Aston, Francis William

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 13. října 2016; kontroly vyžadují 24 úprav .
Francis William Aston
Angličtina  Francis William Aston
Datum narození 1. září 1877( 1877-09-01 )
Místo narození Harborne , Anglie , Velká Británie
Datum úmrtí 20. listopadu 1945 (ve věku 68 let)( 1945-11-20 )
Místo smrti Cambridge , Anglie , Velká Británie
Země  Velká Británie
Vědecká sféra fyzika , chemie
Místo výkonu práce University of Birmingham , Cambridge
Alma mater Birminghamská univerzita
Cambridgeská univerzita
Akademický titul bakalář věd ( 1910 ) a doktor věd ( 1914 )
vědecký poradce J. J. Thomson
Známý jako Tvůrce prvního hmotnostního spektrografu
Ocenění a ceny Nobelova cena - 1922 Nobelova cena za chemii (1922)
Hughesova medaile (1922)
Medaile Johna Scotta (1923)
Bakerova přednáška (1927)
Králova medaile (1938)
Duddellova medaile a cena (1944)
Logo Wikisource Pracuje ve společnosti Wikisource
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Francis William Aston ( Eng.  Francis William Aston ; 1. září 1877 , Harborn  - 20. listopadu 1945 , Cambridge ) - anglický fyzik , člen Royal Society of London (1921), člen korespondent Akademie věd SSSR (1924) , Nobelova cena za chemii za rok 1922. [1] [2]

Raná léta

Francis Aston se narodil v Harborne (nyní součást Birminghamu ) [3] [4] 1. září 1877. Byl třetím dítětem a druhým synem Williama Astona, farmáře a obchodníka se železem, a Fanny Charlotte Hollis, dcery prosperujícího birminghamského puškaře. Od roku 1889 do roku 1891 studoval na Harborne Parish School a od roku 1891 do roku 1893 na Malvern College, kde byl špičkovým studentem. Po Aston šel do Maison Boarding College ve Worcestershire (která se později stala University of Birmingham ). Na vysoké škole Francis Aston studoval fyziku u Johna Henryho Poyntinga a chemii u Percyho Franklanda a Williama Tildena . V roce 1896 provedl další výzkum v organické chemii v soukromé laboratoři v domě svého otce. V roce 1898 pracoval a zároveň dostával finanční prostředky z Forsterova stipendia; jeho práce souvisela s optickými vlastnostmi sloučenin kyseliny vinné . Výsledky byly zveřejněny v roce 1901. Protože stipendium neposkytovalo dostatečné finanční prostředky, Aston také zahájil výzkum v oblasti enzymatické chemie na pivovarské škole v Birminghamu a v roce 1900 byl najat pivovarem Butler & Co.

Práce na univerzitě v Birminghamu

Souběžně s prací v pivovaru Aston vybudoval v domě svého otce potřebné zařízení pro měření elektrických výbojů ve vakuových trubicích. V roce 1903 Aston skončil a vrátil se k práci na univerzitě v Birminghamu jako Poyntingův asistent . Francis Aston pokračoval ve svém výzkumu rentgenové fyziky a radioaktivity s finančními prostředky z nově založeného stipendia z University of Birmingham. Prozkoumal „temný prostor Crookes “. Bylo zjištěno, že její rozměry jsou úměrné tlaku a elektrickému proudu a že v blízkosti katody existuje další temný prostor (později nazývaný „Astonův prostor“) [5] [6] [7] . V roce 1910 udělila univerzita v Birminghamu Francisi Astonovi bakalářský titul v čistých a aplikovaných vědách a v roce 1914 doktorát ve vědě [8] . V roce 1909 začal Francis Aston přednášet na univerzitě v Birminghamu, ale v roce 1910 na pozvání J. J. Thompsona odešel pracovat do Cavendish Laboratory v Cambridge .

Práce v Cambridge

J. J. Thompson ukázal povahu katodových paprsků a poté objevil elektron a v době Astonova příjezdu zkoumal kladně nabité „kanálové paprsky“ (tj. anodové paprsky), které objevil Eugen Goldstein v roce 1886. Metodu vychylování částic magnetickým polem v anodových svazcích objevil Wilhelm Wien v roce 1908; spojením elektrického a magnetického pole bylo možné oddělit různé ionty na základě poměru náboje k hmotnosti. Ionty s určitým poměrem náboje k hmotnosti zanechaly na fotografické desce charakteristickou parabolickou stopu . Tato skutečnost poprvé ukázala, že atomy stejného prvku mohou mít různé hmotnosti. Výsledkem těchto studií byl první hmotnostní spektrograf . Právě předpoklad existence izotopů vedl přímo k vytvoření hmotnostního spektrografu schopného separovat izotopy chemických prvků. Aston zpočátku pracoval na detekci izotopů neonu a později chlóru a rtuti . První světová válka zabránila experimentálnímu důkazu izotopů pomocí hmotnostního spektrometru, protože Aston v té době pracoval v Royal Aircraft Establishment ve Farnborough jako technický asistent pracující na leteckých nátěrech. Po válce se Francis Aston vrátil do Cambridge v Cavendish Laboratory a dokončil první hmotnostní spektrograf, který publikoval v roce 1919. S pomocí svého přístroje dokázal Aston detekovat 212 přirozených izotopů různých prvků. Výzkum izotopů také umožnil Astonovi formulovat celočíselné pravidlo, které říká, že hmotnosti izotopů jsou vždy vyjádřeny jako celá čísla. Toto pravidlo bylo široce používáno k rozvoji myšlenek o jaderné energii . V roce 1921 se stal členem Mezinárodního výboru pro atomové váhy a členem Královské společnosti [9] a v roce 1922 obdržel Nobelovu cenu za chemii [10]

„za objev izotopů velkého množství neradioaktivních prvků pomocí jím vynalezeného hmotnostního spektrografu a za formulaci pravidla celých čísel“

.

Následná vylepšení umožnila vyrobit druhou (1927) a třetí (1935) verzi přístroje, což zvýšilo přesnost a rozlišení, což umožnilo měřit velmi malé odchylky od celočíselného pravidla. Ukázalo se tedy, že hmotnost izotopu vodíku byla o 1 % vyšší, než se očekávalo z průměrné hmotnosti ostatních prvků. Aston přemýšlel o jaderné energii a jejích aplikacích v roce 1936. Výsledky jsou zobrazeny v článcích "Izotopy" [11] , "Hmotnostní spektra a izotopy" [12] a mnoha dalších jeho knihách.

Osobní život

Ve volném čase se Aston věnoval lyžování a bruslení , za tím pravidelně jezdil do Švýcarska a Norska . Během první světové války se věnoval horolezectví . Mezi 20 a 25 lety trávil hodně času na kole . S vynálezem motorových vozidel samostatně sestrojil v roce 1902 spalovací motor a v roce 1903 se zúčastnil automobilového závodu Gordona Bennetta v Irsku. Aston také plaval , hrál golf s Rutherfordem a dalšími kolegy z Cambridge [13] , vyhrál tenis na Open Championship ve Walesu a Irsku a naučil se surfovat v Honolulu v roce 1909. Astonova rodina mu poskytla dobré hudební vzdělání, takže vědec hrál také na klavír , housle a violoncello na takové úrovni, že pravidelně koncertoval v Cambridge. Aston miloval cestování, navštívil mnoho míst po celém světě. Po smrti svého otce se Aston v roce 1908 vydal na světové turné, navštívil Austrálii a Nový Zéland , který znovu navštívil v letech 1938-1939. [14] [15] Aston byl také zručným fotografem a zajímal se o astronomii . Byl členem několika expedic ke studiu zatmění Slunce na Sumatře v roce 1932, v Manoga v Kanadě 31. srpna 1932 a v Kamishri v Japonsku . Plánoval také navštívit Jižní Afriku v roce 1940 a Brazílii v roce 1945. Nikdy se neoženil.

Smrt

Aston zemřel v Cambridge dne 20. listopadu 1945. Bylo mu 68 let [16] .

Ceny a ceny

Aston byl členem Royal Society of London, zahraničním členem Italské národní akademie věd a Akademie věd SSSR. Získal cenu Johna Scotta (1923), Hughesovu medaili (1920) a Královskou medaili (1938) Královské společnosti v Londýně, stejně jako Dudellovu medaili a cenu fyzikálního institutu (1941). V letech 1936 až 1945 byl Aston předsedou Komise pro atomové hmotnosti Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie

Poznámky

  1. ↑ Nobelova cena za chemii  1922 . Nobelova nadace . Získáno 14. dubna 2008. Archivováno z originálu 26. října 2012.
  2. ↑ Squires, Gordone. Francis Aston a hmotnostní spektrograf  // Daltonské  transakce. - 1998. - Ne. 23 . - S. 3893-3900 . - doi : 10.1039/a804629h .
  3. ↑ Plaketa č. 1616 na otevřených plaketách . Získáno 13. března 2022. Archivováno z originálu dne 7. dubna 2022.
  4. ↑ Kevin M. Downard. Encyklopedie hmotnostní spektrometrie  . - 2015. - Sv. 9b. - S. 6-8.
  5. ↑ Francis William Aston. Experiments on a New Cathode Dark Space in Helium and Hydrogen  (anglicky)  // Proceedings of the Royal Society A  : journal. - 1907. - Sv. 80 , č. 535 . - str. 45-49 . - doi : 10.1098/rspa.1907.0072 . — . — .
  6. ↑ Francis William Aston. Experimenty na délce temného prostoru katody s různými hustotami proudu a tlaky v různých plynech  // Proceedings of the Royal Society A  : journal  . - 1907. - Sv. 79 , č. 528 . - str. 80-95 . - doi : 10.1098/rspa.1907.0016 . - . — .
  7. ↑ Francis William Aston. The Distribution of Electric Force in the Crookes Dark Space  // Proceedings of the Royal Society A  : journal  . - 1911. - Sv. 84 , č. 573 . - str. 526-535 . - doi : 10.1098/rspa.1911.0005 . - . — .
  8. ↑ Archivovaná kopie (odkaz není dostupný) . Získáno 1. října 2018. Archivováno z originálu 27. února 2012. 
  9. ↑ FW Aston a kol. Zpráva Mezinárodního výboru pro chemické prvky: 1923  //  J. Am. Chem. soc. : deník. - 1923. - Sv. 45 , č. 4 . - S. 867-874 . - doi : 10.1021/ja01657a001 .
  10. ↑ Francis W. Aston – životopisný  . Nobelova nadace . Získáno 5. října 2017. Archivováno z originálu 5. října 2017.
  11. ↑ Aston, Francis William. Izotopy  (anglicky) . - Londýn: E. Arnold, 1922. - S.  152 .
  12. ↑ Aston, Francis William. Hmotnostní spektra a  izotopy . — Londýn: Edward Arnold, 1933.
  13. ↑ KM Downard.  Cavendishův krokodýl a temný kůň – paralelní životy Rutherforda a Astona  // Recenze hmotnostní spektrometrie : deník. - 2007. - Sv. 26 , č. 5 . - str. 713-723 . - doi : 10.1002/mas.20145 . - . — PMID 17546675 .
  14. ↑ Hevesy, G. Francis William Aston. 1877–1945  (anglicky)  // Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. - 1948. - Sv. 5 , č. 16 . - S. 634-650 . - doi : 10.1098/rsbm.1948.0002 . — .
  15. ↑ KM Downard. Francis William Aston – muž stojící za hmotnostním spektrografem  // European  Journal of Mass Spectrometry : deník. - 2007. - Sv. 13 , č. 3 . - S. 177-190 . - doi : 10.1255/ejms.878 . — PMID 17881785 .
  16. ↑ Dr. FW Aston umírá. Nositel Nobelovy ceny za chemii v roce 1922. Je známý svou prací s izotopy. Na turné po této zemi před 23 lety předvídal uvolnění nové energie. Vyvinuté izotopy. V čele atomového výboru. Přednášel v této zemi , The New York Times  (22. listopadu 1945). Archivováno z originálu 23. července 2018. Získáno 6. srpna 2010.  „Smrt Dr. Francis William Aston, člen Královské společnosti a člen Trinity College v Cambridge, byl dnes oznámen. Bylo mu 68 let."

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole