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Sir Edward Victor Appleton

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Sir Edward Victor Appleton fue una de las figuras clave del siglo XX que contribuyó al conocimiento de la radio y la ionosfera y, por lo tanto, mejoró nuestro conocimiento de la forma en que las ondas de radio se propagan en la porción de HF del espectro.

Edward Appleton recibió un premio Nobel en 1947 por su trabajo, cuya técnica sentó las bases para el desarrollo del radar. Se convirtió en Sir Edward Appleton cuando fue nombrado caballero en 1941.

Primeros años

La historia de Edward Victor Appleton comienza con su nacimiento el 6 de septiembre de 1892 en Bradford, Inglaterra. La ciudad está en Yorkshire y era famosa por sus fábricas de lana y era un centro de industria. Edward Appleton era hijo de Peter y Mary Appleton.

El joven Appleton recibió su educación temprana en Hanson Grammar School en Bradford. Inicialmente mostró poco interés en cualquier cosa, aparte de la música y el cricket, aunque a la edad de 18 años ganó una beca para el St John's College de la Universidad de Cambridge, donde estudió con nombres famosos como Sir J J Thomson y Lord Rutherford. Appleton tuvo mucho éxito y no solo ganó premios por su trabajo y, finalmente, obtuvo un título de primera clase en Ciencias Naturales.

Comienzo de la guerra

Con el estallido de la Primera Guerra Mundial, Edward Appleton se unió a las fuerzas armadas, inicialmente con el West Riding Regiment, pero luego se transfirió a los Royal Engineers. Mientras estaba en el ejército, se entrenó en la tecnología relativamente nueva de la radio o como se llamaba entonces "inalámbrica". Obviamente, esto le interesó considerablemente porque después del cese de hostilidades regresó a Cambridge en 1920 y se dedicó a la investigación sobre ondas de radio. Aquí Appleton comenzó como asistente de demostración de física con J J Thomson. Pronto desarrolló un interés en las válvulas inalámbricas o de radio, así como en la propagación de señales inalámbricas o de radio.

Comienza la investigación

En 1924, Edward Appleton fue nombrado profesor de física en el King's College de la Universidad de Londres. Ocupó este puesto durante 12 años y fue durante este tiempo que realizó gran parte de su trabajo en lo que se denominó la capa Kennelly-Heaviside. Esta era una capa en la atmósfera superior que reflejaba las señales de radio, lo que permitía que las señales de radio se escucharan a grandes distancias. Este trabajo fue para sentar las bases no solo para gran parte de nuestro conocimiento de la ionosfera, sino también para el desarrollo posterior del radar.

Gran parte del trabajo que Appleton realizó en Kings se basó en su campus en el Strand en Londres. Sin embargo, sus experimentos causaron interferencia a muchos otros en la localidad y, finalmente, su trabajo fue transferido a otro campus abierto por la universidad en Hampstead en los suburbios exteriores de Londres. Había más espacio en esta área y menos usuarios de radio. En consecuencia, la interferencia a otros se mantuvo dentro de límites aceptables.

La idea de una capa en los tramos superiores de la atmósfera que pudiera reflejar señales de radio se había postulado durante algunos años. En 1901, Marconi hizo la primera transmisión de radio transatlántica y esto hizo evidente que debía haber algún mecanismo para "desviar" las señales de radio. Luego, en 1902, Oliver Heaviside y A.E.Kennelly postularon de forma independiente la idea de la presencia de una capa conductora. Esto se denominó capa Kennelly-Heaviside.

Además, Appleton había observado que la fuerza de la señal de radio de un transmisor a en una frecuencia como la banda de onda media y en una trayectoria de unos cien kilómetros era constante durante el día pero variaba durante la noche, subiendo y bajando en una manera regular. Esto le llevó a creer que era posible que se estuvieran recibiendo dos señales de radio, una viajando por el suelo y otra reflejada por una capa en la atmósfera superior. El desvanecimiento o variación en la fuerza de la señal de radio general recibida resultó del patrón de interferencia de las dos señales. La variación, postuló, fue causada por pequeños cambios en el medio reflectante que causaron que la longitud del camino cambiara y, por lo tanto, la forma en que las dos señales de radio interferían. A veces, esto sería una interferencia constructiva cuando las dos señales de radio se suman, y en otras ocasiones sería destructivo cuando las dos señales tenderían a anularse entre sí.

Appleton utilizó el transmisor de radiodifusión de la British Broadcasting Corporation (BBC) en Bournemouth, Inglaterra, y transmitió una señal hacia las capas superiores de la atmósfera. Recibió las señales de radio cerca de Cambridge, lo que demuestra que se reflejaban. Al hacer un cambio periódico en la frecuencia de la señal de radio transmitida, pudo medir el tiempo que tardaban las señales en viajar a las capas de la atmósfera superior y regresar. De esta forma pudo calcular que la altura de la capa reflectante era de 60 millas sobre el suelo. La técnica que usó ahora se conoce como radar de modulación de frecuencia, y la capa en la ionosfera fue el primer elemento que se localizó utilizando una técnica de radar.

Appleton se dio cuenta de que los reflejos en este experimento podrían haber sido causados ​​por reflejos de colinas distantes u otros objetos, aunque si esto fuera así, no explicaría el desvanecimiento de las señales de radio que se observó. Para asegurarse de que este no fuera el caso, repitió los experimentos algunos meses más tarde, pero utilizó una antena de radio direccional, demostrando así que la señal reflejada emanaba efectivamente de los tramos superiores de la atmósfera. De esta forma eliminó cualquier duda sobre el mecanismo de propagación de las señales de radio.

Investigaciones adicionales

Appleton continuó su trabajo sobre la ionosfera y en 1926 descubrió una capa adicional por encima de la capa inferior de Kennelly-Heaviside. Éste, a una altitud de entre 250 y 350 kilómetros, se denominó capa Appleton.

Más tarde, Appleton perfeccionó su método de medir la altura y la naturaleza de la ionosfera utilizando un transmisor que enviaba pulsos de energía. Los resultados de las señales reflejadas podrían mostrarse en un osciloscopio, dando una imagen visual.

Appleton descubrió que cuanto más descubría sobre lo que ahora se denomina ionosfera, más preguntas planteaba. Por ejemplo, se había notado que la ionosfera variaba con el tiempo, pero no se entendía qué causaba los cambios. En consecuencia, Appleton continuó sus investigaciones. Un eclipse solar el 29 de junio de 1927 brindó una oportunidad única para investigar el efecto del Sol en la ionosfera. Descubrió que tan pronto como la Luna ocultaba el Sol, la altura efectiva de la capa de Appleton aumentaba. Esto sugirió que el Sol tenía un efecto directo sobre la capa y que se requería radiación del Sol para ionizar la atmósfera superior. A partir de esta y otras investigaciones, se desarrolló la ecuación de Appleton-Hartreee. Esto mostró que las cargas que causaron la "reflexión" eran electrones libres cargados negativamente.

Hubo otros descubrimientos que hizo Appleton. Encontró que la altura de las capas ionosféricas se veía afectada tanto por la Luna como por el Sol, y que estaban fuertemente influenciadas por el campo magnético de la tierra y vinculado a esto Appleton descubrió que los apagones polares eran causados ​​por tormentas magnéticas.

Carrera

Edward Appleton era claramente un investigador científico muy talentoso. Después de realizar gran parte de su investigación en la Universidad de Londres entre los años 1924 y 1936. Durante este período fue elegido vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros de Radio. Después de su tiempo en la Universidad de Londres, asumió el puesto de profesor de Filosofía Natural en la Universidad de Cambridge entre 1936 y 1939. Después de que estallaron las hostilidades en 1939, Appleton fue nombrado secretario del Departamento de Investigación Científica e Industrial. En este puesto, tenía una responsabilidad considerable en la definición de la investigación científica que se realizaba en Gran Bretaña.

Años de guerra

Uno de los principales logros de los primeros años de la guerra fue el radar, que se utilizó para la detección temprana de aeronaves. Esto se basó en el esquema original utilizado por Appleton para la detección de las capas ionosféricas. El desarrollo del sistema de radar fue realizado por Robert (más tarde Sir Robert) Watson-Watt. Afirmó que si no hubiera sido por el trabajo realizado por Appleton, el radar se habría desarrollado demasiado tarde para su uso en la Batalla de Gran Bretaña.

Como resultado de su trabajo, Appleton fue nombrado caballero en 1941. También se convirtió en miembro del Comité Asesor Científico del Gabinete de Guerra. En esta capacidad, fue uno de los miembros del comité que asesoró al Gabinete de Guerra sobre la viabilidad de crear una bomba atómica.

A pesar de la gran carga de trabajo asociada con su puesto en el Comité Asesor Científico y con su participación en el desarrollo de la Bomba Atómica, Appleton todavía encontró algo de tiempo para continuar con sus investigaciones sobre la propagación de señales de radio y la ionosfera. También descubrió que la condición de la ionosfera dependía en gran medida de la cantidad de manchas solares en el sol, y cuando trabajó con el Dr. J S Hey descubrió que estas manchas solares eran poderosos emisores de señales de radio.

Premios

En vista de las tremendas contribuciones que Edward Appleton había hecho al avance de la radio y la ciencia en general, recibió muchos premios. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1947. También recibió la Medalla al Mérito, el premio civil más alto otorgado por los Estados Unidos. Francia lo nombró Oficial de la Legión de Honor francesa y Noruega, la Cruz Noruega de la Libertad, y en 1948 el Papa lo nombró miembro de la Pontificia Academia de Ciencias.

Estos son solo algunos de los premios otorgados a Sir Edward Appleton. Sin embargo, en 1949 se trasladó a la Universidad de Edimburgo para convertirse en director y vicerrector, cargo que ocupó durante el resto de su vida. Sin embargo, Appleton murió el 21 de abril de 1965.

Datos de Edward Appleton

Un resumen de algunos de los principales hechos sobre Edward Appleton:

Datos clave de Edward Appleton
HechoDetalles
Fecha de nacimiento6 de septiembre de 1892
Lugar de nacimientoBradford, Yorkshire, Inglaterra
PadresPeter y Mary Appleton
Muerte21 de abril de 1965
EducaciónHanson Grammar School Bradford, luego Universidad de Cambridge
Puesto académico ocupadoProfesor de Física en el King's College of London en 1924
Gran trabajoEstudios de ionosfera y descubrimiento de la capa de Appleton
También conocido porTrabajar en radar

Citas de Edward Appleton

Hay muchas citas de Edward Appleton que han sido capturadas y son una lectura interesante;

  • No me importa en qué idioma se canta una ópera, siempre que sea un idioma que no entiendo.


Ver el vídeo: INSTALLATION OF RECTOR - NO SOUND (Mayo 2022).