克林頓·戴維孫 - 人物簡介
電子衍射的實驗發(fā)現(xiàn)者之一。1881年10月22日出生于伊利諾斯州的布盧明頓,1958年2月1日于弗吉尼亞州的夏洛茨維爾逝世,卒年77歲。父親約瑟夫是一位畫家,母親是個教師。1902年,由布盧明頓高中畢業(yè)后,由于密立根的影響而進入芝加哥大學。第二年輟學,暫時到柏圖大學擔任助教。1905年,他轉(zhuǎn)到普林斯頓大學擔負部分教學工作,并在歐文·里查遜(O·RiChardson)、詹姆斯·瓊斯(J·Jeans)和亞當斯(E·P· Adams)指導下學習物理。1908年,在芝加哥大學取得埋學士學位,1911年以題為《堿士金屬鹽類正離子的熱發(fā)射》的學位論文取得普林斯頓大學的哲學博士學位。1911年8月他與里查遜的妹妹夏洛特·薩拉·里查遜結(jié)婚,同年夏天,卡內(nèi)基理工學院任命他為物理學助理教授。1917年戰(zhàn)爭時期他離開卡內(nèi)基理工學院,到西部電力公司實驗室(現(xiàn)在是貝爾電話實驗室)的工程系統(tǒng),參加一項軍用電通訊的設計。戰(zhàn)后他留在西部電力公司實驗室工作。1925年以后他成為貝爾電話實驗室的物理學家。在這里,他得到了能以全部時間用于基礎研究的保證。克林頓·戴維孫 - 研究領域
在西部電力公司,戴維孫的研究內(nèi)容主要涉及兩個不同領域:熱離子學和金屬在電子轟擊下的電子發(fā)射。在熱離于學中,他的最重要的實驗之一是,關于金屬功函數(shù)的測量。測量的結(jié)果認為,金屬中的傳導電子幾乎沒有正常的熱能。戴維遜對次級電于發(fā)射的興趣始于1919年他與康斯曼(C·H·Kunsman)一起所作的實驗,他們偶然地發(fā)現(xiàn)鎳晶體在電子轟擊下發(fā)射的一些次級電子跟初級電子具有相同的能量,于是對這些次級電子的角分布進行測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它有兩個最大的值。1920年,他們用不同的金屬重復這些實驗,并且想從理論上解釋這些實驗,但是沒有得到預期的結(jié)果。1925年4月,對電子散射的研究進入了一個新的局面。當時,他的靶被一個液體——空氣瓶的偶然爆炸強烈地氧化了,于是他用延長加熱來使靶得到清凈,隨即發(fā)現(xiàn)次級電子的角分布完全改變,顯示出強烈地依賴于晶體的取向,他認為從這種改變到重結(jié)晶是由于加熱所致。因為在偶然爆炸之前,靶是包含許多小晶體的,加熱后才使它們轉(zhuǎn)變?yōu)閹讉大晶體。
1926年夏天,出席了在牛津大學召開的不列顛協(xié)會的科學進展會議。在那里,他同玻恩、弗蘭克以及其他人討論了他的電子散射的研究。首先,他詳細地聽取了關于電子具有波動性的德布羅意假設,認識到電子的波長可表示為且:λ=h/mv,其中h是普朗克常數(shù),m是電子的質(zhì)量,v是電子的速率。通過牛津大學會議的討論使戴維遜相信他的實驗結(jié)果是由于晶格的電子衍射造成的,這就證實了德布羅意的假設,所以戴維孫對電子束衍射所作的真正有價值的探討是從牛津會議開始的。翌年初,戴維孫與革謀(Germer)一起,進行鎳單晶的電子衍射實驗,從實驗中所得到的數(shù)據(jù)表明,德布羅意公式入=h/mv在測量準確度范圍內(nèi)是正確的。同年3月,他們便提出了一個研究結(jié)果的初步摘要,不久又提出全文報告,第一次確定了運動電子的波動性,跟德布羅意的理論相一致。
克林頓·戴維孫 - 諾貝爾獎
G·P·湯姆遜也在英國進行了與戴維孫相類似的實驗。他們兩人在大致相同的時間里,采用了極不相同的步驟進行實驗,然而他們的實驗結(jié)論卻是相同的。由于他們的實驗發(fā)現(xiàn)了電子通過晶體的衍射,所以1937年度諾貝爾物理學獎金授予戴維孫與G·P·湯姆遜兩人。1930年,戴維孫繼續(xù)進行電子波的研究,特別是對晶體物理學和電子顯微鏡應用的研究,并發(fā)展了電子聚焦技術。1946年他離開貝爾電話實驗室,轉(zhuǎn)到弗吉尼亞大學任客座物理學教授,1954年退休。
戴維遜也是美國國立科學院院士、美國藝術與科學學院研究員和美國哲學學會會員。他除了獲得諾貝爾獎金外,還于1931年獲得富蘭克林研究所授予的克雷森獎章和1928年美國國立科學院授予的康斯托克獎金,英國皇家學會也于1935年授予他休斯獎章。