Чарльз Дарвін Галтон: биография

Нижче охарактеризовано основні напрямки роботи та найважливіші результати досліджень Дарвіна.

Дифракція рентгенівських променів

У 1913 році Дарвін спільно з Генрі Мозлі, використовуючи методи Брегг, розпочав цикл робіт з вивчення дифракції рентгенівських променів. У першій статті (переважно експериментальної) вони виміряли інтенсивність відбитого кристалом пучка рентгенівського випромінювання по викликається їм іонізації речовини. У наступних двох роботах, написаних ним одноосібно і вийшли в лютому і квітні 1914 року, Дарвін заклав основи динамічної теорії дифракції рентгенівських променів. Його перші розрахунки стосувалися відображення променів від ідеального кристала і дали значно занижену величину ефективності цього процесу в порівнянні з результатами вимірювань Мозлі. Дарвін прийшов до висновку, що ця розбіжність пов'язано з недосконалістю реальних кристалів. Він врахував це недосконалість у своїй мозаїчної моделі, припустивши, що кристал складається з різна орієнтованих блоків, розташованих на різних глибинах від поверхні зразка. Випромінювання, відбите кожним блоком, складається і дає шукане збільшення інтенсивності відбитого пучка в порівнянні з ідеальним випадком. У цих статтях і в статті 1922 року були також розглянуті температурні ефекти і встановлено зв'язок з розсіюванням випромінювання окремими атомами. Роботи Дарвіна по дифракції рентгенівських променів нині вважаються класичними. За словами Вільяма Лоуренса Брегга,

N

n

З тих пір формули, встановлені Дарвіном, були основою для інтерпретації кількісних вимірів ... рентгенівської кристалографії завжди вважали цю оригінальну і повну уяви роботу Дарвіна, проведену на такому ранньому етапі розвитку тематики, одним з кращих його вкладів в науку.

n

n

Оригінальний текст(англ.)

n

n

The formulae which Darwin established have been the basis for interpreting quantitative measurements ever since ... X-ray crystallographers have always regarded this imaginative and original work of Darwin, produced at such an early stage of the subject, as one of his finest contributions to science.

n

n

n

n

Основні роботи:

• H. G. J. Moseley, C. G. Darwin.The reflexion of the X-rays / /Philosophical Magazine Series 6. - 1913. - Т. 26. - № 151. - P. 210-232.
• C. G. Darwin.The reflexion of X-rays from imperfect crystals / /Philosophical Magazine Series 6. - 1922. - Т. 43. - № 257. - P. 800-829.
• C. G. Darwin.The theory of X-ray reflexion. Part II / /Philosophical Magazine Series 6. - 1914. - Т. 27. - № 160. - P. 675-690.
• C. G. Darwin.The theory of X-ray reflexion / /Philosophical Magazine Series 6. - 1914. - Т. 27. - № 158. - P. 315-333.

Статистична механіка

У 1922 році Дарвін спільно з Ральфом Фаулером розглянув класичну статистику невзаємодіючих частинок і показав, що стан газу зручніше описувати в термінах середніх (а не найбільш ймовірних) величин. Це призводить до необхідності обчислення статистичних інтегралів, які можуть бути представлені у вигляді контурних інтегралів і оцінені за допомогою методу перевалу. Розроблений підхід до обчислення статистичних інтегралів відомий нині як метод Дарвіна - Фаулера. Вони також показали, що звичайна термодинаміка може бути легко отримана з даного статистичного опису.

Основні роботи:

• C. G. Darwin, R. H. Fowler.On the partition of energy. Part II. Statistical principles and thermodynamics / /Philosophical Magazine Series 6. - 1922. - Т. 44. - № 261. - P. 823-842.
• C. G. Darwin, R. H. Fowler.On the partition of energy / /Philosophical Magazine Series 6. - 1922. - Т. 44. - № 261. - P. 450-479.