Edward Appleton

Edward Victor Appleton Imagen en Infobox. Edward Appleton. Biografía
Nacimiento 6 de septiembre de 1892
Bradford
Muerte 21 de abril de 1965(72 años)
Edimburgo
Nacionalidad británico
Capacitación Universidad de Edimburgo
St John's College
Universidad de Cambridge
Ocupaciones Físico , astrónomo , profesor
Niño Rosalind Appleton-Collins ( d )
Otras informaciones
Trabajé para King's College London , Universidad de Londres , Universidad de Cambridge
Campo Físico
Miembro de Real Sociedad
Pontificia Academia de Ciencias Academia de Ciencias de
Prusia Academia
Estadounidense de Artes y Ciencias
Academia de Ciencias de la RDA
Real Academia de Ciencias de Suecia
Academia Nacional de Ciencias de la India ( en )
Directores de tesis Ernest Rutherford , Joseph John Thomson (1913)
Premios Premio Nobel de Física (1947)

Edward Victor Appleton (6 de septiembre de 1892en Bradford , Inglaterra -21 de abril de 1965en Edimburgo , Escocia ) es un físico británico . Ganó el Premio Nobel de Física en 1947 "por sus estudios físicos de la atmósfera superior , en particular por su descubrimiento de la capa llamada" capa de Appleton " . También fue ganador de la Medalla Real en 1950.

Biografía

Appleton nació en Bradford , West Yorkshire , Reino Unido , hijo de Peter Appleton, un comerciante , y Mary Wilcock. Fue educado en Hanson Grammar School . En 1911, a los 18 años, ganó una beca para asistir al St. John's College de la Universidad de Cambridge, donde se graduó con honores en ciencias naturales con especialidad en física en 1913.

Durante la Primera Guerra Mundial se alistó en el West Riding Regiment y luego fue transferido a los Royal Engineers . Después de regresar del servicio activo, Appleton se convirtió en asistente de demostración en física experimental en el Laboratorio Cavendish en 1920. Fue profesor de física en el King's College de Londres de 1924 a 1936 y profesor de filosofía natural en la Universidad de Cambridge de 1936 a 1939.

De 1939 a 1949 fue secretario del Departamento de Investigación Científica e Industrial donde Robert Watson-Watt trabajó en el desarrollo de radares . Caballero de la Orden del Imperio Británico en 1941, recibió el Premio Nobel de Física en 1947 por sus contribuciones al conocimiento de la ionosfera durante la década de 1920.

Desde 1949 hasta su muerte 21 de abril de 1965Appleton fue director y vicerrector de la Universidad de Edimburgo . Sir Edward está enterrado en el cementerio Morningside de Edimburgo con su esposa Helen Lennie (fallecida en 1983). La tumba está en el extremo oeste cerca de la nueva vivienda al noroeste.

Investigación ionosférica

Balfour Stewart había sugerido la idea de una capa reflectante en la parte alta atmósfera de la Tierra a finales del XIX °  siglo para explicar los cambios rítmicos del campo magnético de la Tierra. En 1902, Oliver Heaviside y Arthur Edwin Kennelly habían especulado que tal estrato reflectante electromagnéticamente, más tarde llamado "capa Kennelly-Heaviside", podría explicar el éxito de Marconi en transmitir sus señales a través del Atlántico. Los cálculos habían demostrado que la curvatura de las ondas de radio, asociada a los cambios en el índice de refracción en la atmósfera con el cambio de presión, temperatura y humedad con la altitud, no era suficiente para evitar que la señal se perdiera en el espacio antes de alcanzar su objetivo.

Appleton observó que la fuerza de una señal de radio de ciertas frecuencias en una distancia de unos cientos de kilómetros era constante durante el día pero variaba durante la noche. Esto le llevó a creer que era posible que se recibieran dos señales de radio. Uno viajaba paralelo al suelo y otro se reflejaba en una capa en la atmósfera superior. La variación en la intensidad de la señal de radio recibida resultaría, por tanto, de la interferencia entre las dos señales.

En 1924, por lo tanto, diseñó un experimento en el Clare College de Cambridge, con la ayuda de Miles Aylmer Fulton Barnett , en dos etapas para mostrar la influencia de esta capa reflectante, las cuales permitieron determinar la altura del límite inferior de reflexión. El primer método consistía en enviar una señal en modulación de frecuencia y el segundo consistía en calcular el ángulo de llegada de la señal reflejada por la antena receptora. El primer método permitió calcular la diferencia en la distancia recorrida entre la señal directa y la reflejada anotando la intensidad de la interferencia constructiva, que da por cálculo la altura de la capa reflectante, o unos 100  km . El segundo permitió determinar que efectivamente se trataba de un reflejo proveniente de la atmósfera y no de un obstáculo como una colina.

En 1926, Appleton inició más experimentos sobre la posibilidad de utilizar esta capa reflectante para la dispersión de muy largo alcance y descubrió otra capa atmosférica a 150 millas (241 km) sobre el suelo y eléctricamente más fuerte. Esta capa, llamada "Appleton" en su honor, refleja las ondas de las ondas de todo el mundo. En 1929, durante una expedición al norte de Noruega, estudió la aurora boreal. En 1931 publicó los resultados de nuevas investigaciones sobre la ionosfera. En 1932, fue elegido vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros de Radio (antepasado del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ).

La idea básica detrás del trabajo de Appleton es simple, pero ha dedicado casi toda su carrera científica a ella debido a algunas de las complejidades del tema. Al final de su vida, se habían instalado observatorios ionosféricos en todo el mundo para proporcionar un mapa global de capas reflectantes. Se han encontrado vínculos con el ciclo de las manchas solares de 11 años y las auroras boreales, tormentas magnéticas que ocurren en latitudes altas. Esto se volvió particularmente relevante durante la Segunda Guerra Mundial cuando las tormentas solares provocaron apagones de radio. Gracias a la investigación de Appleton, se pudieron predecir los momentos en que ocurrieron y se pudo cambiar la comunicación a las longitudes de onda que se verían menos afectadas.

El radar, otra innovación de guerra crucial, se benefició del trabajo de Appleton. En términos generales, la investigación de Appleton consistió en determinar la distancia de los objetos reflectantes a los transmisores de señales de radio. Usó un nuevo método, llamado método de pulso, para realizar mediciones ionosféricas. Esta es exactamente la idea de radar y ecos legibles en la pantalla que fue adaptada por Robert Watson-Watt para detectar aviones. Hoy en día, los datos ionosféricos son importantes cuando se consideran las comunicaciones con satélites. Las frecuencias correctas para estas señales deben seleccionarse de modo que lleguen a los satélites sin ser reflejadas o desviadas primero.

Notas y referencias

  1. (in) "  Por sus investigaciones de la física de la atmósfera superior, especialmente por el descubrimiento de la llamada capa Appleton  " en el equipo editorial, "  El Premio Nobel de Física en 1947  " , Fundación Nobel , 2010. Consultado el 15 de junio de 2010
  2. (in) "  Biographical Index Part One  " [PDF] , Royal Society (consultado el 4 de junio de 2021 ) , p.  31.
  3. (en) "  Edward Victor Appleton  " , Fundación Nobel,1964(consultado el 4 de junio de 2021 ) .

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