William Houlder Zachariasen - William Houlder Zachariasen
William Houlder "Willie" Zachariasen (5 Şubat 1906 - 24 Aralık 1979), X-ışını kristalografisinde uzmanlaşmış ve camın yapısı üzerindeki çalışmaları ile ünlü Norveçli-Amerikalı bir fizikçiydi .
Arka fon
(Fredrik) William Houlder Zachariasen doğdu Langesund de Bamble içinde Telemark , Norveç. Mineraloji Enstitüsü'nde okuduğu Oslo Üniversitesi'ne 1923'te girdi . Zachariasen, önceki yıl makalenin içeriğini Norveç Bilimler Akademisi'ne sunduktan sonra 1925'te 19 yaşındayken ilk makalesini yayınladı. 55 yıl boyunca, çoğu tek yazarı olduğu 200'den fazla bilimsel makale yayınladı. 1928'de 22 yaşındayken doktora derecesini Oslo Üniversitesi'nden alarak Norveç'te doktora derecesi alan en genç kişi oldu. Tez danışmanı ünlü jeokimyacı Victor Moritz Goldschmidt'ti . 1928–1929 yıllarında, Manchester Üniversitesi'nde Sir Lawrence Bragg'ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak Zachariasen, silikatların fiziksel yapısı üzerine çalışmalarına başladı. Çalışmaları, camın yapısının ilk gerçek anlayışına yol açtı. Oslo Üniversitesi'ne döndü, ancak bir yıl içinde Nobel ödüllü Arthur Compton'dan gelen bir teklifi kabul etti .
Kariyer
1930'da Zachariasen, 24 yaşında , Chicago Üniversitesi'nde fizik fakültesine üye oldu . 1935–1936'da Guggenheim bursiyeriydi. 1941'de Zachariasen bir Amerikan vatandaşı oldu ve ardından 1943'ten 1945'e kadar Manhattan Projesi'nde çalıştı . 1945'te önemli monografisini Kristallerde X-ışını Kırınımı Teorisini yayınladı . 1948–1949'da 29 makale yayınladı. 1945'ten 1950'ye ve 1955'ten 1959'a kadar Zachariasen, Chicago Üniversitesi'nde fizik bölümü başkanıydı. 1963'te Zachariasen, Hambergit mineralinden oluşan bir hedeften kırınım yoğunluklarının dikkatli ölçümlerini yaparak, kırınım X-ışını ışınlarının hesaplanan ve ölçülen yoğunlukları arasında iyi bilinen bir tutarsızlığı inceledi . Deney verilerini kullanarak, yaygın olarak kabul gören ve yaygın olarak kullanılan yaygın teoriyi yeniden değerlendirdi. 1963'te yayınlanan bir makalede, CG Darwin'in ikincil sönme düzeltmesi formülünün X-ışını ışınlarının polarizasyonunun tedavisinde bir hata içerdiğini gösterdi . 1967'de Zachariasen, kristallerde X-kırınım yoğunlukları için daha kesin tahminler veren genel bir X-ışını kırınımı teorisi yayınladı. 1968'de mozaik kristallerinde X ışını kırınımı için hem neslinin tükenmesini hem de Borrmann etkisini hesaba katan bir teori yayınladı .
Kişisel hayat
1930'da, Norveç'ten ayrılmadan önce Zachariasen, jeolog WC Brøgger'in torunu Ragni Durban-Hansen ile evlendi . Zachariasens'in iki çocuğu vardı, Fredrik ve Ellen. Bir çift olarak, Zachariasens dört erkek fizikçi ve eşlerinden oluşan diğer dört çiftle yakın arkadaştı. Dört fizikçi şunlardı: Samuel Allison , Elmer Dershem (1881–1965), Marcel Schein ve John Harry Williams (1908–1966). Allison, Williams ve Zachariasen, bazen Rudolph "Buddy" Thorness (1909–1969) ve belki de bir veya iki adamla birlikte birkaç kano tatiline çıktılar. Zachariasen, 1974'te Chicago Üniversitesi'nden emekli oldu ve eşiyle birlikte sahip oldukları ilk evi satın aldıkları Santa Fe, New Mexico'ya taşındı . Her ikisi de Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'ndan olan arkadaşları Finley H. Ellinger ve Robert A. Penneman ile birlikte çalışarak bilimsel makaleler yazmaya devam etti . Zachariasen ayrıca San Diego'daki California Üniversitesi'nde profesör olan Bernd Matthias ile çalıştı . Zachariasen'in oğlu Fredrik "Zach" Zachariasen (1931–1999), yüksek enerjili temel parçacıkların etkileşimleri konusunda uzmanlaşmış teorik bir fizikçiydi. Fredrik Zachariasen, Caltech'te bir fizik profesörüydü ve yüksek enerji fiziği üzerine iki kitap ve denizaltı savaşının akustiği ile ilgili başka bir kitap yazdı.
Cam bilimi üzerindeki etkisi
1932'de WH Zachariasen, o dönemin malzeme bilimcilerini büyük ölçüde etkileyen klasik bir makale olan "Camdaki Atomik Düzenleme" yi yayınladı. Bu makale belki de cam bilimi üzerine yayınlanan diğer tüm çalışmalardan daha fazla etkiye sahipti. Bir camın amorf bir yapısı vardır, oysa bir kristal uzun menzilli düzenli bir yapıya sahiptir; bununla birlikte, hem camlar hem de kristaller aynı yapı bloklarına, yani birbirine bağlanmış katyon ve anyonlardan oluşan polihedralara sahiptir . Kristalograf Zachariasen, 1932'de camın rasgele ağ teorisi için camın yapısını anlamanın en büyük öncüsü olarak kabul edilir . Bu teoride, camdaki bağlanmanın doğası kristaldeki ile aynıdır, ancak bir camdaki temel yapısal birimler, kristalli bir malzemedeki periyodik düzenlemenin aksine rastgele bir şekilde bağlanır. Zachariasen'in çalışması, camın yapısının ve yapının kimyasal bileşimi ile ilişkisinin anlaşılmasının geliştirilmesi için bir temel sağladı. Rutgers Üniversitesi'nden Profesör Richard L. Lehman'a göre, "Zachariasen oksitlerin göreceli cam oluşturma kabiliyetini değerlendirdi ve cam oluşumu için nihai koşulun, bir maddenin periyodiklikten yoksun, ancak bununla karşılaştırılabilir enerji ile genişletilmiş üç boyutlu ağlar oluşturabileceği sonucuna vardı. Bu durumdan, gözlük oluşturmaya meyilli oksitlerin seçilmesine izin veren oksit yapısı için dört kural çıkarmıştır. ... Genel olarak, Zachariasen'in vasat tahmin kaydına rağmen, ilk olarak büyük kabul gördü. atomik yapı ile cam oluşturma yeteneği arasındaki ilişkiyi sistematik olarak ele almak. "
Bunun bir metal atomunu, yani bir katyonu temsil ettiğini varsayalım . Bir oksitten cam oluşumunun dört kuralı şunlardır:
- Bir oksijen atomu en fazla iki cam oluşturan A atomuna bağlıdır.
- Cam oluşturan her atom A'nın etrafındaki oksijen atomlarının sayısı küçük, belki 3 veya 4'tür.
- Oksijen içeren çokyüzlüler arasında, çokyüzlü bir katyon A köşeleri paylaşır, ancak yanları veya yüzleri yoktur.
- Üç boyutlu oksijen içeren çokyüzlü ağlar için en az üç köşe paylaşılmalıdır.
5f öğeleri üzerinde çalışın
Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'ndan Robert Penneman'a göre , "Başka hiçbir kristalograf, ağır element kimyası hakkındaki bilgimizi genişletmek için bu kadar çok şey yapmadı veya atom enerjisinin gelişiminde bu kadar merkezi bir role sahip değildi." Manhattan Projesi'nin ilk aşamalarında, sadece mikrogram miktarlarda transuranyum elementler üretildi. Bu transuranyum element numuneleri üzerinde mikrokimya yapan kimyagerler, numunelerin nelerden oluştuğunu öğrenmek için numuneleri kapilerler halinde Zachariasen'e gönderdi. Zachariasen'in X-ışını kırınım analizi, transuranyum elementlerin nadir toprak elementlerinin 4f serisine benzer bir 5f serisi oluşturduğuna dair deneysel kanıt için temel bir temeldi . Transuranyum elementler üzerindeki X-ışını çalışmaları, transuranyum elementlerin, özellikle de plütonyumun metalurjisinin gelişimi için çok önemliydi . 1948'de 5f serisi elementlerin bileşikleri için yeni yapı tipleri üzerine bir makale yayınladı.
Chicago Üniversitesi Fizik Bölümü
Mark Inghram'a göre , "Zachariasen'in hiçbir şekilde bahane veya unvan kullanması yoktu. Arkadaşları ve arkadaşları onu her zaman iki takma adından biri olan" Willie "veya" Zach "ile çağırdı. 1945'in sonlarında Willie ilk olarak idari görevleri kabul etti. Etkisi ve Bu pozisyonlardaki etkililik birçok yaşamı olumlu yönde etkiledi. 1928'de, Willie'nin Chicago Üniversitesi'ne gitmesinden sadece iki yıl önce, ulusal bir anket ülkedeki bir numaralı fizik bölümünü sıraladı. Bu, büyük ölçüde, Michelson , Millikan ve Compton zamanında üç Nobel Ödülü sahibi oldu. 1930'larda, Gale ve Compton'ın rehberliğinde bu rütbe kötü bir şekilde düştü. Bu, Willie'ye göre, öncelikle departman içindeki otokratik kuraldan kaynaklanıyordu ve kendi öğrencilerinin bölümünün genç öğretim üyesi olarak işe alımına, büyük ölçüde o öğrencinin doktora derecesi aldığı öğretim üyesine yardımcı olmak için.
Willie'nin yaptığı değişiklikler çok önemli ve kalıcıydı. Birini Bausch ve Lomb'a , diğerini de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ne vererek Michelson'un ızgara yönetici motorları tarafından departmanın hakimiyetini derhal sona erdirdi . Hemen departmanı otokratikten demokratik hale getirdi. O zaman kadrolu fakülte, bölüm işlerini düşünmek için yıllardır ilk kez bir araya geldi.
Zachariasen, fizik bölümü fakültesinin desteğiyle, Enrico Fermi , Edward Teller , Robert F. Christy , Walter H. Zinn , Maria Goeppert-Mayer , Gregor Wentzel ve diğer seçkin fizikçileri Chicago Üniversitesi'ne fizik profesörü olarak getirdi . 1949'a gelindiğinde, departman en üst sıradaki yerini yeniden kazandı. 1945-1950 yılları arasında Chicago Üniversitesi'nde doktora yapan fizikçiler arasında, daha sonra kariyerlerinde Nobel ödülü kazanan beş kişi vardı.