विज्ञान के लाभ केवल भौतिक नहीं हैं। जो सत्य विज्ञान सिखाता है वह दुनिया भर में सामान्य हित के हैं। विज्ञान की भाषा सार्वभौमिक है, और यह दुनिया के लोगों को एक दूसरे के करीब लाने में एक शक्तिशाली शक्ति है।
Arthur Holly Compton एक अमेरिकी भौतिकविद् थे जिन्होंने 1927 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार जीता था उनकी 1923 की Compton effect की खोज के लिए, जिसने विद्युतचुम्बकीय विकिरण की कण प्रकृति का प्रदर्शन किया। यह उस समय एक संवेदनशील खोज थी: प्रकाश की तरंग प्रकृति अच्छी तरह से प्रदर्शित की गई थी, लेकिन यह विचार कि प्रकाश में तरंग और कण दोनों गुण थे, आसानी से स्वीकार नहीं किया गया था। वह शिकागो विश्वविद्यालय में Manhattan Project की Metallurgical Laboratory के नेतृत्व के लिए भी जाने जाते हैं, और 1945 से 1953 तक सेंट लुइस में Washington University के कुलाधिपति के रूप में कार्य किया।
1919 में, Compton को पहले दो National Research Council Fellowships में से एक से सम्मानित किया गया जिसने छात्रों को विदेश में अध्ययन करने की अनुमति दी। उन्होंने इंग्लैंड में University of Cambridge की Cavendish Laboratory जाने का चयन किया, जहां उन्होंने गामा किरणों के प्रकीर्णन और अवशोषण का अध्ययन किया। इन पंक्तियों के साथ आगे का अनुसंधान Compton effect की खोज की ओर ले गया। उन्होंने लौह चुम्बकत्व की जांच के लिए एक्स-किरणों का उपयोग किया, यह निष्कर्ष निकाला कि यह इलेक्ट्रॉन स्पिन के संरेखण का परिणाम था, और ब्रह्मांडीय किरणों का अध्ययन किया, यह खोज की कि वे मुख्य रूप से सकारात्मक आवेशित कणों से बनी थीं।
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, Compton Manhattan Project में एक मुख्य व्यक्ति थे जिसने पहली परमाणु हथियार विकसित किए। उनकी रिपोर्टें परियोजना शुरू करने में महत्वपूर्ण थीं। 1942 में, वह Metallurgical Laboratory के प्रमुख बने, जिनके पास परमाणु रिएक्टर का उत्पादन करने की जिम्मेदारी थी जो यूरेनियम को प्लूटोनियम में परिवर्तित करते थे, प्लूटोनियम को यूरेनियम से अलग करने के तरीके खोजते थे और एक परमाणु बम डिजाइन करते थे। Compton ने Enrico Fermi की Chicago Pile-1 की निर्मिति की देखरेख की, पहला परमाणु रिएक्टर, जो 2 दिसंबर, 1942 को महत्वपूर्ण हो गया। Metallurgical Laboratory Oak Ridge, Tennessee में X-10 Graphite Reactor के डिजाइन और संचालन के लिए भी जिम्मेदार था। प्लूटोनियम 1945 में Hanford Site रिएक्टर में उत्पादित होने लगा।
युद्ध के बाद, Compton सेंट लुइस में Washington University के कुलाधिपति बने। उनके कार्यकाल के दौरान, विश्वविद्यालय ने अपने स्नातक विभागों को औपचारिक रूप से विलीन कर दिया, अपनी पहली महिला पूर्ण प्रोफेसर का नाम दिया, और सामयिक सैनिकों के अमेरिका लौटने के बाद रिकॉर्ड संख्या में छात्रों को नामांकित किया।
प्रारंभिक जीवन
Arthur Compton का जन्म 10 सितंबर, 1892 को Wooster, Ohio में हुआ था, वह Elias और Otelia Catherine née Augspurger Compton के पुत्र थे, जिन्हें 1939 में American Mother of the Year नामित किया गया था। वे एक शैक्षणिक परिवार थे। Elias University of Wooster के बाद में College of Wooster के डीन थे, जिसमें Arthur ने भी भाग लिया। Arthur के सबसे बड़े भाई, Karl, जिन्होंने Wooster में भी भाग लिया, 1912 में Princeton University से भौतिकी में डॉक्टर ऑफ फिलोसॉफी पीएचडी की डिग्री अर्जित की, और 1930 से 1948 तक Massachusetts Institute of Technology के अध्यक्ष थे। उनके दूसरे भाई Wilson ने समान रूप से Wooster में भाग लिया, 1916 में Princeton से अर्थशास्त्र में पीएचडी अर्जित की और 1944 से 1951 तक State College of Washington, बाद में Washington State University के अध्यक्ष थे। सभी तीनों भाई Alpha Tau Omega भाईचारे के सदस्य थे।
Compton शुरुआत में खगोल विज्ञान में रुचि रखते थे, और 1910 में Halley's Comet की फोटोग्राफी ली। लगभग 1913 में, उन्होंने एक प्रयोग का वर्णन किया जहां एक गोलाकार ट्यूब में पानी की गति की जांच ने पृथ्वी के घूर्णन का प्रदर्शन किया। उस वर्ष, उन्होंने Wooster से Bachelor of Science की डिग्री के साथ स्नातक किया और Princeton में प्रवेश किया, जहां उन्होंने 1914 में Master of Arts की डिग्री प्राप्त की। Compton ने तब Hereward L. Cooke की निगरानी में भौतिकी में पीएचडी के लिए अध्ययन किया, जिसमें उन्होंने एक्स-किरण प्रतिबिंब की तीव्रता और परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के वितरण पर अपना शोधप्रबंध लिखा।
जब Arthur Compton ने 1916 में अपनी पीएचडी अर्जित की, तब वह, Karl और Wilson Princeton से पीएचडी अर्जित करने वाले तीन भाइयों का पहला समूह बन गए। बाद में, वे एक साथ अमेरिकी कॉलेजों का नेतृत्व करने वाली पहली ऐसी तिकड़ी बन गए। उनकी बहन Mary ने एक मिशनरी, C. Herbert Rice से विवाह किया, जो Lahore में Forman Christian College के प्रिंसिपल बने। जून 1916 में, Compton ने Betty Charity McCloskey से विवाह किया, एक Wooster क्लासमेट और सहपाठी। उनके दो पुत्र थे, Arthur Alan Compton और John Joseph Compton।
Compton ने 1916–17 में University of Minnesota में एक भौतिकी प्रशिक्षक के रूप में एक साल बिताया, फिर Pittsburgh में Westinghouse Lamp Company के साथ एक अनुसंधान इंजीनियर के रूप में दो साल, जहां उन्होंने सोडियम-वाष्प दीपक के विकास पर काम किया। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान उन्होंने Signal Corps के लिए विमान उपकरण विकसित किए।
1919 में, Compton को पहले दो National Research Council Fellowships में से एक से सम्मानित किया गया जिसने छात्रों को विदेश में अध्ययन करने की अनुमति दी। उन्होंने इंग्लैंड में University of Cambridge की Cavendish Laboratory जाने का चयन किया। George Paget Thomson, J. J. Thomson के पुत्र के साथ काम करते हुए, Compton ने गामा किरणों के प्रकीर्णन और अवशोषण का अध्ययन किया। उन्होंने देखा कि बिखरी हुई किरणें मूल स्रोत की तुलना में अधिक आसानी से अवशोषित होती थीं। Compton Cavendish वैज्ञानिकों से, विशेष रूप से Ernest Rutherford, Charles Galton Darwin और Arthur Eddington से बहुत प्रभावित थे, और अंततः उन्होंने अपने दूसरे पुत्र का नाम J. J. Thomson के नाम पर रखा।
कुछ समय के लिए Compton एक बपतिस्मा चर्च में एक डीकन थे। "विज्ञान का" उन्होंने कहा, "एक धर्म से कोई झगड़ा नहीं हो सकता जो एक ईश्वर को मानता है जिसके सामने लोग उसके बच्चों के समान हैं।"
करियर
Compton effect
अमेरिका लौटते हुए, Compton को 1920 में सेंट लुइस में Washington University में भौतिकी के Wayman Crow Professor और भौतिकी विभाग के प्रमुख के रूप में नियुक्त किया गया। 1922 में, उन्होंने पाया कि मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा बिखरी हुई एक्स-किरण क्वांटा में आने वाली एक्स-किरणों की तुलना में अधिक तरंग दैर्ध्य और, Planck के संबंध के अनुसार, कम ऊर्जा थी, अतिरिक्त ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित हुई थी। इस खोज को, जिसे "Compton effect" या "Compton scattering" के रूप में जाना जाता है, विद्युतचुम्बकीय विकिरण की कण अवधारणा का प्रदर्शन किया।
1923 में, Compton ने Physical Review में एक पत्र प्रकाशित किया जो फोटॉन को कण जैसी गति की व्याख्या करके एक्स-किरण शिफ्ट की व्याख्या करता है, कुछ Einstein ने 1905 के नोबेल पुरस्कार-विजेता फोटो-विद्युत प्रभाव की व्याख्या के लिए आह्वान किया था। पहले 1900 में Max Planck द्वारा माना जाता था, इन्हें प्रकाश के तत्व के रूप में संकल्पित किया गया था जो प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करने वाली एक विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा युक्त होकर "परिमाणित" होते थे। अपने पत्र में, Compton ने यह मानकर तरंग दैर्ध्य की शिफ्ट और एक्स-किरणों के प्रकीर्णन कोण के बीच गणितीय संबंध प्राप्त किया कि प्रत्येक बिखरी हुई एक्स-किरण फोटॉन केवल एक इलेक्ट्रॉन के साथ संपर्क करती है। उनका पत्र ऐसे प्रयोगों की रिपोर्ट करके समाप्त होता है जिन्होंने उनके व्युत्पन्न संबंध को सत्यापित किया:
मात्रा h⁄mec को इलेक्ट्रॉन की Compton तरंग दैर्ध्य के रूप में जाना जाता है; यह 2.43×10−12 m के बराबर है। तरंग दैर्ध्य शिफ्ट λ′ − λ θ = 0° के लिए शून्य और θ = 180° के लिए इलेक्ट्रॉन की Compton तरंग दैर्ध्य के दोगुने के बीच स्थित है। उन्होंने पाया कि कुछ एक्स-किरणें बड़े कोणों से बिखरी जाने के बाद भी कोई तरंग दैर्ध्य बदलाव का अनुभव नहीं करती थीं; इन प्रत्येक मामलों में फोटॉन इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने में विफल रही। इस प्रकार शिफ्ट की परिमाण इलेक्ट्रॉन की Compton तरंग दैर्ध्य से नहीं, बल्कि पूरे परमाणु की Compton तरंग दैर्ध्य से संबंधित है, जो 10,000 गुना छोटा हो सकता है।
"जब मैंने 1923 में American Physical Society की बैठक में अपने परिणाम प्रस्तुत किए," Compton ने बाद में याद किया, "इसने सबसे तीव्र रूप से प्रतिस्पर्धा किया वैज्ञानिक विवाद जो मैंने कभी जाना था।" प्रकाश की तरंग प्रकृति अच्छी तरह से प्रदर्शित की गई थी, और यह विचार कि इसमें द्वैत प्रकृति हो सकती है, आसानी से स्वीकार नहीं किया गया था। यह विशेष रूप से बताने वाली बात थी कि क्रिस्टल जाली में विवर्तन केवल इसकी तरंग प्रकृति के संदर्भ में समझाया जा सकता है। इसने Compton को 1927 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार अर्जित किया। Compton और Alfred W. Simon ने एक ही समय में व्यक्तिगत बिखरी हुई एक्स-किरण फोटॉन और प्रतिक्षेप इलेक्ट्रॉन का अवलोकन करने की विधि विकसित की। जर्मनी में, Walther Bothe और Hans Geiger ने स्वतंत्र रूप से एक समान विधि विकसित की।
एक्स-किरणें
1923 में, Compton शिकागो विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर के रूप में चले गए, एक पद जिस पर वह अगले 22 साल तक रहेंगे। 1925 में, उन्होंने प्रदर्शित किया कि आवर्त सारणी के पहले सोलह तत्वों से 130,000-वोल्ट एक्स-किरणों का प्रकीर्णन हाइड्रोजन से सल्फर तक ध्रुवीकृत था, एक परिणाम जो J. J. Thomson द्वारा भविष्यवाणी की गई थी। Harvard University से William Duane ने यह साबित करने के लिए एक प्रयास का नेतृत्व किया कि Compton की Compton effect की व्याख्या गलत थी। Duane ने Compton को खंडित करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला की, लेकिन इसके बजाय सबूत मिला कि Compton सही थे। 1924 में, Duane ने स्वीकार किया कि ऐसा ही था।
Compton ने नमक में सोडियम और क्लोरीन नाभिक पर एक्स-किरणों के प्रभाव की जांच की। उन्होंने लौह चुम्बकत्व की जांच के लिए एक्स-किरणों का उपयोग किया, यह निष्कर्ष निकाला कि यह इलेक्ट्रॉन स्पिन के संरेखण का परिणाम था। 1926 में, वह General Electric में Lamp Department के लिए एक सलाहकार बने। 1934 में, वह Oxford University में Eastman visiting professor के रूप में इंग्लैंड लौटे। वहां General Electric ने उन्हें Wembley में General Electric Company plc की अनुसंधान प्रयोगशाला में गतिविधियों की रिपोर्ट करने के लिए कहा। Compton प्रतिदीप्ति लैंप में वहां अनुसंधान की संभावनाओं से आकृष्ट थे। उनकी रिपोर्ट ने अमेरिका में एक अनुसंधान कार्यक्रम को प्रेरित किया जिसने इसे विकसित किया।
Compton की पहली
