1913 v Christchurch na Novém Zélandu . Byl jediným dítětem v rodině. Jeho otec byl vystudovaný stavební inženýr, z Ameriky se přestěhoval na Nový Zéland a pracoval jako pomocný geodet. Otec Johna Mitchella se narodil v roce 1884 v Derby , Connecticut . Jeho předci byli původem ze Skotska , emigrovali a usadili se na východním pobřeží Spojených států . Matka Johna Mitchella (Lucy Ruth Snowballová) se narodila v roce 1887 jako jedno ze tří dětí Johna a Sarah Snowballových (rodným jménem Allport). Její rodiče byli farmáři ve městě Inglewood poblíž sopky Taranaki . Rodina Johna Snowballa pochází z Northumberlandu (severovýchodní Anglie). Předkové Sarah Allportové pocházeli z rodin Allport a Wylett v hrabstvích Warwickshire a Buckinghamshire v Anglii . Na konci 18. století opustili své rodné země a usadili se na Novém Zélandu. Rodiče Johna Mitchella se vzali v roce 1911 ve Waimechi na Novém Zélandu.

Raná léta, vzdělávání

Mitchellovi bydleli v malém domku ve městě Christchurch na předměstí Sydenhamu. John Mitchell získal základní vzdělání ve škole v Sydenhamu. V roce 1926 vstoupil do Christchurch Boys' High School.

Mládežnické zájmy Johna Mitchella se soustředily především na studium geologie, botaniky a zoologie. Během prvních let na střední škole začal horolezectví, prozkoumával Banksův poloostrov a vrcholky na úpatí severních Alp a podnikal expedice do jižních Alp. Ve věku 16 let doprovázel John generálního guvernéra pana Bledsloea a jeho manželku na botanické výpravě za sběrem kapradin z deštného pralesa. V roce 1935 vyšla první vědecká publikace Johna Mitchella, The Vegetation of Arthur's Pass National Park, [3] .

V letech 1931-1934. John navštěvoval Canterbury College , kde získal bakalářský titul. Mitchellův zájem o krystalické pevné látky předal profesor R. Speight, pod kterým John studoval krystalografii, optickou mineralogii a petrologii a doprovázel ho na polních expedicích. V roce 1934, Mitchell získal Charles Cook Memorial Prize za jeho práci na metamorfní petrologii. Získal magisterský titul v oboru chemie s vyznamenáním první třídy. Výsledkem jeho výzkumu bylo získání prvního monokrystalu zinku. Přesně změřil také standardní potenciál zinku a získal informace o transportních vlastnostech roztoku bromidu zinečnatého [4] . Mít přijal zámořské výzkumné stipendium od královského výboru pro 1851 výstavě , Mitchell opustil Nový Zéland v 1935 pro Oxford . V odkazech napsaných o Mitchellovi Henrym Denhamem a James High, John byl popisován jako “pravděpodobně nejvýznačnější student Nového Zélandu doposud” [1] .

Práce v Anglii a USA

V Oxfordu Mitchell spolupracoval s S. N. Hinshelwoodem v Balliol-Trinity Laboratory. V průběhu roku vedl kurzy se studenty, zabýval se vývojem laboratorního kurzu atomové a molekulové spektroskopie. V roce 1937 se Mitchell stal členem Faradayovy společnosti. Během války John Mitchell pracoval pro oddělení výzkumu ozbrojených sil na ministerstvu zásobování ve Woolwich Arsenal jako výzkumný pracovník a také ve výzkumném zařízení ozbrojených sil ve Fort Halstead. Po válce N. F. Mott pozval Mitchella, aby pracoval ve výzkumné skupině H. H. Willse na univerzitě v Bristolu. Mitchell nabídku přijal a v září 1945 odešel do Bristolu. Mitchellův výzkumný program v Bristolu začal studiem povrchových vlastností různých kovů. V důsledku toho byly získány reprodukovatelné hodnoty pracovní funkce a rozdílu kontaktního potenciálu pro čisté a kyslíkem pokryté kovové povrchy. V roce 1948 zahájil výzkum fotografické citlivosti tenkovrstvých krystalů halogenidu stříbra. V roce 1959 odešel pracovat na University of Virginia , USA. Zde studoval deformační chování monokrystalů slitiny mědi a hliníku.

Odchod do důchodu a pokračování vědecké činnosti

Po svém odchodu do důchodu se Mitchell vrátil k problému fotografické citlivosti. Základní myšlenky kvalitativní teorie fotoagregace, formulované Mitchellem v Bristolu, byly v průběhu let některými vědci odmítnuty ve prospěch Henry-Mottovy teorie fotolýzy. V letech 1978 až 1995 Mitchell publikoval 33 článků demonstrujících správnost jeho teorie. Během těchto let také rozvinul mnoho kvantitativních aspektů teorie fotoagregace tvorby latentního obrazu. Mitchell žil ve svém domě v Charlottesville až do své smrti.

Vědecké úspěchy

Raný výzkum

Během svých raných let v Anglii v Oxfordu, Mitchell pracoval se S. N. Hinshelwoodem v laboratoři Balliol-Trinity. Téma jeho výzkumu bylo věnováno studiu mechanismů reakcí probíhajících při různých tlacích mezi plyny jako je oxid dusnatý, vodík, deuterium a diethylether [5] [6] . Začal také studovat chemické a fotochemické procesy v monokrystalech alkalických halogenidů a halogenidů stříbra pomocí spektroskopických měření a měření elektrické vodivosti.

Práce za druhé světové války

Během války, v červnu 1940, Mitchell nastoupil do oddělení výzkumu ozbrojených sil na ministerstvu zásobování arzenálu Woolwich jako výzkumný asistent. V té době neexistoval způsob, jak pořídit vysokorychlostní fotografii, protože neexistovaly adekvátní citlivé nebo intenzivní světelné zdroje. Mitchell vyvinul složitější konstrukci výbojky . Byl nazýván "Ardytron" [7] , poskytoval účinnou fotoexpozici méně než 1,5 μs. Mitchell poté odešel pracovat do Armed Forces Research Establishment ve Fort Halstead, kde se podílel na výzkumu rázových vln.

Studium fotografického procesu

V roce 1948 Mitchell na univerzitě v Bristolu zahájil výzkum fotografické citlivosti krystalů halogenidu stříbra. Vrstvené krystaly byly získány z tavenin halogenidů stříbra, udržovaných mezi plochými skleněnými disky při teplotním gradientu [8] . Byly získány pevné látky diskovitého tvaru sestávající z několika krystalů. Mitchellův žák J. M. Hedges objevil, že po vystavení světlu na těchto krystalech se vytvoří latentně rozvinutý obraz; byl však rychle vystaven slunci. Vznikl také vnitřní latentní obraz, který nebyl vystaven slunci a mohl vzniknout pouze odstraněním jedné z povrchových vrstev. Při delším ozařování docházelo k rozmazání uvnitř subzrn; byly rozpoznány jako dislokace. Tak byla poprvé ukázána mozaiková podstruktura krystalů a dislokací. Na základě získaných dat vyvinul John Mitchell teorii fotoagregace. Některá raná experimentální pozorování Mitchellovy skupiny, stejně jako jeho pozdější teoretické výpočty, sehrály velkou roli v technologickém pokroku, příkladem je zvýšení citlivosti díky použití mikrokrystalů halogenidu stříbra s dvojitou a trojitou strukturou zrna ve filmech pro fotoaparáty ( například Fujicolor super G 400 ) [1] .

Studium mechanismů plastické deformace slitin

Při práci v USA byla Mitchellova pozornost upřena na deformační chování monokrystalů slitiny mědi a hliníku. V těchto systémech zůstaly dislokace ve svých skluzových rovinách. Plasticky deformované vzorky získaných krystalů byly studovány pomocí interferenční optické spektroskopie a také přímým studiem dislokací pomocí elektronové mikroskopie. Výsledky studií ukázaly rozšířenou aktivaci sekundárního skluzu, ale došlo k zablokování primárního skluzu. Dodatečné deformační experimenty s krystaly, které mají tendenci ke skluzu ve dvou ekvivalentních systémech, spolu s výpočty rozložení vnitřního napětí s pozorovanými vícenásobnými dislokacemi vedly k novému vzoru skluzu a tvorbě skluzových pásů [9] . Korelace dislokačních procesů na opačných površích krystalů vedla ke vzniku skluzových pásů a následně k jejich expanzi. Experimenty na deformaci krystalů s odlišnou orientací monokrystalů navíc ukázaly, že při eliminaci blokování interakcí se dráhy primárních dislokací prodlužují. Mnohá ​​z pozorování, která jsou výsledkem této vědecké práce, vedla k vytvoření modelu, který popisoval prvotní vznik skluzových pásů a jejich následné rozpínání a také vytvoření korelace dislokací na opačných površích krystalů. Potvrzení tohoto modelu bylo získáno z experimentů.

Pedagogická činnost

Od samého počátku své vědecké kariéry Mitchell vyučuje. Při práci v Oxfordu vyučoval studenty, vyvinul laboratorní kurz atomové a molekulární spektroskopie. V září 1938 získal místo učitele fyziky na Repton School. Po válce, v září 1945, Mitchell začal učit na katedře fyziky Bristolské univerzity. Byl známý svou jasnou a dobře organizovanou prezentací přednáškového materiálu. V roce 1959 odešel John Mitchell pracovat na University of Virginia a učil tam až do konce svých dnů.

Osobní vlastnosti a koníčky

John Mitchell byl velmi ovlivnitelný a osamělý člověk, ale zároveň dokázal být okouzlující a laskavý. Mitchell věnoval většinu svého volného času výzkumu ve své laboratoři. Kolegové o něm řekli: „Pracuje s neobvyklou vysoce koncentrovanou energií“ [1] . I po svém odchodu do důchodu Mitchell pokračoval v aktivní vědecké práci. Ale i přes tak silnou touhu po vědě si našel čas na mnoho dalších koníčků. Od dětství se John Mitchell věnoval horolezectví. Ve volném čase vylezl na hory ve Skotsku , Walesu , Itálii a Švýcarsku . Při práci v Oxfordu se začal zajímat o hraní squashe a cyklistiky. John často trávil letní prázdniny ve Francii a Německu , kde ovládal oba jazyky. Později se jeho zájem o studium jazyků rozšířil, studoval italštinu, ruštinu a japonštinu. Mezi Mitchellovy koníčky patřila vášeň pro fotografování, žádná z jeho cest se neobešla bez fotoaparátu.

Osobní život

John Mitchell byl třikrát ženatý bez dětí [1] . První dvě manželství neměla dlouhého trvání a skončila rozvodem. Jeho třetí manželství bylo s Virginií Jacobs Hillovou v roce 1976 až do její smrti 15. srpna 2005. Virginia byla vdovou po Chesteru James Hill, Jr., profesor psychologie na Lawrence University, Appleton, Wisconsin. Doprovázela Johna Mitchella téměř na všech jeho cestách a publikovala jeho články. Virginia pochopila potřebu vědeckého výzkumu a podporovala Johna ve všem, což mu umožnilo v posledních letech učinit mnoho objevů.

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 Barber DJ John Wesley Mitchell. 3. prosince 1913 - 12. července 2007 // Biogr. mems. Klesl. R. Soc., 2011, v. 57, str. 269-289
2. ↑ Mitchell; John Wesley // webové stránky Royal Society of London 
3. ↑ Mitchell JW Vegetace národního parku Arthur Pass // In Handbook of Arthur Pass (ed. RS Odell), Christchurch, New Zealand: Whitcomb & tombs, 1935, str. 93–98
4. ↑ Mitchell JW, Parton HN Aktivní koeficienty a transportní čísla bromidu zinečnatého při 25 °C, z měření EMF // Trans. Faraday Soc., 1939, v. 35, str. 758–765
5. ↑ Mitchell JW, Hinshelwood CN Inhibice fotochemických reakcí oxidem dusnatým // Proc. R. Soc. Londýn, 1937, v. 159, str. 32–45
6. ↑ Mitchell JW, Hinshelwood CN Vliv vodíku a deuteria na tepelný rozklad diethyletheru v oblasti nízkého tlaku // Proc. R. Soc. Londýn, 1937, v. 162, str. 357–366
7. ↑ Mitchell JW Plynem plněné výbojky jako zdroje světla pro vysokorychlostní fotografii // Trans. Illum. Ing. soc. Londýn, 1949, v. 14, str. 91–104
8. ↑ Mitchell JW, Mott NF Povaha a formování fotografického latentního obrazu // Phil. Mag. (8) 2, 1957, str. 1149–1170
9. ↑ Mitchell JW Elementární procesy při tvorbě skluzových pásů v monokrystalech α-fázových slitin Cu–Al // Phys. Status Solidi, 1993, v. 135, str. 455–466

Odkazy

• [jeden]
• [2]
• [3]

V bibliografických katalozích	NUKAT : n2010111916 VIAF : 311301897 WorldCat VIAF : 311301897