2098.39 О свете и электричестве Джона Тиндалля 1873 г.

Джон ТиндаллРодился (02.08.1820) 2 августа 1820 г. г.Лейлинбридж , графство Карлоу, Ирландия, UK
умер (1893-12-04) 4 декабря 1893 г. (73 года)
Хаслмер , Суррей, Англия, Великобритания
Национальность Ирландец
Alma mater Марбургский университет
Известен атмосферой , физическим образованием ,
эффектом Тиндаля , диамагнетизм ,
инфракрасное излучение , тиндаллизация
Награды Королевская медаль (1853)
Медаль Рамфорда (1864)
Научная карьера
Поля Физика , химия
Учреждения Королевский институт Великобритании. 

Основная научная работа
Работа над ледниками привела Тиндаля к исследованию де Соссюра теплового эффекта солнечного света и концепции из Фурье , разработанного Пуйе и Уильямом Хопкинсом ; солнечное тепло проникает в атмосферу легче, чем «неясное тепло» (инфракрасное ) «Земное излучение» от нагретой Земли, вызывая то, что мы теперь называем парниковым эффе ктом . Весной 1859 года Тиндаль начал исследование того, как тепловое излучение , как видимое, так и неясное, влияет на различные газы и аэрозоли. Он разработал дифференциальную абсорбционную спектроскопию с использованием электромагнитной термобатареи , разработанной Меллони . Тиндаль начал интенсивные эксперименты 9 мая 1859 г., сначала без значительных результатов, улучшил чувствительность прибора и 18 мая написал в своем журнале «Экспериментирую весь день; предмет полностью в моих руках! » 26 мая он передал Королевскому обществу записку, которая определяет свои и методы описл: «За исключением знаменитых мемуаров М. Пуйе о солнечном излучении в атмосфере, насколько мне известно. , опубликован о передаче лучистого тепла через газообразные тела. «Нам ничего не известно о влиянии воздуха на тепло, излучаемое земными источниками».

10 июня онал свое исследование на лекции Королевского общества, отмечая, что угольный газ и эфир сильно поглощают (инфракрасное) лучистое тепло , и его экспериментальное подтверждение концепции (парникового эффекта ); солнечное тепло проходит через атмосферу, но «когда энергия поглощается планетой, его качество изменяется, что лучи, исходящие от планеты, не могут с той же свободой попасть обратно в космос. Таким образом, допускает проникновение солнечной энергии. тепла; но задерживает его выход, и в случае возникновения проблемы к накоплению тепла на поверхности планеты ».

Исследования Тиндаля воздействия лучистой энергии на составляющие воздуха его на несколько направлений исследования, и его оригинальные результаты исследования включают следующее:
чувствительный спектрофотометр отношения Тиндаля (рисунок опубликованный в 1861 году) измерял силу и испускания излучения вибрационного газа его центральная труба.
Тиндаль объяснил тепло в атмосфере Земли с точки зрения способности различных газов в воздухе поглощает лучистое тепло в инфракрасного излучения. Его измерительное устройство, в котором использовалась технология термобатареи , является ранней вехой в истории абсорбционной спектроскопии газов. Он первым правильно измерил относительную поглощающую способность в инфракрасном диапазоне газов: газов азот , кислород , водяной пар, углекислый газ , озон . , метан и другие следовые газы и пары. Он пришел к выводу, что водяной пар является самым сильным поглотителем лучистого тепла в атмосфере и основным газом, регулирующим температуру воздуха. Поглощение другими газами немалое, но относительно небольшое. До Тиндаля было широко распространено предположение, что атмосфера Земли нагревает поверхность в результате того, что позже было названо парниковым эффектом , но он был первым, кто это доказал. Доказательством этого было то, что водяной пар сильно поглощает инфракрасное излучение. В связи с этим в 1860 году впервые используются визуально прозрачные газы, которые являются источниками инфракрасного излучения.
Он разработал демонстрации, которые продвинули вопрос о том, как лучистое поглощается и излучается на молекулярном уровне. Похоже, он был первым человеком, экспериментально продемонстрировавшее, что тепловое излучение в химических реакциях имеет физическое происхождение внутри созданных молекул (1864 г.). Он произвел поучительные демонстрации, включающие преобразование лампы накаливания инфракрасного света в видимом на молекулярном уровне, который он назвал калоресценцией (1865), в котором он использовал материалы, прозрачные для инфракрасного и непрозрачные для видимого света или наоборот. . Он обычно называл инфракрасное излучение «лучистым теплом», а иногда и «ультра-красными волнами», поскольку слово «инфракрасный» не использовалось до 1880-х годов. Его основные доклады 1860-х годов были переизданы в виде 450-страничного сборника в 1872 году под названием «Вклад в молекулярную физику в области лучистого тепла».
При исследованиях лучистого тепла в воздухе было использовать воздух, из которого были удалены все следы плавающей пыли и других твердых частиц . Очень чувствительный способ обнаружения частиц - это наполнить воздух интенсивным светом. Рассеяние части света примесями в воздухе и других газах, а также в жидкостях сегодня известен как эффект Тиндаля или рассеяние Тиндаля. Изучая это рассеяние в конце 1860-х годов, выиграл недавних усовершенствований в области освещения с электроприводом. У него также были хорошие концентраторы света. Он разработал нефелометр и аналогичные инструменты, демонстрирующие свойства аэрозолей и коллоидов посредством концентрированных световых лучей на темном фоне и основаны на использовании эффекта Тиндаля. (В сочетании с микроскопами результатом является ультрамикроскоп , который был разработан позже другими.)
Он был первым, кто наблюдал и описал явление термофореза в аэрозолях. Он заметил его вокруг горячих объектов, исследуя эффект Тиндаля с помощью сфокусированных световых лучей в темной комнате. Он придумал лучший способ выполнить это, а затем сообщил о нем (1870), не исследуя его физику подробно.
В экспериментах с тепловым излучением, которые требовали большой лабораторной экспертизы в начале 1860-х, он показал для множества легко испаряемых жидкостей, что молекула за молекулы, форма пара и форма жидкости обладает по существу одинаковой способностью поглощать лучистое тепло . (В некоторых экспериментах с использованием узкополосных спектров обнаружены небольшие различия, которые оборудование не смогло охватить; см.,, спектр H 2O).
He, консолидированные и улучшенные результаты Desains , Forbes , Knoblauch и другие, демонстрирующие, что основные свойства видимого света могут быть воспроизведены для излучаемого тепла, именно отражение, преломление, дифракция, поляризация, деполяризация, двойное лучепреломление и вращение в магнитном поле.
Используя свои знания о поглощении лучистого тепла газами, он изобрел систему для измерения количества углекислого газа в образце выдыхаемого человеческого дыхания (1862, 1864 гг.). Основы системы Тиндаля: в повседневном использовании в больницах сегодня для наблюдения за пациентами под анестезией . (См. капнометрия .)
При изучении поглощения лучистого тепла озоном он действал, что помогло подтвердить или подтве рдить, что озон является кислородным кластером (186 2).

Установка Тиндаля для сохранения бульонов в оптически чистом воздухе.
В лаборатории он придумал следующий простой способ получить «оптически чистый» воздух, то есть воздух, не имеющий видимых признаков твердых частиц материя . Он построил квадратный деревянный ящик с парой стеклянных окон на нем. Перед тем как закрыть коробку, он покрыт внутренними стенками и внутренними коробками глицерином , который представляет собой липкий сироп. Он обнаружил, что после нескольких дней ожидания воздух внутри ящика был полностью свободен от твердых частиц, если исследовать его с помощью сильных световых лучей через стеклянные окна. Различные частицы плавающего вещества в итоге прилипали к стенам или оседали на липком полу. Теперь в оптически чистом воздухе не было никаких признаков каких-либо "микробов", то есть никаких признаков плавающих микроорганизмов. Тиндаль стерилизовал некоторые мясные бульоны, просто их кипятил, а затем сравнил, что произошло, когда он позволил этим мясным бульонам посидеть в оптически чистом воздухе и в обычном воздухе. Бульоны, находящиеся в оптически чистом воздухе, оставались «сладкими» (по его словам) на вкус и запах после многих месяцев сидения, в то время, как бульоны в обычном воздухе становились гнилостными через несколько дней. Эта демонстрация расширила более ранние доказательства Луи Пастера о том, что присутствие микроорганизмов является предварительным условием разложения биомассы. Однако в следующем (1876 г.) Тиндалю не удалось последовательно воспроизвести результат. Некоторые из его якобы стерилизованных нагреванием бульонов сгнили в оптически чистом воздухе. На основании этого Тиндалю удалось найти жизнеспособные бактериальные споры (эндоспоры) в предположительно стерилизованных нагреванием бульонах. Он обнаружил, что бульоны были заражены сухими бактериальными спорами сена в лаборатории. Все бактерии убиваются простым кипячением, за исключением того, что бактерии имеют форму спор, которые могут выдерживать кипячение, правильно утверждал он, цитируя исследование Фердинанда Кона . Тиндаль нашел способ искоренить бактериальные споры, получившие название «тиндаллизация ». Исторически тиндаллизация была самым ранним известным эффективным способом уничтожения спор бактерий. В то время он подтвердил "теорию микробов " против ряда критиков, чьи экспериментальные результаты были ошибочными по той же причине. В середине 1870-х Пастер и Тиндаль часто общались.

Одна из установок Тиндаля, показывающая, что звук отражается в воздухе на границе между воздушными телами разной плотности.
Изобрел лучший пожарный респиратор , вытяжка, фильтрующая дым и ядовитый газ из воздуха (1871, 1874).
В конце 1860-х - начале 1870-х годов он написал вводную книгу о распространении звука в воздухе и участвовал в большом - масштабный британский проект по разработке улучшенного туманного рожка . В лабораторных демонстрациях, мотивированных проблемами туманного рожка, Тиндалл установил, что звук частично отражается (т.е. частично отражается, как эхо) в месте, где воздушная масса одной температуры встречается с другой воздушной массой другой температуры; и в более общем плане, когда тело воздуха содержит две или более воздушных масс различной плотности или температуры, звук распространяется плохо из-за отражений, возникающих на границах раздела между воздушными массами, и очень плохо, когда присутствует много таких поверхностей раздела. (Затем он утверждал, хотя и безрезультатно, что это обычная основная причина, по которой один и тот же далекий звук, например, гудок, может быть слышен сильнее или слабее в разные дни или в разное время суток.) ​​Википедия site:datewiki.ru