Anders Jonas Ångström

{{Tieteellinen tietoruutu | nimi = Anders Jonas Ångström | image = AÅngström.jpg | legenda = Anders Jonas Ångström. | syntymäaika =13. elokuuta 1814 | syntymäpaikka = [[Turkki | syntymämaa = Ruotsi | kuoleman päivämäärä =21. kesäkuuta 1874 | kuoleman paikka = Uppsala | kuolemanmaa = Ruotsi | koti = | kansalaisuus = ruotsi | kentät = tähtitieteilijä , fyysikko | instituutit = Uppsalan observatorio Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia | tutkintotodistus = Uppsalan yliopisto | opinnäytetyön johtaja = | opinnäytetyön opiskelijat = | nimetty uudelleen = spektroskopia | palkinto = Rumfordin mitali 1872 | muistiinpanot = | allekirjoitus =}}

Anders Jonas Ångström (ruotsin kielen ääntäminen: [ â n ː d ɛ ʂ j u ː n a s ɔ ŋ ː s t r œ m ] ) (syntynyt13. elokuuta 1814, Timråssa , Västernorrlandissa ja kuoli21. kesäkuuta 1874vuonna Uppsala , Uplanti ) on ruotsalainen tähtitieteilijä ja fyysikko . Hän on yksi spektroskopian perustajista . Hän on velkaa hänen mainetta Todettuaan luettelo Sunin Fraunhofer linjoja , jossa hän mittaa aallonpituudet , joiden pituuden yksikön vastaa 10 -10 m, joka oli myöhemmin nimeltään Ångström .

Elämäkerta

Anders Jonas Ångström syntyi Turkissa ?? Izmirissä Lögdön terästehtaan kartanolla Hässjön seurakunnassa Timrån kunnassa, historiallisessa Medelpadin maakunnassa . Hän oli luterilaisen pastorin Johann Ångströmin ja Anna Catharina Thunbergin toinen poika. Kun Anders oli vasta muutaman vuoden vanha, hänen isänsä siirrettiin Ullångeriin ja muutama vuosi myöhemmin Sättnaan lähellä Sundsvalia . Pastorilla oli hyvin pieni palkka, ja hänen täytyi viljellä puutarhaa ruokkiakseen perhettään. Hän teki kuitenkin kaiken voitavansa varmistaakseen, että hänen kolme poikaansa jatkoivat jatko-koulua. Anders meni lukioon Härnösandiin . Hän opiskeli matematiikkaa ja fysiikkaa on Uppsalan yliopiston peräisin 1833 hän sai nimen Privat dosentti fysiikan vuonna 1839 ja siitä tuli heti lehtori fysiikan Uppsalan yliopistossa. Johdolla fysiikan oli vapaana. Hänen vanhempi veljensä Johan oli lääkäri ja kasvitieteilijä. Hänen nuorempi veljensä, Carl Arendt, oli kaivosinsinööri.

Anders liittyi Tukholman observatorioon vuonna 1842 hankkiakseen tähtitieteellisen havainnon. Seuraavana vuonna hänet nimitettiin Uppsalan observatorion johtajaksi samalla kun hän jatkoi fysiikan ja tähtitieteen opettamista Uppsalan yliopistossa. Vuosina 1846-1847 hän otti vastuun tähtitieteen kursseista varapuheenjohtajan poissa ollessa.

Vuonna 1856 Anders Ångström avioitui Augusta Carolinan Bédoire, mistä koristeelliset perheen tuontia vievien kauppiaiden, pankkiirit ja teollisuuden, perustettiin vuonna jälkipuoliskolla 17. luvulla Jean Bédoire dit l'Ancien, eli hugenotti syntynyt Saintonge perustettu maahantuoja. ranskalaista viiniä Tukholmassa, jossa hän oli lisäksi Colbertin vuonna 166 perustaman Compagnie de Commerce du Nordin edustaja. Andersilla ja Augustalla oli poika Knut Johan, syntynyt12. tammikuuta 1857, josta tuli fysiikan professori ja tutkija Uppsalan yliopistossa vuonna 1891.

Vuonna 1858 Anders Ångström palveli fysiikan professorina kaksi vuotta ja seurasi Adolph Ferdinand Svanbergia fysiikan puheenjohtajana Uppsalan yliopistossa. Joten hän sai lopulta vakaan työpaikan 44-vuotiaana. Seuraavana vuonna Uppsalan yliopiston fyysikot muuttivat uuteen rakennukseen, mikä antoi Ångströmille mahdollisuuden esitellä käytännön työtä fysiikan maisterikurssille. Ångström oli kuitenkin enemmän tutkija kuin professori. Hän oli varsin varautunut, ja joillekin opiskelijoille se saattaa jopa tuntua saavuttamattomalta.

Hän palveli useita vuosia Uppsalan tiedeakatemian sihteerinä ruotsalaisten ja ulkomaisten jäsenten tyydyttävällä tavalla.

Anders Jonas Ångström kuoli aivokalvontulehdukseen Uppsalassa 21. kesäkuuta 1874 , muutama viikko ennen hänen 60 th syntymäpäivä ja 6 kuukauden tultuaan valituksi22. joulukuuta 1873, Pariisin tiedeakatemian kirjeenvaihtaja .

Tieteellinen työ

Maan magnetismi

Maan magneettisuuden tutkiminen oli yksi tähtitieteilijöiden taidoista. Angstrôm kiinnostui siitä opettajan ja tutkijan uran alkaessa. Hän luki magneettikentän voimakkuuden eri paikoissa Ruotsissa . Vuosina 1843 ja 1844 hän meni Ranskaan ja Saksaan, missä tapasi maanpäällisen magneettisuuden asiantuntijan Johann von Lamontin . Tukholman tiedeakatemia pyysi häntä myös analysoimaan magneettikentän lukemia, jotka tehtiin tutkimusmatkalla ympäri maailmaa, vuosina 1851-1853, Ruotsin kuninkaallisen laivaston fregatti Eugenie . Hän valmisti tämän työn vasta vähän ennen kuolemaansa.

Spektroskopia

AJ Ångström julkaisi vuonna 1853 ruotsinkielisen artikkelin Optiska Undersökningar ( optinen tutkimus ), joka käännettiin ja julkaistiin englanniksi kaksi vuotta myöhemmin. Siinä määritetään spektrianalyysin periaatteet .

Ångström kyseenalaistaa kappaleiden värin alkuperän ja korjaa teoreettisen teoksensa Theoria Lucis and Caloris paljastaman Eulerin teorian , jonka mukaan ruumiin väri johtuu valoaallon ja aineen molekyylien välisestä resonanssista. Hän väittää, että "Eulerin periaate ei selitä väriä, jonka keho ilmaisee, vaan pikemminkin väriä, johon se ei voi sovittaa, koska imeytymisestä johtuvat kehon sisäiset värähtelyt eivät ole kehon ulottuvilla. Näkömme. "
Se erottaa valon absorboinnin ja sironnan . Molemmat ilmiöt aiheuttavat valon vaimennuksen, mutta ensimmäinen muuttaa spektriä, kun taas toinen jättää sen koskemattomaksi. Absorboituneen valon osa muuttuu lämmöksi tai aiheuttaa kemiallisia reaktioita. Paras todiste siitä, että hajavalolla on samat ominaisuudet kuin tulevalla valolla, on se, että löydämme samat Fraunhofer-viivat planeettojen spektristä kuin auringossa .
Hän päättelee näistä havainnoista, että "Eulerin perusperiaatteen mukaan keho absorboi kokonaisen sarjan värähtelyjä, joita se voi itse tuottaa. Tästä seuraa, että lämmitetyn rungon tulee muuttua valaisevaksi samat linjat kuin ne, jotka se absorboi tavallisessa lämpötilassa. " Koska todistuksella tästä väitteestä on jonkin verran vaikeuksia päästöjen vaatimusten saavuttamiseen tarvittavan lämmön suhteen, hän päätti ryhtyä tutkimukseen sähkökaaren tuottamasta valospektristä, jonka aloitti Charles Wollaston, Joseph von Fraunhofer , Charles Wheatstone ja Antoine Masson . Analysoida valoa, se käyttää prisma on piilasia .
"Olen havainnut, että sähkökaaren spektrin on katsottava koostuvan kahdesta erillisestä spektristä; yksi, joka kuuluu kaasuun, jonka läpi kaari kulkee, ja toinen, joka kuuluu johtimien muodostavaan metalliin tai kappaleeseen. " Se analysoi toisaalta kaarien spektrit ilmaan eri metallista valmistetuilla elektrodeilla ja toisaalta spektrit, jotka syntyvät sähkön purkautumisesta erilaisissa puhtaissa kaasuissa samoilla elektrodipareilla. Se tallentaa Pb, Sn, Zn, Cd, Cu, Bi, Fe, Hg, Au, Pt, Sb, Fe, PbS spektrit. Hän huomauttaa, että kun elektrodi koostuu seoksesta , Sn / Pb tai Sn / Zn, löydämme jokaisen elementin spektrit. ”Tämä tulos on mielenkiintoinen teoriaa varten. Se osoittaa, että kunkin metallin hiukkasia ei ole yhdistetty yhteen ryhmään, vaan jokainen muodostaa erillisen värähtelykeskuksen. "
Samoin kun hän havaitsee hiilidioksidin spektrin , hän löytää muuttumattomana happirivit , jolloin hiili antaa hyvin vähän juovia. Se tutkii vedyn spektrin ja havaitsee voimakkaan punaisen viivan ja kaksi muuta kirkasta viivaa, joista toinen rajoittuu vihreään ja siniseen ja toinen siniseen. Se ei havaitse violettia neljännen linjan johtuen mahdollisesti siitä, että prismalasi absorboi lyhyitä aallonpituuksia. Hapen kirkkaimmat linjat löytyvät sinisestä ja purppurasta, typen linjat keltaisesta ja vihreästä.
Hän vertaa saatuja spektrejä, joita hän kutsuu "sähköisiksi", auringonvalon spektriin. Hän löytää täydellisen vastaavuuden aurinkospektrin emissiolinjojen (sähkö) ja absorptiolinjojen (Fraunhofer) välillä. Tämä osoittaa saman elementin emissio- ja absorptioaallonpituuksien identiteetin.
Lopuksi hän kysyy perustavanlaatuisen kysymyksen: Miksi valokaaren tuottamien metallielektrodien valonspektri on epäjatkuva, kun taas kuumennetun metallin palan lähettämä valospektri tuottaa jatkuvan spektrin? "Miksi valkoiseksi kuumennettu platinalanka antaa spektrin ilman kirkkaita viivoja, kun taas platinaelektrodeilla varustettu kaari tarjoaa suuren määrän viivoja?" " Vastauksen tähän kysymykseen antaa myöhemmin ensinnäkin Max Planck ratkaistakseen mustan rungon jatkuvan spektrin ongelman ja toisen Niels Bohrin ja kvanttimekaniikan avulla spektriviivojen toteuttamiseksi hyppäämällä elektronien erillisillä energioilla viritetyissä atomissa. .

Vuosina 1859-1861 fyysikko Gustav Kirchhoff ja kemisti Robert Bunsen tutkivat järjestelmällisesti noin kolmekymmentä alkuaineen päästöspektrit. Vuonna 1872 Ångström sai kuninkaallisen seuran Rumford-mitalin "huomatessaan, että hehkulamppu lähettää saman aallonpituuden valonsäteitä kuin ne, jotka se absorboi kylmänä" . Esittämällä hänelle mitalin Sir Edward Sabine sanoi, että tämän perusperiaatteen löytämisen kirjoittaja ansaitsi kuulua spektrianalyysin perustajiin.

Aurinkospektri

Vuonna 1859, Julius Plücker tunnistaa Ha ja hp linjat on vety emission C ja F- linjat ja Fraunhofer auringonvalossa. Vuonna 1862, Ångströmin havaittu, että Fraunhoferin f ja h linjat on auringon spektrin vastasi Hγ ja Hδ linjat on vety . Hän päätti, että vetyä on läsnä aurinkoilmakehässä, samoin kuin muita elementtejä.

Neljän vetylinjan esittely ja niiden aallonpituuksien tarkka mittaaminen antoivat Johann Jakob Balmerille yhteyden heitä sitovaan suhteeseen ja Niels Bohr ehdottaa vetyatomin mallia, joka avasi kvanttimekaniikan kentän .

Vetyjohdon aallonpituudet määritetään Angströmin avulla

Fraunhofer stingrays	Vetyputket	Aallonpituudet (Å)	Väri
VS	${\ displaystyle H \ alfa}$	6562.10	punainen
F	${\ displaystyle H \ beta}$	4860,74	vihreä
f	${\ displaystyle H \ gamma}$	4340.10	sininen
h	${\ displaystyle H \ delta}$	4101.20	violetti

Vuonna 1868 Angström julkaisi viiden vuoden tutkimuksen tulokset ranskankielisen kirjan muodossa Tutkimukset aurinkopektristä, auringon normaalista spektristä, jossa hän kuvaa mittauslaitteitaan ja menetelmiä aallonpituuksien laskemiseksi. Valon analysoimiseksi hänellä oli spektrometri ja kolme ritilää, joissa oli 220, 132 ja 88 viivaa millimetriä kohden. 132 viivan / mm ritilä antoi sille parhaat tulokset. Hän oli erittäin varovainen kääntäessään diffraktiokulman mittauksensa aallonpituuksiksi. Hän epäili kuitenkin, että vertailuna käyttämä kuparimittari ei ehkä ollut oikea pituus. Hän meni Pariisiin saamaan sen verrattuna vertailumittariin, joka oli talletettu keisarilliseen taideteollisuuden konservatorioon . Metrologi Henri Tresca korosti, että ruotsalainen mittari oli liian lyhyt noin 1/6000. Siksi Angström teki tarvittavat korjaukset. Mutta kävi ilmi sen jälkeen, kun pituusero oli paljon pienempi kuin mitattu. Tämä aiheutti korjattujen arvojen olevan epätarkempia kuin alkuperäiset, korjaamattomat arvot.

Kirjassaan Angström antoi luettelon yli 1000 Fraunhofer-viivan aallonpituuksista ja joillekin niiden alkuperästä. Hän lisäsi atlasin, jossa 4000-7000 Angströmin taajuus (piirustin: Robert Thalén) oli graafisesti esitetty 12 segmentissä jaettuna 6 levylle. Tämä atlas julkaistiin erikseen vuonna 1869 otsikolla Normal Spectrum of the Sun: Atlas, joka sisälsi Frauenhofer-viivojen aallonpituudet 1/10 000 000 millimetrinä . Angström lähetti kopion Pariisin tiedeakatemiaan, ja Hippolyte Fizeau antoi seuraavan katsauksen:

"Erityisesti uudet kartat erotetaan niitä edeltäneistä kartoista on herra Angströmin suunnitteleman uuden projisointimenetelmän käyttö. Se koostuu siitä, että eri viivat jäljitetään, ei enää seuraamalla dispersiolla niille määrättyjä etäisyyksiä (vaihtelevat etäisyydet yhdestä prismasta toiseen), mutta säteiden todellisten aallonpituuksien kanssa verrannollisten etäisyyksien mukaan melko kiinteät ja muuttumattomat . Mielivaltaisen asteikon sijasta, jonka numeroiduilla jakoilla ei ollut muuta merkitystä kuin vierekkäisten viivojen osoittamiseen soveltuvien merkkien merkitys, uusissa kartoissa on jakautumien asteikko, jonka luvut antavat välittömästi kymmenessä miljoonasosassa millimetreinä aallonpituudet. linjat. On helppo ennakoida, että fyysikot löytävät M. Angströmin karttojen uudesta järjestelystä erityisiä etuja sekä uusia tiloja erilaisille herkille spektrianalyyseihin liittyville tutkimuksille. "

Ångströmin ja Thalénin atlas ovat todellakin arvovaltaisia vuosisadan loppuun saakka, ja niiden määrittelemä mittayksikkö on yleisesti hyväksytty ensin spektroskooppien, sitten tähtitieteilijöiden ja lopulta atomifyysikkojen keskuudessa.

Aurora borealiksen spektri

Ångström sai ensimmäisenä aurora borealis -spektrin vuonna 1867. Se havaitsi tyypillisen happilinjan kelta-vihreällä alueella aallonpituudella 557,7 nm, jota kutsutaan joskus Ångströmin linjaksi. Mutta hän oli väärässä olettaessaan, että tätä linjaa tulisi noudattaa myös eläinradan valossa .

Lämpöopinnot

Ångström on kehittänyt menetelmän materiaalien lämmönjohtavuuden mittaamiseksi . Se koostui lämmön impulssien levittämisestä tangon päähän ja lämpötilaeron mittaamisesta sen kahdessa päässä ajan funktiona. Tällä tavoin hän huomasi, että lämmönjohtavuus on verrannollinen sähkönjohtavuuteen .

Julkaisut

(en) Anders Jonas Angström, ” Optiset tutkimukset ” , Philosophical Magazine. 4. sarja vol.9 ,1855, s. 327-342 ( lue verkossa )
(en) Anders J. Angström, " I. Auringon spektrissä näkyvillä Fraunhofer-viivoilla " , Philosophical Magazine ja Journal of Science. 24.158 ,1862, s. 1-11
Anders Jonas Angström, aurinkospektritutkimus: Normaali auringon spektri, 6 levyn atlas , Upsal, W. Schultz,1868, 42 + XV Sivumäärä (Online-teksti saatavilla IRIS-tietokannasta )
Anders Jonas Angström, Auringon normaali spektri: Atlas, joka sisältää Frauenhofer-viivojen aallonpituudet 1/10000000 millimetrinä , Berliini, F. Dümmler,1869, 9 Sivumäärä (Online-teksti saatavilla IRIS-tietokannasta )

Palkinnot

Anders Jonas Angström on valittu lukuisien akatemioiden jäseneksi ja saanut useita palkintoja:

Kuuluminen akatemiaan

Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia
Uppsalan kuninkaallinen tiedeakatemia
Lundin kuninkaallinen fysiokraattinen seura
Preussin kuninkaallinen tiedeakatemia
Tanskan kuninkaallinen tiedeakatemia
Lontoon kuninkaallinen seura
Ranskan tiedeakatemia , kirjeenvaihtaja

Palkintoja ja mitaleita

Ruotsin kuninkaallisen tiedeakatemian Wallmarsk-palkinto (Wallmarska priset)
- vuonna 1865 kollegoidensa Robert Thalénin ja Holmgrenin kanssa
- vuonna 1869 palkinto myönnettiin yksin hänelle.
Rumfordin mitali kuninkaallisesta seurasta vuonna 1872
Ritari ritarikunnan Pole Star
Vasan ritarikunnan komentaja 1. luokka
Italian kruunun ritarikunnan komentaja .

Tunnettuus

Hänen nimensä annettiin:

pituuden mittayksikköön. Kirjassaan Tutkiminen aurinkospektristä vuonna 1868 Ångström esitteli aallonpituuden mittausyksikön, joka on yhtä kymmenes miljoonasosa millimetriä (10 −7 mm ). Tämä yksikkö, joka on erityisen kätevä aallonpituuksien kirjoittamiseen, otetaan nopeasti käyttöön spektroskopistien, sitten atomien, yhteisössä. Vuosina 1892-1895 Albert A. Michelson kutsui sitä ångströmiksi kirjoittajansa kunniaksi. Se määrittelee sen pituuden uudelleen siten, että kadmiumin punaisen viivan aallonpituus on 6438,47 ångströms. Vuonna 1907 Kansainvälinen aurinkotutkimusyhteistyö (josta tuli Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto ) määritteli kansainvälisen ångströmin pituudeksi siten, että kadmiumin punaisen viivan aallonpituus on täsmälleen 6438,4696 ångströmin kansainvälinen. Kansainvälisen painojen ja mittojen toimisto vahvistaa tämän määritelmän vuonna 1927. Vuonna 1960 ångström määritellään uudelleen 0,1 nanometriksi ( 10-10 m ). Ångström ei ole osa kansainvälistä yksikköjärjestelmää (SI), ja sen käyttöä ei suositella.

klo Ångström kuun kraatteri
että asteroidi (42487) Ångströmin .

Huomautuksia ja viitteitä

(en) nekrologi , " Anders Jonas Angström " , luonto ,10. syyskuuta 1874, s. 376-377
(en) " Ångström, Anders Jonas " , on wikisource.org , Encyclopaedia Britannica ,1911(käytetty 24. heinäkuuta 2019 )
Prosper Boissonnade ja Pierre Jacques Charliat, Colbert ja Compagnie de Commerce du Nord , Pariisi, M. Rivière (taloushistoriallinen kirjasto),1930, 182 Sivumäärä , s. 124
(en) " Anders Angström " , Uppsalan yliopistosta (käytetty 24. heinäkuuta 2019 ).
Jatkuva sihteeri, " Ilmoitus herra Angströmin kuolemasta ", CRAcad. Sci. Paris, Vuosikerta 79 ,13. heinäkuuta 1874, s. 73 ( lue verkossa )
(De) Anders J. Angström, " Magnetische Beobachtungen bei Gelegenheit einer Reise nach Deutschland und Frankreich (Magneettiset havainnot matkan aikana Saksaan ja Ranskaan) " , Denkschriften der Münchener Academie ,1844
Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia, Matkusta ympäri maailmaa ruotsalaisella fregatilla L'Eugénie. Tieteelliset havainnot III. Fysiikka ( lue verkossa )
Optinen tutkimus 1853 , s. 327-328.
Optinen tutkimus 1853 , s. 329.
A. Masson, ”Sähköfotometrian tutkimukset. Neljäs ja viides muistelmat ”, Annals of Chemistry and Physics, 3rd Series, Vuosikerta. 31 ,1851, s. 295-326 ( lue verkossa )
Optinen tutkimus 1853 , s. 333.
Optinen tutkimus 1853 , s. 341.
(en) Anders Jonas Ångströmin elämäkerta britannica.com -sivustolla.
Anders Jonas Angström, aurinkospektritutkimus: Auringon normaali spektri , Uppsala, Schultz,1868, 42 + XV sivua taulukoita s. ( lue verkossa ) , s. 31-32
Marguerite Roumens, " Auringon spektrin tutkimuksen Fraunhofer-historian linjat ", L'Astronomie ,Toukokuu 1932, s. 209-221 ( lue verkossa )
John CD Brand , Lines of Light: lähteet spektroskopia, 1800-1930 , CRC Press ,1995, 266 Sivumäärä ( ISBN 978-2-88449-163-1 , luettu verkossa ) , s. 47
Hippolyte Fizeau, " Teos nimeltä" Normaali auringonvalo (Atlas) " ", CRAcad.Sci. Vol.67 ,1868, s. 946-947 ( lue verkossa )
(en) Anders J. Angstrom, " XVII. Uusi menetelmä kehojen lämmönjohtavuuden määrittämiseksi ” , Philosophical Magazine ja Journal of Science. 25,166 ,1863, s. 130-142
" Angström nimitetään fysiikan osaston kirjeenvaihtajaksi Hansteenin tilalle ", CRAcad.Sci. Paris, Vuosikerta 77 ,1873, s. 1462 ( lue verkossa )
Albert A. Michelson ja Jean-René Benoît , " Mittarin arvon kokeellinen määritys valoaallonpituuksilla ", Kansainvälisen paino- ja mittaustoimiston teokset ja muistelmat , voi. 11,1895, s. 1–85 ( lue verkossa ) s. 85: "... tämän työn lopullinen johtopäätös on, että metrijärjestelmän perusyksikköä edustavat seuraavat kadmiumin kolmen säteilyn aallonpituuksien määrät ilmassa 15 ° C: ssa ( 1 ) ja paineessa 760 mm : Punainen säteily … 1 m = 1 553 163,5 λ R … Tästä seuraa, että näiden säteilyn aallonpituudet, aina 15 °: ssa ja alle 760 mm , ovat (kolmen määrityksen keskiarvot): λ R = 0,643 847 22 μ,… "

Katso myös

Bibliografia

(en) Simon Reif-Acherman, " Anders Jonas Angström ja spektroskopian perusta - muistojulkaisu syntymän toisesta vuosisadasta " , Spectrochimica Acta, osa B: Atomispektroskopia, Voi. 102 ,joulukuu 2014, s. 12–23 ( lue verkossa )

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit

Auktoriteettitiedot :