Мир природы Карта сайта Правила работы с сайтом Наши авторы
Введение Новости Заповедники
2017
  Май  
пн вт ср чт пт сб вс
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4
24 Мая 2012

День славянской письменности и культуры

24 Мая 1900

В Петербурге был спущен на воду бронепалубный двухмачтовый крейсер «Аврора»

Люди и наука

Чарлз Гловер Баркла

Чарлз Гловер Баркла (1877—1944) Чарлз Гловер Баркла (1877—1944)

Английский физик Чарлз Гловер Баркла родился в городе Уиднесе (графство Ланкашир).

Его родители - Джон Мартин Баркла, служащий химической компании, и Сара (в девичестве Главер) Баркла.

Баркла закончил среднюю школу при Ливерпульском институте и в 1895 году поступил в Университетский колледж в Ливерпуле на средства стипендиального фонда; там он изучал математику и экспериментальную физику.

В 1898 году он получил степень бакалавра с высшими отличиями по физике. В следующем году он получил степень магистра. На стипендию в Тринити-колледже (Кембридж) в 1899 году Баркла изучал физику у Джорджа Стоукса и проводил исследования в Кавендишской лаборатории под руководством Дж. Дж. Томсона.

Полтора года спустя он перешел в Кингс-колледж, где смог петь в его знаменитом хоре; обладая превосходным баритоном, он часто солировал.

В 1902 году Баркла отказался от хоровой стипендии в Кембридже и вернулся в Ливерпуль в качестве стипендиата; здесь два года спустя он получил докторскую степень по физике.

Он оставался в Ливерпуле до 1909 года сначала в качестве лаборанта, затем ассистента и, наконец, лектора по специальным курсам. Все эти годы Баркла работал над исследованием рентгеновских лучей, которое начал еще в 1901 году, на третий год своего пребывания в Кембридже.

В 1909 году он покинул Ливерпуль, чтобы занять ставку профессора физики в Кингс-колледже в Лондоне. Открытие рентгеновских лучей (икс-лучей) Вильгельмом Рентгеном в 1895 году вызвало среди физиков сильные споры.

Одни считали, что эти лучи представляют собой разновидность электромагнитного излучения вроде света, тогда как другие полагали, что они состоят из частиц. Эксперимент, поставленный Баркла в 1904 году, подтвердил представление о том, что рентгеновские лучи представляют собой колебания электромагнитных волн, возникающих в результате торможения электронов, которые ударяют в анод катодной трубки. Классическая электромагнитная теория предсказывала (и эксперимент Баркла подтвердил это), что такие колебания должны быть частично поляризованы, а это означало, что излучение, испускаемое в плоскости, перпендикулярной движению электронов, обладает более сильным электрическим полем в направлении, перпендикулярном этой плоскости, чем в направлениях, параллельных ей.

В 1897 году было замечено, что под воздействием рентгеновских лучей, падающих на вещество - неважно, на твердое тело, жидкость или газ, - возникает вторичное излучение. В 1903 году Баркла опубликовал свои первые результаты по вторичному излучению, которое, как он считал, было вызвано исключительно рассеянием первичного луча. Установленный им результат, что интенсивность рассеяния увеличивается пропорционально атомному весу вещества, на котором происходит рассеяние, придал вес электронной теории материи, еще не полностью тогда признанной.

Дальнейшие наблюдения Баркла над рентгеновскими лучами показали, что в случае более тяжелых элементов вторичное излучение на самом деле состоит из двух компонент: таких же рентгеновских лучей, что и первичное излучение, и менее проникающего, или более "мягкого", излучения, которое испускается рассеивающим веществом и характерно для него. У этого более мягкого излучения, которое стали называть характеристическим излучением, проникающая сила увеличивалась согласно положению, занимаемому излучающим элементом в периодической таблице. Г. Дж. Мозли позднее воспользовался этим результатом, чтобы установить смысл атомного номера элемента (число единиц заряда у ядра), что стало важным шагом к пониманию строения атомного ядра.

К 1911 году Баркла показал, что характеристическое излучение тяжелых элементов бывает двух типов: более проникающее излучение, которое он назвал K-излучением, и менее проникающее, названное им L-излучением. Позднее выяснилось, что K- и L-излучения возникают при переходах внутренних электронов (после того, как они были предварительно возбуждены рентгеновскими лучами) в атоме, квантовая модель которого была предложена Нильсом Бором и Арнольдом Зоммерфельдом для объяснения излучения видимого света.

Исследования Баркла принесли ему международное признание: он был награжден Нобелевской премией по физике за 1917 год "за открытие характеристического рентгеновского излучения элементов" (Мозли, который мог бы разделить Нобелевскую премию с Баркла, был убит в ходе боев в Галлиполи во время Первой мировой войны). "Открытие Баркла характеристического рентгеновского излучения оказалось явлением весьма важным для исследований в области физики", - писал Г.Д. Гранквист, член Шведской королевской академии наук, в 1918 году в специальной статье. "Открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах дало в руки средство измерения длин их волн, и последовавшие затем исследования K- и L-серий принесли плоды огромной важности для понимания внутреннего строения атомов". Поскольку во время войны поездки были ограничены, церемонию награждения пришлось отложить, и только в 1920 году Баркла смог прочитать свою Нобелевскую лекцию "Характеристическое рентгеновское излучение" ("Characteristic Rontgen Radiation").

Начиная с 1913 году Баркла был профессором натурфилософии в Эдинбургском университете в Шотландии и оставался на этом посту до самой смерти. Однако к тому времени, когда он получил Нобелевскую премию, его авторитет как физика начал падать, и он самоизолировался от физического сообщества. Пользующийся уважением как сильный экспериментатор, он тем не менее не сумел осознать свою слабость в качестве теоретика. Он игнорировал экспериментальные работы других ученых и во все большей степени переоценивал те задачи, которые исследовал сам.

В 1916 году он отверг квантовую теорию, развитую Максом Планком, Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором. К этому времени убеждение Баркла в том, что энергия не квантуется, с трудом выдерживало критику перед лицом очевидных фактов. Он отказался признать существование открытого Артуром Х. Комптоном в 1923 году эффекта Комптона, который сыграл крайне важную роль в развитии квантовой теории в 1920-х годов. (В эффекте Комптона падающий рентгеновский луч выбивает электрон из атома и рассеивается, подтверждая тем самым, что рентгеновские лучи так же, как и видимый свет, иногда действуют, как частицы.)

После 1916 года Баркла посвятил себя исследованию того, что он назвал "J-явлением", в котором имеет место излучение, обладающее большей проникающей способностью, чем излучение K-типа. Однако подобное явление никогда не было подтверждено.

В 1907 году Баркла женился на Мэри Эстер Коуэлл, дочери главного судебного исполнителя острова Мэн. У них было три сына и одна дочь. Вскоре после гибели младшего сына во Второй мировой войне, здоровье Баркла пошатнулось. Он умер в своем доме в Эдинбурге 23 октября 1944 году.

Баркла отличался дружелюбием и мягкостью характера, был глубоко религиозным прихожанином методистской церкви. За долгие годы пребывания членом экзаменационного комитета британских университетов он снискал себе репутацию знающего и честного человека. Кроме пения, он любил играть в гольф и ездить на автомобиле по шотландским предгорьям.

Баркла был членом Лондонского королевского общества, награжден медалью Хьюза этого общества (1917). Ему были присвоены почетные ученые степени Ливерпульского университета и нескольких других учебных заведений.

Наши контакты:


Энциклопедия для детей. Мир природы.
Спасибо, что вы с нами!

Skype: geoserenity
Контактный телефон: +7 (8903) 712-11-74
Email: scirent@mail.ru