Известные люди

»

Габриэль Липман

Во время финансируемой правительством командировки в Германию (1873) для изучения методов преподавания естественных наук Л. работал в Гейдельбергском университете с физиологом Вильгельмом Кюне и физиком Густавом Кирхгофом, а далее в Берлине с физиологом и физиком Германом фон Гельмгольцем. Кюне показал Л. навык, в котором капелька ртути, покрытая серной кислотой, деформировалась при легком прикосновении железной проволочки. Л. пришел к выводу, что металлы и серная кислота образуют электрическую батарею, усилие которой изменяет форму поверхности ртути. Эта счастливая догадка позволила ему сформировать капиллярный электрометр (или вольтметр) наклонную капиллярную стеклянную трубку, в которой поверх ртутного столбика располагается серная кислота. Индуцируемые электричеством изменения в искривленной поверхности ртути вынуждают ртутный столбик передвигаться в капилляре, и эти перемещения позволяют измерять разности электрического потенциала до 0,001 вольта.

По возвращении в Париж для завершения образования Л. провел исследования электрокапиллярности, влияния электрических полей на поверхностное натяжение жидкостей, а в 1875 г. защитил в Сорбонне диссертацию на соискание степени доктора наук. В 1878 г. он стал сотрудником факультета естественных наук Парижского университета, а в 1883 г. был назначен профессором математической физики. С 1886 г. Л. стал руководителем научно-исследовательской лаборатории, сотрудником которой оставался до конца своей жизни.

Л. провел изучение эффекта образования электричества под действием механической деформации ртутной поверхности. Он представлял собой явление, обратное тому, на котором основано действо капиллярного электрометра. Эта служба помогла Л. сформулировать общую теорему, которую он опубликовал в 1881 г. Эта теорема утверждает, что, зная о существовании некоторого физического явления, мы можем предсказать наличие и величину обратного эффекта. Л. применил свою теорему к явлению пьезоэлектричества возникновение электрических зарядов при сжатии или растяжении некоторых кристаллов, в частности кварца. Так как механические силы, порождая заряды, изменяют размеры кристалла (модифицирование размеров приводит к возникновению напряжения), Л. предсказал, что если к кристаллу приложить усилие, то это вызовет модифицирование его размеров. Пьер Кюри и его брат Жак подтвердили предположение Л. экспериментально.

Обратный пьезоэлектрический результат в настоящее время обширно употребляется в науке и технике. Приложенное к пьезоэлектрическим кристаллам переменное усилие вынуждает их делать колебания и излучать звуковые волны, что находит употребление в сонарах (устройствах для обнаружения подводных лодок), различных ультразвуковых устройствах, используемых для очистки поверхностей, дистанционного контроля и в зубоврачебных сверлах.

В 1879 г. Л. выложил предположение о том, что электрические заряды увеличивают инерцию тела его сопротивление изменению скорости. Возможно, что на эту идея его натолкнули наблюдения Майкла Фарадея (1838) и эксперименты Г.А. Роуленда (1876), показавшие, что движущийся заряд эквивалентен электрическому току и создает магнитное поле. Но Л. нигде не ссылался на экспериментальное подтверждение своей гипотезы и не занимался ее дальнейшим развитием.

В 1891 г. Л. продемонстрировал алгоритм получения невыцветающих цветных фотографий. Процесс, позволяющий обретать цветные фотографии, был предложен в 1848 г. французским физиком Эдмоном Беккерелем. В нем использовалась серебряная пластинка, покрытая слоем хлорида серебра, но фотографии скоро выцветали, а сам Беккерель не мог вручить объяснения образованию цветного изображения. Через 20 лет германский физик Вильгельм Ценкер объяснил возникновение цвета на фотографиях Беккереля явлением интерференции. Теория Ценкера получила дальнейшее формирование в работах английского физика Дж. У. Стретта и была подтверждена экспериментально в 1890 г. немецким физиком Отто Винером.

Интерференция есть не что иное, как комбинирование различных световых волн, приходящих в то же время в одну и ту же точку. Свет представляет собой электрическое и магнитное поля, напряженность которых периодически возрастает, убывает и изменяет знак вдоль осей, перпендикулярных товарищ другу и направлению распространения света. Поэтому световые волны могут усиливать или ослаблять товарищ друга в зависимости от того, направлены ли их поля в одну и ту же сторону или в противоположные. Если световые волны имеют одинаковую длину (и соответствующую ей частоту), то возникает интерференционная картина кольца или полосы. Яркие пятна на ней соответствуют приходу волн, находящихся в фазе (в одной и той же точке полного цикла изменения), темные приходу волн в противофазе (в диаметрально противоположных точках цикла). Расстояния между пятнами на интерференционной картине зависят от длины волны. Волны с различной длиной волны, интерферируя, создают картины, которые смещаются сравнительно приятель друга непрерывно, в результате чего общая картина оказывается смазанной.

На фотопластинках Беккереля, как объяснил Ценкер, падающий свет интерферирует со светом волны той же длины, отраженным от серебряной пластинки, что порождает картину из ярких слоев, расположенных посредством полуволновые интервалы и разделенных темными слоями. Так как длина волны соответствует цвету, воспринимаемому глазом, различные цвета создают интерференционные картины на различной глубине и в различных местах на пластинке, где они возникают при падающем свете. Световая энергия, накопленная в каждой точке пленки за время экспозиции, определяет цифра зерен металлического серебра, которые образуются из хлорида серебра при последующем проявлении пластинки. Эти металлические зерна становятся копиями интерференционных картин для различных цветов в виде потемневших слоев, расположенных на различной глубине и с различным боковым смещением.

При рассматривании этакий фотографии в обычном свете, т.е. в смеси всех цветов, свет отражается и от слоев зерен металлического серебра, и от самой серебряной пластинки. Световые волны, отраженные от слоев различной глубины, усиливаются в результате интерференции только при совершенно определенной длине волны (цвете), соответствующей расстояниям между слоями, и таким образом воспроизводят цвета сфотографированного объекта.

Когда Л. изобрел свой метод многоцветный фотографии, позволявший обретать фото, не выцветавшие вскоре затем проявления, он отрицал, что цвета на фотографиях по методу Беккереля обусловлены интерференцией. Л. утверждал, что интерференция лежит в основе его собственного алгоритма. Пластинки Л. были изготовлены из прозрачного стекла и с одной стороны покрыты сравнительно толстым слоем светочувствительной эмульсии из желатина, нитрата серебра и бромида калия. Во время экспозиции кассета покрывала свободную сторону стеклянной пластинки ртутью, которая создавала блестящую отражающую поверхность, Интерференционные картины между светом, падающим от объекта и отраженным от ртути (как раз эти интерференционные картины хранят память о цвете изображения), запечатлялись в распределении зерен серебра, возникавших в результате химических реакций при проявлении. Впоследствии Л. образно изображал изобретенный им ход как создание своего рода шаблона, или формы, из световых лучей в толще фотопленки.

За создание приема фотографического воспроизведения цветов на основе явления интерференции Л. был удостоен Нобелевской премии по физике 1908 г. Упомянув о том ключевом положении, которое занимает фотографическое воспроизведение различных объектов в современной жизни, К.Б. Хассельберг из Шведской королевской академии наук на церемонии вручения премии сказал, что способ многоцветный фотографии Л. знаменует новоиспеченный шаг вперед... в искусстве фотографии. Выступая с Нобелевской лекцией, Л. продемонстрировал, что при его методе цвет истинно возникает вследствие интерференции в фотопластинке без участия каких-либо красителей: он смочил эмульсию, желатин разбух и расстояния между пятнами на интерференционной картине изменились, цвета исчезли. Но стоило желатину подсохнуть, как интерференционные картины восстановились, а изображение ещё обрело цвет.

Л. отметил надобность дальнейшего усовершенствования своего метода: Продолжительность экспозиции (1 минута на солнечном свете) все ещё уж очень велика для портретной съемки. Когда я только начал к работе, продолжительность экспозиции доходила до 15 минут. Процесс следует совершенствовать и дальше. Жизнь коротка, а прогресс идет так медленно. Современная цветная фотография с пленками, требующими экспозиции в доли секунды, основана на трехцветном процессе с использованием поглощающих красителей, в первый раз предложенном в 50-х гг. XIX в. шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом.

В последующие годы Л. привнес огромный вклад в формирование сейсмологии и астрономии. Ему принадлежат идеи использования телеграфных сигналов для раннего оповещения о землетрясениях и измерения скорости распространения упругих волн в земной коре. Он предложил новую разновидность сейсмографа для непосредственного измерения ускорения в движении земной поверхности. Л. разработал конструкцию двух астрономических инструментов: целостата с неторопливо вращающимся зеркалом, позволяющим обретать стационарное изображение участка неба, на тот, что наведен инструмент, а не только одиночной звезды, и уранографа, с помощью которого разрешается свершить фотографическую карту неба с уже нанесенными на ней меридианами, по которым благоприятно отсчитывать равные интервалы времени. Его учебник по термодинамике (науке о превращениях тепловой энергии и ее связи с механической энергией) стал стандартным курсом во Франции.

В 1888 г. Л. женился. Он умер на борту парохода "La France", возвращаясь из поездки в Канаду. Л. состоял членом Французской академии наук (в 1912 г. ее президент), членом Лондонского королевского общества. Он был удостоен звания командора ордена Почетного легиона.

Так же читайте биографии известных людей:

Габриэль Питер Gabriel Peter

Английский рок- и поп-певец, музыкант, автор песен. Начал музыкальную карьеру в качестве барабанщика в различных рок- и соул-группах. В 1966 со..
читать далее →

Габриэль Пьерне Gabriel Pierne

Французский органист, композитор и дирижёр.
читать далее →

Габриэль-Урбан Форе Gabriel-Urbain Faur

Младший сын школьного учителя, он получил образование в Школе классической и духовной музыки, основанной Нидермейером с целью подготовки церковных..
читать далее →

Гавриил Троепольский Gavreel Troepolskiy

Самым известным произведением писателя является лирическая повесть "Белый Бим Черное ухо", написанная в 1971.
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий