Francis William Aston

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Francis William Aston

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Francis William Aston

Naissance
Birmingham (Angleterre)
Décès (à 68 ans)
Cambridge (Angleterre)
Nationalité Drapeau de l'Angleterre Anglais
Champs Chimie, Physique
Institutions Université de Cambridge
Diplôme Université de Cambridge
Université de Birmingham
Renommé pour Spectromètre de masse
Distinctions prix Nobel de chimie (1922)

Francis William Aston FRS (1er septembre 1877 à Harborne, Birmingham, Angleterre - à Cambridge, Angleterre) était un chimiste et physicien anglais. Il a reçu, en 1922, le prix Nobel de chimie « pour sa découverte, au moyen de son spectromètre de masse, des isotopes d'un grand nombre d'éléments non radioactifs et pour sa formulation de la règle des nombres entiers[1] ».

Études et carrière[modifier | modifier le code]

En 1893 Francis William Aston débute sa carrière académique au Mason College qui deviendra plus tard l'Université de Birmingham. À cette époque, John Henry Poynting, Frankland et Tilden y enseignent. À partir de 1896 il conduit des recherches en chimie organique dans un laboratoire privé installé chez son père. En 1898, il reçoit une bourse Forester pour étudier avec Frankland, ses travaux portent alors sur les propriétés optiques des composés d'acide tartrique. Il débute des travaux sur la fermentation à l'école des brasseurs de Bermingham et travaille pour la brasserie W. Butler & Co. Brewery en 1900. Il termine cette incursion dans le domaine de la brasserie en 1903.

Il obtient une nouvelle bourse à l'université de Birmingham, pour y étudier la physique, à la suite de la découverte des rayons X et de la radioactivité au milieu des années 1890. Il débute ses études par la génération de rayons X grâce à un flux d'électrons au travers d'un tube à décharge (tube contenant un gaz et muni d'électrodes). Il concentre ses travaux sur le vide poussé et améliore divers types de pompes à vide. Ses recherches le conduisent au développement d'un nouveau tube électronique à haut courant de décharge que l'on nommera plus tard le Aston Dark Space[2],[3],[4].

Après la mort de son père et un voyage à travers le monde, en 1908, il est nommé chargé de cours à l'université de Birmingham en 1909, mais il quitte ce poste en 1910 pour rejoindre le Cavendish Laboratory de Cambridge à l'invitation de Joseph John Thomson.

Il se consacre dès lors à l'étude des courants de particules chargées positivement, courants émis lorsqu'il y a décharge électrique dans un tube empli d'un gaz à basse pression. Il en déduit qu'il est possible, au moyen de champs magnétiques et électriques, de séparer les particules en fonction du rapport entre leur masse et leur charge. Grâce au spectromètre de masse, qu'il a perfectionné (1919), Aston découvre que de nombreux corps sont formés du mélange de deux ou de plusieurs isotopes légèrement différents. Ce travail est la première étude quantitative applicable à tous les corps. En 1920, il effectue des mesures précises des atomes qui permettront à Arthur Eddington de suggérer que la source d'énergie des étoiles provenait de la fusion nucléaire de l'hydrogène en hélium.

Aston découvre les isotopes (1922) et les spectres de masse et isotopes (1933). Il reçoit le prix Nobel de chimie[1], ainsi que la médaille Hughes en 1922.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) « for his discovery, by means of his mass spectrograph, of isotopes, in a large number of non-radioactive elements, and for his enunciation of the whole-number rule » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Chemistry 1922 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 9 août 2010
  2. (en) Francis William Aston, « Experiments on a New Cathode Dark Space in Helium and Hydrogen », Proceedings of the Royal Society of London. Series A, vol. 80, no 535,‎ 1907, p. 45-49 (lire en ligne)
  3. (en) Francis William Aston, « Experiments on the Length of the Cathode Dark Space with Varying Current Densities and Pressures in Different Gases », Proceedings of the Royal Society of London. Series, vol. 79, no 528,‎ 1907, p. 80-95 (lire en ligne)
  4. (en) Francis William Aston, « The Distribution of Electric Force in the Crookes Dark Space », Proceedings of the Royal Society of London. Series A, vol. 84, no 573,‎ 1911, p. 526-535 (lire en ligne)

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