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클린턴 조지프 데이비슨

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목차

1. 개요

클린턴 조지프 데이비슨은 미국의 물리학자이다. 그는 1927년 레스터 거머와 함께 수행한 데이비슨-거머 실험을 통해 물질의 입자가 파동의 성질을 갖는다는 것을 입증하여 양자역학 발전에 기여했다. 이 실험은 드브로이 가설을 확인했으며, 전자의 파장을 측정하는 데 성공했다. 데이비슨은 벨 연구소에서 연구했으며, 1928년 콤스톡 물리학상, 1931년 엘리엇 크레슨 메달, 1935년 휴즈 메달을 수상했다. 달의 뒷면에 있는 충돌구는 그의 이름을 따서 명명되었다.

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클린턴 조지프 데이비슨 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
클린턴 데이비슨
클린턴 데이비슨
이름클린턴 조지프 데이비슨
출생일1881년 10월 22일
출생지블루밍턴, 일리노이 주, 미국
사망일1958년 2월 1일
사망지샬러츠빌, 버지니아 주, 미국
국적미국
학력
모교시카고 대학교 (B.S., 1908)
프린스턴 대학교 (Ph.D, 1911)
박사 지도교수오언 리처드슨
경력
직장프린스턴 대학교
카네기 공과대학교
벨 연구소
분야물리학
주요 업적전자 회절
수상
수상 내역콤스탁 상 (1928)Comstock Prize in Physics
엘리엇 크레슨 메달 (1931)
휴즈 메달 (1935)
노벨 물리학상 (1937)

2. 생애

클린턴 조지프 데이비슨은 일리노이주 블루밍턴에서 태어나 1902년 블루밍턴 고등학교를 졸업하고 시카고 대학교에 입학했다. 로버트 A. 밀리칸의 추천으로 프린스턴 대학교에서 물리학 강사로 일하면서, 1908년 시카고 대학교에서 학사 학위를, 1911년 프린스턴 대학교에서 박사 학위를 받았다. 같은 해 오언 리처드슨의 여동생 샬럿과 결혼했다.[2][3]

카네기 기술 연구소를 거쳐 웨스턴 일렉트릭 컴퍼니(이후 벨 전화 연구소)에서 전쟁 관련 연구를 수행했다. 전쟁 후, 기초 연구의 자유를 보장받고 웨스턴 일렉트릭(벨 전화 연구소)에 정식으로 합류, 1946년 은퇴할 때까지 근무했다. 이후 버지니아 대학교 연구 교수로 재직하다 1954년 두 번째 은퇴를 했다. 1929년에는 미국 철학회, 미국 예술 과학 아카데미, 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[4][5][6]

1927년, 벨 연구소에서 레스터 거머와 함께 전자가 니켈 결정을 통과할 때 회절되는 현상을 실험(데이비슨-거머 실험)하여 드브로이 가설을 증명하고 양자역학의 핵심 원리를 확인했다.

프린스턴 대학원 시절, 샬럿 사라 리처드슨과 결혼하여 리처드 데이비슨을 포함한 네 자녀를 두었다. 1958년 2월 1일 76세의 나이로 사망했으며,[11][12] 1970년 국제천문연맹(IAU)은 달 뒷면의 충돌구에 그의 이름을 붙였다.[13]

2. 1. 초기 생애 및 교육

데이비슨은 일리노이주 블루밍턴에서 태어났다. 1902년 블루밍턴 고등학교를 졸업하고 장학금을 받아 시카고 대학교에 입학했다. 로버트 A. 밀리칸의 추천으로 1905년 프린스턴 대학교의 물리학 강사로 채용되었다. 그는 주로 여름에 일하면서 1908년 시카고 대학교에서 이학사 학위를 취득했다. 프린스턴에서 가르치는 동안 그는 오언 리처드슨과 함께 박사 학위 논문을 연구했다. 그는 1911년 프린스턴 대학교에서 물리학 박사 학위를 받았고, 같은 해 리처드슨의 여동생 샬롯과 결혼했다.[2][3]

2. 2. 과학 경력

데이비슨은 카네기 기술 연구소의 조교수로 임명되었다. 1917년, 웨스턴 일렉트릭 컴퍼니(이후 벨 전화 연구소)의 엔지니어링 부서에서 전쟁 관련 연구를 하기 위해 카네기 연구소를 잠시 떠났다. 전쟁이 끝난 후, 데이비슨은 기초 연구의 자유를 보장받은 후 웨스턴 일렉트릭에서 정식 직책을 수락했다. 그는 카네기 연구소에서의 교육적 책임이 연구 수행을 크게 방해한다는 것을 알게 되었다.[2] 데이비슨은 1946년 정식 은퇴할 때까지 웨스턴 일렉트릭(및 벨 전화 연구소)에 머물렀다. 그 후, 1954년 두 번째 은퇴할 때까지 버지니아 대학교의 연구 교수직을 수락했다.[2] 1929년에는 미국 철학회, 미국 예술 과학 아카데미, 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[4][5][6]

전자 회절과 데이비슨-거머 실험에 대한 자세한 내용은 하위 섹션을 참조하면 된다.

2. 2. 1. 데이비슨-거머 실험

데이비슨(왼쪽)과 레스터 거머(오른쪽)


회절은 파동이 구멍이나 격자에 부딪힐 때 나타나는 특징적인 현상이며, 파동 운동 자체의 의미와 밀접하게 관련되어 있다. 19세기에는 빛과 유체 표면의 잔물결에 대한 회절이 잘 확립되었다. 1927년, 벨 연구소에서 일하던 데이비슨과 레스터 거머는 전자가 니켈 결정을 통과할 때 회절되는 실험을 수행했다. 이 유명한 데이비슨-거머 실험은 물질의 입자가 파동과 같은 성질을 갖는다는 드브로이 가설을 확인했으며, 이는 양자역학의 핵심 원리이다. 특히, 그들은 회절 현상을 관찰하여 전자의 파장을 처음으로 측정할 수 있었다. 측정된 파장 \lambda는 드브로이의 식 \lambda = h/p와 잘 일치했으며, 여기서 h 는 플랑크 상수이고 p 는 전자의 운동량이다.[7]

데이비슨은 벨 연구소에서 드브로이가 물질파에 대한 개념을 발표하기 전부터 니켈 등 금속에 전자선을 쏘아 반사를 조사하는 실험을 진행했는데, 니켈을 열처리하여 재결정화했을 때 회절 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 발견했다.

2. 3. 개인사

데이비슨은 일리노이주 블루밍턴에서 태어났다. 1902년 시카고 대학교에 입학하여 로버트 밀리칸 밑에서 배웠으나 경제적인 어려움으로 학업을 계속하지 못하고 취업했다. 밀리칸의 추천으로 대학교 교관 등을 맡으면서 1908년 시카고 대학교를 졸업했다. 1911년 프린스턴 대학교에서 학위를 받았다.[10]

프린스턴에서 대학원 과정을 밟던 중, 데이비슨은 형제인 리처드슨 교수를 만나러 온 그의 아내이자 평생의 동반자인 샬럿 사라 리처드슨을 만났다.[8] 리처드슨은 저명한 수학자 오스왈드 베블런의 처제이다.[9] 클린턴과 샬럿 데이비슨(1984년 사망)은 오웬 데이비슨, 제임스 데이비슨, 미국의 물리학자 리처드 데이비슨, 엘리자베스 데이비슨, 이렇게 네 명의 자녀를 두었다.[10]

2. 4. 사망 및 유산

데이비슨은 1958년 2월 1일, 76세의 나이로 사망했다.[11][12]

1970년 IAU은 달 뒷면에 있는 충돌구를 데이비슨의 이름을 따 명명했다.[13]

3. 업적 및 수상

데이비슨은 벨 연구소에서 드브로이가 물질파에 대한 개념을 발표하기 전부터 니켈 등 금속에 전자선을 쏘아 반사를 조사하는 실험을 진행했는데, 니켈을 열처리하여 재결정화했을 때 회절 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 발견했다.[1] 1928년 미국 과학 아카데미에서 콤스톡 물리학상을, 1931년 프랭클린 협회에서 엘리엇 크레슨 메달을, 1935년 왕립 학회에서 휴즈 메달을 수상했다.[1]

4. 평가

클린턴 조지프 데이비슨에 대한 평가는 현재 명확하게 제시된 바가 없다.

참조

[1] 웹사이트 Comstock Prize in Physics http://www.nasonline[...] National Academy of Sciences 2011-02-13
[2] 서적 Biographical Memoirs, Vol. XXXVI US National Academy of Sciences 2012-12-14
[3] 웹사이트 Clinton Joseph Davisson: The Nobel Prize in Physics 1937 http://www.nobel.se/[...] 2007-09-17
[4] 웹사이트 APS Member History https://search.amphi[...] 2023-07-19
[5] 웹사이트 Clinton Joseph Davisson https://www.nasonlin[...] 2024-08-26
[6] 웹사이트 Clinton Davisson http://www.nasonline[...] 2023-07-19
[7] 서적 Nobel Lectures, Physics 1922–1941 Elsevier Publishing Company 2007-09-17
[8] 웹사이트 Biographical Memoirs http://www.nasonline[...]
[9] 웹사이트 Memoirs http://www.nasonline[...]
[10] 웹사이트 St. Petersburg Times - Google News Archive Search https://news.google.[...] 2023-11-03
[11] 웹사이트 O. W. (Owen Willans) Richardson: An Inventory of His Papers at the Harry Ransom Center http://norman.hrc.ut[...] 2016-01-23
[12] 웹사이트 Bloomington native won Nobel Prize in physics http://www.pantagrap[...] 2016-01-23
[13] 웹사이트 Davisson http://planetaryname[...]


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