Фаулер, Альфред: биография
В результате других спектральных исследований аналогичного характера были воспроизведены в лабораторных условиях спектры хвостов комет, первая надежная регистрация которых была проведена в 1907 году (спектры голов комет фиксировались еще с 1860-х годов и были в основном объяснены). Итогом стало обнаружение в спектрах хвостов окиси углерода при низком давлении, что позволило разрешить загадку спектра кометы Брорзена, наблюдавшегося Уильямом Хаггинсом еще в 1868 году. Совместно с Робертом Джоном Стреттом (впоследствии лордом Рэлеем, см. Robert Strutt) Фаулер показал, что поглощение атмосферного озона является основным фактором уменьшения интенсивности линий в спектре Солнца и звезд в области ближнего ультрафиолета.
Спектральные серии
Фаулер провел большую работу по поиску сериальных закономерностей в атомарных спектрах, а также отождествлению отдельных линий как в лабораторных, так и в звездных спектрах (в том числе линий, последовательно возникающих при повышении уровня возбуждения вещества). Среди этих исследований выделяется изучение спектра так называемого «космического водорода»: после открытия Пикерингом в спектре дзета Кормы двух серий, приписанных водороду, в 1898 году Фаулер наблюдал во время экспедиции в Индию в спектре Солнца линию λ 4686 {\displaystyle \lambda 4686} , которая, согласно расчетам, должна была относиться к «главной серии» водорода. В 1912 году он обнаружил эту же серию в спектре вакуумной трубки, заполненной гелием и содержавшей лишь примесные количества водорода. При этом наблюдались небольшие отклонения от расчетных значений (порядка нескольких ангстрем). Загадка «главной серии водорода» была разрешена Нильсом Бором, который на основании своей квантовой теории смог интерпретировать её как относящуюся к спектру ионизированного гелия, а небольшие отклонения от расчетов были связаны с поправками на приведенную массу электрона.
После появления теории Бора Фаулер приступил к анализу спектров в свете этих новых представлений, изучая процессы ионизации и идентифицируя многие спектральные линии как принадлежащие к спектрам ионов. Его данные позволили получить наиболее точное для того времени значение отношения масс протона и электрона и величины постоянной Ридберга.
Наблюдение затмений
Астрономические исследования Фаулера тесно связаны с его участием в ряде экспедиций для наблюдения солнечных затмений. В 1893 году в Западной Африке он провел первые успешные наблюдения затмения с помощью призматической камеры, что позволило впервые четко отделить спектр солнечной короны от спектра хромосферы. Наблюдения 1896 года в норвежском Вадсё не удались из-за облачной погоды. Индийская экспедиция 1898 года прошла удачно (было измерено распределение корония в короне), в отличие от двух испанских в 1900 и 1905 годах. В 1914 году Фаулер разработал новую программу фотографирования спектров частично затемненного Солнца во время затмения 21 августа и выехал с ассистентами в Киев, на место наблюдения. Они смогли добраться лишь до Риги, когда началась Первая мировая война, и были вынуждены вернуться в Англию. Впоследствии Фаулер продолжал активно интересоваться наблюдениями затмений, хотя и не принимал участия в экспедициях.
Некоторые оценки
- Известный астроном Герберт Дингл, один из учеников Фаулера, писал в биографии последнего:
Когда кто-либо пытается назвать качества, которые наиболее отличали Фаулера как спектроскописта, две характеристики требуют признания — исключительное знание спектров и память на их детали и его упорство в достижении наивысшей возможной точности… «Фаулер — величайший из живущих спектроскопистов, — сказал мне Пашен в 1935 году, — он никогда не ошибается». Сам Фаулер предназначал это отличие Пашену: «Я снимаю шляпу перед Пашеном», — сказал бы он.
Оригинальный текст (англ.) When one tries to name the qualities which most distinguished Fowler as a spectroscopist, two characteristics press for recognition — his extreme familiarity with spectra and memory for their details, and his insistence on achieving the highest degree of accuracy attainable... 'Fowler is the greatest spectroscopist living,' said Paschen to me in 1935; 'he is never wrong.' Fowler himself reserved that distinction for Paschen: 'I take my hat off to Paschen', he would say.— H. Dingle. Alfred Fowler (1868-1940) // Obit. Not. Fel. Roy. Soc. — 1941. — Vol. 3. — P. 495.
