Известные люди
»Клинтон Дэвиссон
Рождение: США, 22.10.1881
Американский физик Клинтон Джозеф Дэвиссон родился в Блумингтоне (штат Иллинойс). Он был одним из двух детей и единственным сыном подрядчика малярных работ Джозефа Дэвиссона и школьной учительницы Мэри (Калверт) Дэвиссон. Д. окончил блумингтонскую среднюю школу в 1902 г. Во время обучения в Чикагском университете он проявил столь выдающиеся способности к физике, что в середине 1903/04 учебного года один из его профессоров, Роберт А. Милликен, рекомендовал Д. на место умершего преподавателя физики в Университете Пердью. В 1904 г. Д. возвратился в Чикаго и в следующем году стал преподавателем физики Принстонского университета. За четыре летние сессии в Чикагском университете Д. к 1908 г. завершил диссертацию и получил степень бакалавра наук.
В Принстоне Д. работал ассистентом английского физика Оуэна У. Ричардсона, тот, что стал руководителем его докторской диссертации. В 1911 г. Д. завершил докторскую диссертацию по физике и магистерскую по математике. Диссертация называлась О тепловом испускании положительных ионов горячими телами (On the Thermal Emission of Positive Ions From Hot Bodies) и относилась к области термоионной эмиссии. Ричардсон придумал тот самый термин для обозначения всего круга явлений, связанных с испусканием электрически заряженных частиц горячими телами.
В годы обучения и в колледже, и в университете Д. на практике не пользовался чьей-либо материальной поддержкой. В августе 1911 г. он женился на сестре Ричардсона Шарлотте Саре. У Дэвиссонов родилось четверо детей. Когда Д. стал ассистент-профессором в Технологическом институте Карнеги, чета Дэвиссонов переехала в Питсбург. Преподавательская нагрузка Д. была до того велика, что за шесть лет ему удалось реализовать только единственный свой проект и издать полученные результаты.
Когда Соединенные Штаты вступили в первую народную войну (1917), Д. попытался записаться добровольцем в армию, но был отвергнут медицинской комиссией. Он был необычайно хрупкого сложения, и, хотя на самочувствие как правило не жаловался, ему приходилось экономить силы, припас которых был прямо ограничен.
Взяв на время войны отпуск без сохранения содержания в Технологическом институте Карнеги, Д. перешел на работу в инженерный департамент фирмы Вестерн электрик, где занялся разработкой электронных ламп для нужд армейских средств связи. Такие лампы работают как своего рода электронные клапаны, позволяя регулировать поток электронов от раскаленной нити к положительно заряженной металлической пластине. Напряжение, подаваемое на металлическую сетку, расположенную между нитью и пластиной, позволяет модулировать поток электронов. Несмотря на то что исследования, проводимые в военных целях, отнимали много сил и времени, Д. умудрялся действовать и над проблемами фундаментальной физики. Вскоре он снискал репутацию изобретательного и тонкого экспериментатора, умеющего преодолевать любые трудности. По окончании войны Д. продолжал действовать в инженерном департаменте Вестерн электрик, ставшем потом фирмой Белл телефон лабораториз.
В Вестерн электрик Д. занимался исследованием термоионной эмиссии и эмиссии электронов из металлов при бомбардировке поверхности электронами. Он пытался узнать механизмы эмиссии электронов из раскаленных нитей в электронных лампах. Если нить или ее покрытие оксидами металлов, которое увеличивает эмитирующую способность, перестают функционировать, то электронная лампочка как аппарат становится бесполезной. Исследования Д. помогли увеличить срок службы электронных ламп.
В новых, больше сложных электронных лампах с промежуточными металлическими сетками первичные электроны, летящие от нити к приемной пластине, имели чрезмерно большую энергию и, бомбардируя сетки, индуцировали эмиссию вторичных электронов, что ухудшало работу электронных устройств. В 1919 г. Д. начал к исследованию взаимодействия электронов с поверхностью металлов. Он направлял на поверхность электронный пучок и измерял прыть, энергию и углы вылета испущенных поверхностью вторичных электронов. Вместе со своим сотрудником Ч.Г. Кунсманом Д. провел измерения рассеяния электронов поликристаллическими металлами (рядовой, коммерчески доступный металл состоит из множества шибко мелких кристаллов), но он не сумел втолковать полученных результатов.
В 1925 г. германский физик Вальтер Эльзассер выложил предположение о том, что картина рассеяния может быть объяснена волновой природой электрона. Незадолго до того французский физик Луи де Бройль заявил гипотезу о волновой природе электронов. Длина волны электрона, в соответствии де Бройлю, вспять пропорциональна его скорости. По мнению Эльзассера, при напряжениях, с которыми работал Д., длина волны электронов становилась сравнимой с длиной волны рентгеновского излучения, которое результативно взаимодействует с атомной решеткой металлического кристалла. Но оттого что Эльзассеру не удалось удостоверить свою гипотезу экспериментально, Д. не принял ее.
В 1925 г. во время опыта по рассеянию электронов никелевая мишень, которую использовали Д. и Лестер X. Джермер, в результате нарушения вакуума подверглась сильному окислению. Чтобы удалить оксид никеля, экспериментаторы отожгли мишень поначалу в водороде, а потом в вакууме. Фокусируя пучок высокоскоростных электронов на различных гранях кристаллической никелевой мишени, они измеряли цифра электронов, отраженных под различными углами. Первоначально электроны отражались упруго, как резиновые мячи отскакивают от твердой стенки. Но после этого изменений в структуре кристаллической мишени, вызванных температурной обработкой, в распределении рассеянных электронов обнаружилась сильная подневольность от ориентации кристалла. Д. и Джермер, приписав изменившееся угловое распределение рассеянных электронов дифракции электронов на мишени, которая на тот самый раз состояла не из множества мелких, а из нескольких крупных кристаллов никеля, исследовали рассеяние электронов на монокристаллических мишенях.
На состоявшемся в 1926 г. собрании Британской ассоциации поощрения наук Д. обсудил результаты своих опытов с Максом Борном, Джеймсом Франком и П.М.С. Блэкеттом. Те убедили его в правильности объяснения, предложенного Эльзассером, и в том, что наблюдаемые им картины рассеяния электронов обусловлены взаимодействием волн де Бройля. По возвращении в свою лабораторию Д. начал систематический розыск явлений, связанных с интерференцией волн де Бройля. В январе 1927 г. он наблюдал пучки электронов, возникающих при дифракции на монокристалле никеля. Экспериментальные результаты дали превосходное подтверждение предсказаний волновой теории вещества (в данном случае электронов) дe Бройля.
Д. и Дж.П. Томсону была присуждена Нобелевская премия по физике 1937 г. за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах. Оба лауреата доказали наличие одного и того же явления, хотя Томсон работал независимо и использовал другие методы. При вручении премии Ханс Плейель из Шведской королевской академии наук отметил, что достижения Д. и Томсона не только расширили... наше знание природы электронов, но и привели к... первому положительному, экспериментальному доказательству волновой природы материи.
В последующие годы Д. обратился к исследованиям в области электронной оптики, в особенности его интересовали ее технические проблемы. Проведенные им исследования взаимодействия электронных пучков с электрическими и магнитными полями в пространстве способствовали изобретению Эрнстом Руской в 1939 г. электронного микроскопа.
Более поздние работы Д. по применению электронных пучков в физике кристаллов привели к созданию средств исследования структуры поверхности и ряда химических приборов. Полученные Д. результаты нашли употребление при создании микроволновых источников, используемых в радарах, кварцевых генераторах и различных областях физики.
Вместе с четырьмя своими детьми супруги Дэвиссоны любили проводить лето в своем доме в Бруклине (штат Мэн), тот, что Дэви, как называли Д. друзья, построил своими руками. Там он совершал дальние прогулки, читал, играл в теннис, ходил в театр и раздумывал над проблемами теоретической физики. Д. принадлежал к числу тех немногих физиков, имеющих навык работы в промышленности, которые не являли ни малейшей склонности к административной работе или лидерству. Его внутренним стимулом было влечение к полному и точному познанию исследуемого явления. На протяжении всех лет его работы в промышленности коллеги не раз приходили к Д., чтобы обсудить проблемы, незамедлительно требовавшие решения, и без малого ни в жизнь не уходили без идей, которые существенно продвигали их на пути к достижению цели.
После ухода в отставку из Белл лабораториз в 1946 г. Д. стал приглашенным профессором в Университете штата Виргиния и оставался на этом посту до 1954 г. Он скончался во сне 1 февраля 1958 г. в Шарлоттесвилле (штат Виргиния).
Д. состоял членом многих научных обществ, в том числе Национальной академии наук и Национального совета по научным исследованиям США. Был удостоен премии Комстока американской Национальной академии наук (1928), медали Эллиота Крессона Франклиновского института (1931), медали Хьюза Лондонского королевского общества (1935), медали для выпускников Чикагского университета (1941). Он состоял почетным доктором наук Университета Пердью, Принстонского университета, Университета Лайонз и колледжа Колби.
Так же читайте биографии известных людей:
Клифф Де Янг Cliff De Young
Клифф Де Янг родился в Лос Анджелесе, штат Калифорния, США. Моложавый исполнитель главных ролей на телевидении в первый раз получил признание за..
читать далее →
Клиффорд Саймак Klifford Donald Simak
Американский писатель - фантаст.
читать далее →
Клиффорд Этьен Clifford Etienne
Луизианская боксерская ассоциация устраивала боксерские поединки между заключенными из разный колоний. Этьен учавствовал в этих поединках и одержал..
читать далее →
Клиффорд Шалл Clifford Shull
Американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1994 году (совместно с Бертрамом Брокхаузом) за создание метода нейтронной дифракции.
читать далее →