Edward Appleton et la découverte de l’ionosphèrePhysicien anglais qui a remporté le prix Nobel de physique en 1947; Edward V. Appleton (1892-1965) Edward Victor Appleton, physicien anglais (prix Nobel 1947)Biographique Edward Victor Appleton (1892-1965) ; le prix Nobel de physique 1947Edward Victor Appleton est né à Bradford, en Angleterre, le 6 septembre 1892, fils de Peter et Mary Appleton. Il a fait ses premières études à la Hanson Grammar School. Bradford a ensuite obtenu son baccalauréat en sciences naturelles au St. John’s College de Cambridge, en 1913 et 1914, avec la physique pour la partie II. Il a remporté le prix Wiltshire en 1913 et la bourse de recherche Hutchinson en 1914, étudiant sous JJ Thomson et Lord Rutherford . Pendant la Première Guerre mondiale, il rejoint le West Riding Regiment, transféré plus tard aux Royal Engineers. À la fin des hostilités, il retourna à Cambridge et entreprit des recherches sur les ondes radio.Depuis 1919, Appleton se consacre aux problèmes scientifiques de la physique atmosphérique, utilisant principalement des techniques radio. En 1920, il est nommé assistant démonstrateur en physique expérimentale au Cavendish Laboratory. Deux ans plus tard, il devient sous-recteur au Trinity College.En 1924, Appleton a été nommé professeur de physique à l’Université de Londres et y a servi pendant douze ans, retournant à Cambridge en 1936 pour prendre la chaire de philosophie naturelle.
Dans la dernière partie de 1924, Appleton a commencé une série d’expériences qui ont prouvé l’existence de cette couche dans la haute atmosphère maintenant appelée l’ionosphère. Avec la coopération de la British Broadcasting Corporation, l’émetteur de Bournemouth a envoyé des ondes jusqu’à la couche pour voir si elles étaient réfléchies par elle et revenaient. L’expérience fut entièrement réussie, car la réflexion fut prouvée. De plus, par un léger changement de longueur d’onde, il était possible de mesurer le temps mis par les ondes pour se rendre dans la haute atmosphère et en revenir. La position de la couche réfléchissante a ainsi été identifiée et sa hauteur (60 milles au-dessus du sol) déterminée. La méthode utilisée était ce qu’on appelle aujourd’hui le « radar à modulation de fréquence ». L’ionosphère a ainsi été le premier « objet » détecté par radiolocalisation,D’autres expériences qui ont conduit à la possibilité d’une diffusion autour du monde ont été menées et en 1926, il a découvert une autre couche atmosphérique à 150 miles au-dessus du sol, plus haute que la couche Heaviside et électriquement plus forte. Cette couche, nommée d’après lui la couche Appleton, réfléchit les ondes courtes autour de la terre. Trois ans plus tard, Appleton a fait une expédition dans le nord de la Norvège pour la recherche radio, étudiant les aurores boréales et en 1931, il a publié les résultats d’autres recherches sur la détermination de la hauteur des couches réfléchissantes de l’ionosphère, y compris l’utilisation d’un émetteur qui envoyait des « giclées ». » d’énergie radio, et la photographie des échos reçus par oscillographie cathodique. En 1932, il est élu vice-président de l’American Institute of Radio Engineers.Lorsque les hostilités ont éclaté en 1939, Appleton a été nommé secrétaire du Département de la recherche scientifique et industrielle – le poste le plus élevé du gouvernement britannique concerné par les sciences physiques.Des recherches sur les couches atmosphériques et l’oscillographie à rayons cathodiques ont été développées pour la détection des avions lorsque Sir Robert Watson-Watt et son groupe de scientifiques, travaillant sur les découvertes d’Appleton, ont perfectionné l’arme secrète de la Grande-Bretagne. Les chercheurs du Commonwealth travaillant avec Appleton en Grande-Bretagne sont tous devenus des leaders dans le développement de la radiolocalisation dans leur pays d’origine et Sir Robert Watson-Watt a déclaré que, sans le travail scientifique d’Appleton, le radar serait arrivé trop tard pour avoir été d’une utilité décisive dans la bataille. de Bretagne. Appleton a été fait chevalier en 1941, étant créé KCB, et il était membre du Comité consultatif scientifique du Cabinet de guerre qui, en 1941, a informé le gouvernement que la fabrication d’une bombe atomique était faisable. Plus tard, sous Sir John Anderson et en tant que chef technique du Département de la recherche scientifique et industrielle, il assuma le contrôle administratif de tous les travaux britanniques sur le sujet. Il a effectué une visite aux États-Unis et au Canada en 1943 pour régler les détails de la collaboration entre les scientifiques américains et britanniques. Il a poursuivi ses travaux de recherche même pendant cette période ardue et a démontré que le pouvoir de réflexion ionosphérique varie avec les activités des taches solaires. De plus, en collaboration avec le Dr J.S. Hey du ministère de l’approvisionnement, il a découvert que les taches solaires sont de puissants émetteurs d’ondes radio courtes. Un résultat important des travaux d’Appleton a été la mise en place d’un système de prévisions ionosphériques, dans lequel plus de 40 stations du monde entier coopèrent, permettant la production des longueurs d’onde les plus appropriées pour la communication sur n’importe quel circuit radio particulier.En 1947, année où il reçoit le prix Nobel de physique, il reçoit également la plus haute décoration civile des États-Unis – la médaille du mérite – et est fait officier de la Légion d’honneur française. Il a également reçu la Croix norvégienne de la liberté pour son travail de guerre. Le travail d’Appleton a été reconnu par l’Inde, la Norvège et le Danemark, et en 1948, il a été nommé par le pape à l’Académie pontificale des sciences. Il a reçu la médaille Albert de la Royal Society of Arts, en 1950, pour ses services exceptionnels à la science et à la recherche industrielle et a été élu président de la British Association for the Advancement of Science pour la réunion de Liverpoo1 en 1953. Il a été président de la British Comité National de Radio-Télégraphie et Président Honoraire de l’Union Radio Scientifique Internationale. Au cours de l’Année géophysique internationale 1957-1958, il a joué un rôle actif dans la planification mondiale des expériences radio en tant que président du Comité de l’Année géophysique internationale de l’Union internationale des radiocommunications scientifiques et continue d’être un chercheur scientifique. Il est maintenant engagé sur l’interprétation de l.G.V. mesures ionosphériques à l’échelle mondiale.En 1956, Sir Edward a donné les conférences Reith de la B.B.C. sur « La science et la nation ». Les récompenses récentes qui lui ont été décernées ont été le prix Gunning Victoria Jubilee de la Royal Society d’Édimbourg en 1960 et la médaille d’honneur de l’Institute of Radio Engineers of America en 1962.
En 1915, Appleton épousa Jessie, fille du révérend J. Longson, et ils ont deux filles.
Affiliation au moment de l’attribution : Département de la recherche scientifique et industrielle, Londres, Royaume-UniMotivation du prix : «pour ses recherches sur la physique de la haute atmosphère, en particulier pour la découverte de la couche dite d’Appleton»Ses travaux :Lorsque des signaux radio ont été envoyés à travers l’Atlantique au début du 20ème siècle, il est devenu évident que les ondes radio suivaient la courbure de la terre. Les physiciens ont supposé que les ondes radio étaient réfléchies par une couche de l’atmosphère où la lumière ultraviolette du soleil avait libéré des électrons de leurs atomes. En étudiant la superposition, ou l’interférence, d’ondes radio qui avaient emprunté des chemins différents, Edward Appleton établissait l’existence de cette couche, l’ionosphère, en 1924. En 1927, il démontra qu’une couche supplémentaire existait en dehors de celle découverte précédemment. Les méthodes d’Appleton ont également eu des implications pour le développement du radar.Edward Appleton et la découverte de l’ionosphèreLe 6 septembre 1892 , le physicien anglais Sir Edward Victor Appleton est né. Appleton a remporté le prix Nobel de physique en 1947 pour son travail fondateur prouvant l’existence de l’ ionosphère lors d’expériences menées en 1924 . « Je ne suis qu’un physicien qui n’a rien de matériel à montrer pour mes travaux. Je n’ai même jamais vu l’ionosphère, bien que je travaille sur le sujet depuis trente ans. Cela montre à quel point les gens peuvent être chanceux. S’il n’y avait pas eu d’ionosphère, je ne serais pas resté ici ce matin. Edward Victor Appleton – Petite enfanceEdward Victor Appleton est né à Bradford près du West Yorkshire . Il a fréquenté la Hanson Grammar School. À l’âge de 18 ans, il obtient une bourse d’études au St John’s College de l’Université de Cambridge . Il a terminé ses études avec des notes de première classe dans les domaines des sciences naturelles. Appleton a fréquenté le St.John’s College de Cambridge où il a obtenu son baccalauréat en sciences naturelles et a déjà remporté le prix Wiltshire en 1913 et la bourse de recherche Hutchinson en 1914.. Pendant la Première Guerre mondiale, il rejoint le Duke of Wellington’s Regiment, plus tard il est transféré aux Royal Engineers. Après le retour d’Appleton du service actif pendant la guerre, il devient assistant en physique expérimentale au Cavendish Laboratory en 1920 .Première recherche atmosphérique
On pense qu’en 1919 , Appleton s’est d’abord consacré aux problèmes scientifiques de la physique atmosphérique . À partir de 1924 , Edward Appleton est nommé professeur de physique à l’Université de Londres . La même année , il a commencé une série d’ expériences prouvant l’existence de la couche dans la haute atmosphère appelée ionosphère. Appleton avait observé que la force du signal radio d’un émetteur sur une fréquence telle que la bande des ondes moyennes et sur un trajet d’environ cent milles était constante pendant la journée mais qu’elle variait pendant la nuit. Cela l’a amené à croire qu’il était possible que deux signaux radio soient reçus. L’un voyageait le long du sol, et un autre était réfléchi par une couche de la haute atmosphère . L’évanouissement ou la variation d’intensité du signal radio global reçu résultait du schéma d’interférence des deux signaux.
Une couche atmosphérique réfléchissanteL’existence d’une couche atmosphérique réfléchissante n’était pas en soi une idée complètement nouvelle. Balfour Stewart avait suggéré l’idée à la fin du 19e siècle pour expliquer les changements rythmiques du champ magnétique terrestre. Plus récemment, en 1902, Oliver Heaviside et Arthur E. Kennelly avaient suggéré qu’une telle couche réfléchissante électromagnétique, maintenant appelée la couche Kennelly-Heaviside, pourrait expliquer le succès de Marconi dans la transmission de ses signaux à travers l’Atlantique. Les calculs avaient montré que la courbure naturelle des ondes radio n’était pas suffisante pour les empêcher de simplement « s’élancer » dans l’espace vide avant d’atteindre le récepteur. Appleton pensait que le meilleur endroit pour chercher des preuves de l’ionosphère était dans les variations qu’il croyait qu’elle provoquait autour du coucher du soleil dans les réceptions de signaux radio. Il était sensé de suggérer que ces variations étaient dues à l’interférence de deux ondes, mais une étape supplémentaire pour montrer que la deuxième onde provoquant l’interférence (la première étant l’onde de sol) descendait de l’ ionosphère . L’expérience qu’il a conçue avait deux méthodes pour montrer l’influence ionosphérique et toutes deux permettaient de déterminer la hauteur de la limite inférieure de réflexion (donc la limite inférieure de la couche réfléchissante). La première méthode s’appelait la modulation de fréquence et la seconde consistait à calculer l’angle d’arrivée du signal réfléchi sur l’antenne de réception.
L’ionosphère : L’ionosphère est la partie de l’atmosphère d’un corps céleste qui contient de grandes quantités d’ions et d’électrons libres. Parmi les planètes du système solaire, l’ionosphère constitue la majorité de la haute atmosphère. L’ionisation des molécules de gaz est provoquée par les composants à haute énergie du rayonnement solaire (ultraviolets durs et rayons X). L’ionosphère de la Terre influence les communications radio en réfléchissant les ondes courtes, permettant ainsi des connexions mondiales. Il atténue également la propagation des ondes radio à grandes longueurs d’onde. Elle commence au-dessus de la mésosphère à une altitude d’environ 80 km, atteint sa densité électronique la plus élevée vers 300 km et passe finalement dans l’espace interplanétaire. En 1926 , le physicien écossais Robert Watson-Watta introduit le terme ionosphère dans une lettre publiée seulement en 1969 dans Nature . Lloyd Berkner a d’abord mesuré la hauteur et la densité de l’ionosphère. Cela a permis la première théorie complète de la propagation radio à ondes courtes. Les recherches d’Appleton ont considérablement fait progresser la recherche et la diffusion radio . En 1926 , Appleton a découvert une autre couche atmosphérique à 150 miles au-dessus du sol, plus haute que la couche Heaviside et électriquement plus forte. Cette couche, nommée d’après lui la couche Appleton , réfléchit les ondes courtes autour de la terre .
La vie plus tard : Entre 1924 et 1936, il a été professeur de physique à l’Université de Londres, puis professeur de philosophie naturelle (sciences) à l’Université de Cambridge jusqu’en 1939. Entre 1939 et 1949, Edward Appleton a occupé le poste de secrétaire du Département de la recherche scientifique et industrielle. Il a été anobli en 1941. Appleton a reçu le prix Nobel de physique en 1947 pour ses importantes contributions à la compréhension de l’ionosphère. La technologie utilisée dans ce travail a conduit, entre autres, au développement du radar . Deux ans plus tard, Appleton a déménagé à l’ Université d’Édimbourg pour devenir principal et vice-chancelier, poste qu’il a occupé pour le reste de sa vie. Il est décédé le 21 avril 1965.
Physicien anglais qui a remporté le prix Nobel de physique en 1947; Edward V. Appleton (1892-1965)Edward Victor Appleton était un physicien anglais qui a remporté le prix Nobel de physique en 1947. Il a découvert une couche de l’ionosphère, qui est un réflecteur fiable des ondes radio, lors d’expériences qu’il a menées au milieu des années 1920. Né en Angleterre en tant que fils d’un magasinier, Appleton a grandi pour devenir un étudiant brillant avec des intérêts dans des matières variées et excellait en sciences et en mathématiques ainsi que dans l’étude de la littérature et de la langue. Après avoir terminé ses études, il a obtenu une bourse pour le St John’s College de Cambridge. Il a obtenu son diplôme avec les honneurs de première classe et a immédiatement commencé des travaux de troisième cycle en cristallographie. Cependant, la Première Guerre mondiale a commencé et a interrompu ses travaux de recherche. Après avoir servi dans la guerre en tant qu’officier commissionné, il est retourné à ses travaux de recherche et a commencé à travailler sur les ondes radio. La physique de l’atmosphère était un domaine qui le passionnait et il s’est lancé dans une série d’expériences qui ont prouvé l’existence d’une couche dans la haute atmosphère, connue sous le nom d’ionosphère. La détection de l’ionosphère et de ses couches a joué un grand rôle dans le développe-ment de la recherche radio. La station de recherche radio et spatiale a été rebaptisée Laboratoire Appleton en son honneur, en 1974.
Enfance et petite enfance: Edward Victor Appleton est né le 6 septembre 1892 à Bradford, West Riding of Yorkshire, Angleterre de Peter Appleton, un magasinier, et de Mary Wilcock. Il a fait ses études primaires à la Hanson Grammar School. Il excellait dans ses études et montrait un vif intérêt pour les sciences et les mathématiques. À l’âge de 16 ans, il entre à l’Université de Londres. Après quelques années, il a obtenu une bourse pour le St John’s College de Cambridge. Il a obtenu un diplôme de première classe en sciences naturelles en 1913. Après avoir obtenu son diplôme, il a immédiatement commencé des travaux de troisième cycle en cristallographie avec le distingué physicien Sir Lawrence Bragg. La Première Guerre mondiale éclate en 1914 et interrompt ses travaux de recherche.
Carrière : Edward Victor Appleton est devenu officier pendant la Première Guerre mondiale. Il a rejoint le West Riding Regiment, puis a été transféré aux Royal Engineers. Pendant son service de guerre, il est initié à la radio, un moyen de communication alors balbutiant dans l’armée. Cela a éveillé en lui un intérêt pour les ondes radio. Après la guerre, il rejoint le Cavendish Laboratory de Cambridge en 1920 en tant qu’assistant démonstrateur en physique expérimentale. Là, il a travaillé en collaboration avec Balthazar van der Pol et les deux ont commencé une enquête sur le fonctionnement des tubes à vide radio. En 1924, il est nommé professeur Wheatstone de physique au King’s College de l’Université de Londres. Là, il a acquis une grande notoriété pour ses recherches sur la propagation des ondes électromagnétiques et a détecté l’existence d’une couche d’ionosphère connue sous le nom de couche F d’ionisation. Il a été aidé dans ses recherches par un jeune étudiant diplômé néo-zélandais nommé Miles Barnett.
La couche d’ionosphère qu’il a détectée a finalement été nommée couche Appleton-Barnett après lui et Miles Barnett. La découverte de cette couche a contribué au développement d’une communication radio longue portée plus fiable.Il a été nommé professeur jacksonien de philosophie naturelle à l’Université de Cambridge en 1936 et y a servi jusqu’en 1939. En 1939, il devient secrétaire du Département de la recherche scientifique et industrielle. Pendant la Seconde Guerre mondiale, il a travaillé sur le radar et la bombe atomique à ce poste. En tant que secrétaire du Département de la recherche scientifique et industrielle, il a également été chargé du contrôle administratif de tous les travaux britanniques sur le sujet. En 1943, il visite les États-Unis et le Canada afin de faciliter la collaboration entre scientifiques américains et britanniques. Il a également travaillé avec le Dr JS Hey du ministère de l’approvisionnement et les deux hommes ont découvert que les taches solaires sont de puissants émetteurs d’ondes radio courtes. Il a été nommé principal et vice-chancelier de l’Université d’Édimbourg en 1949, poste qu’il occupera jusqu’à sa mort en 1965. La BBC l’a invité en 1956 à donner les conférences annuelles Reith. Edward Victor Appleton a livré une série de six émissions de radio, intitulée « La science et la nation », dans lesquelles il a exploré les différents aspects de l’activité scientifique en Grande-Bretagne à l’époque.Grands travaux : Edward Victor Appleton est surtout connu pour avoir découvert une couche spécifique de l’ionosphère. La couche, appelée couche F de l’ionosphère, également appelée couche Appleton-Barnett, du nom de lui et du Néo-Zélandais Miles Barnett, a la plus forte concentration d’électrons et d’ions libres dans l’atmosphère.
Récompenses et réalisations : Il a été anobli en 1941. Edward Appleton a reçu le prix Nobel de physique en 1947 « pour ses recherches sur la physique de la haute atmosphère, en particulier pour la découverte de la couche dite d’Appleton ». Il est également récipiendaire de plusieurs autres prix prestigieux, dont la médaille Hughes (1933), la médaille Faraday (1946), la médaille Chree (1947), la médaille royale (1950) et la médaille Albert (1950).
Vie personnelle et héritage Il a épousé Jessie, fille du révérend J. Longson, en 1915. Le couple a eu deux filles. Il est décédé le 21 avril 1965, à l’âge de 72 ans, à Édimbourg, en Écosse.Edward Victor Appleton (1892-1965)
Edward Victor Appleton était un physicien anglais qui a reçu le prix Nobel de physique en 1947 pour sa découverte de la couche Appleton de l’ionosphère. À partir de 1919, il se consacre à des problèmes scientifiques de physique atmosphérique, utilisant principalement des techniques radio. Il a prouvé l’existence de l’ionosphère et a trouvé une couche à 60 miles au-dessus du sol qui réfléchissait les ondes radio. En 1926, il a trouvé une autre couche à 150 miles au-dessus du sol, plus haute que la couche Heaviside, électriquement plus forte et capable de réfléchir les ondes courtes autour de la terre. Cette couche Appleton est un réflecteur fiable des ondes radio et plus utile dans la communication que les autres couches ionosphériques qui réfléchissent les ondes radio de manière sporadique, en fonction de la température et de l’heure de la journée.
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1947/appleton/biographical/
https://www.thefamouspeople.com/profiles/sir-edward-victor-appleton-3771.php