Fanny Gates

Fanny Gates
Urodzić się	26 kwietnia 1872 Waterloo, Iowa , Stany Zjednoczone
Zmarł	24 lutego 1931 (w wieku 58) Chicago , Stany Zjednoczone
Narodowość	amerykański
Alma Mater	Uniwersytet Północno-Zachodni ; Uniwersytet Pensylwanii
Zawód	Profesor fizyki

Fanny Cook Gates (26 kwietnia 1872 - 24 lutego 1931) była amerykańską fizyką, członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego i członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego . Wniosła wkład w badania materiałów radioaktywnych, stwierdzając, że promieniotwórczość nie może zostać zniszczona przez ciepło lub jonizację w wyniku reakcji chemicznych oraz że materiały radioaktywne różnią się od materiałów fosforyzujących zarówno jakościowo , jak i ilościowo. Mówiąc dokładniej, Gates wykazał, że emisja światła niebieskiego z chininy był zależny od temperatury , dostarczając dowodów, że emitowane światło jest wytwarzane raczej w wyniku fosforescencji niż rozpadu radioaktywnego . Pełniła również funkcję kierownika wydziału fizyki w Goucher, profesora fizyki i dziekana ds. kobiet w Grinnell College oraz dziekana ds. kobiet na Uniwersytecie Illinois.

Edukacja i kariera

Gates uzyskała tytuł licencjata na Northwestern University w 1894 r., tytuł magistra w 1895 r., a ostatecznie doktorat. z University of Pennsylvania w 1909 r. Napisała rozprawę doktorską na temat „Przewodnictwo gazów spowodowane pewnymi zmianami chemicznymi”. Opublikowała dwa artykuły podczas studiów podyplomowych na temat promieniotwórczości.

W latach 1895-1897 była stypendystką i wykładowcą matematyki w Bryn Mawr College , gdzie otrzymała Europejskie Stypendium Prezydenta. Jesienią 1897 roku uczęszczała na Uniwersytet w Getyndze, aby dalej studiować matematykę i fizykę; a zimą 1898 kontynuowała studia w Instytucie Politechniki w Zurychu. Gates wróciła do Stanów Zjednoczonych w 1898 roku, aby przyjąć posadę w Women's College of Baltimore (Uniwersytet Goucher), gdzie przed przyjazdem zamówiła dodatkowy sprzęt fizyczny do zbudowania swojego laboratorium do badania widm i promieni rentgenowskich. Pozostała w Goucher przez 13 lat, wyjeżdżając w 1911 roku do pracy na Uniwersytecie w Chicago . W latach 1902-1903 wzięła urlop od Gouchera i pracowała z Ernestem Rutherfordem i Harriet Brooks na Uniwersytecie McGill w Montrealu, gdzie kontynuowała badania nad radioaktywnością, udowadniając, że zjawiska radioaktywne nie są prostymi procesami chemicznymi lub fizycznymi. W 1905 roku Gates współpracowała z JJ Thomsonem , a jej badania nadal wspierały jej reputację w środowisku naukowym.

W 1911 roku Gates opuściła swoje stanowisko w Goucher w Baltimore, aby przyjąć stanowisko badawcze na Uniwersytecie w Chicago. Dwa lata później zaproponowano jej stanowisko profesora fizyki i dziekana ds. kobiet w Grinnell College w stanie Iowa. Pełniła tę funkcję przez trzy lata, zanim przeniosła się na Uniwersytet Illinois w Urbana-Champaign w 1916 roku, gdzie przez dwa lata zajmowała stanowisko profesora nadzwyczajnego fizyki i dziekana ds. Uniwersytet.

Istnieją kontrowersje na temat odejścia Gates z jej stanowiska na Uniwersytecie Illinois, podczas gdy niektóre źródła sugerują, że Gates została zwolniona przez uniwersytet za problemy związane z używaniem narkotyków, inne twierdzą, że napotkała wiele trudności w szkole administracji, czy to ze względu na skłonność do badań w przeciwieństwie do pracy administracyjnej, czy też z powodu praktyk dyskryminacyjnych. Po 1918 roku Gates w dużej mierze przeszedł na emeryturę do sektora prywatnego, pełniąc funkcję sekretarza generalnego YMCA w Nowym Jorku (1918-1919, 1921-1922) i nauczając w dwóch prywatnych szkołach w Nowym Jorku i Bryn Mawr, zanim całkowicie przeszedł na emeryturę, aby poświęcić się badaniom po ostatnim okresie pracy jako nauczyciel fizyki w Roycenmore School w Evanson, Illinois (1928-1931). Zapytany o powód odejścia z University of Illinois, Prezydent James powiedział YWCA: „Nie podobał jej się ograniczony zakres jej działalności, jaki przedstawiało tutejsze biuro, i dlatego cały czas szukała szerszego pola. Potrzebuje szerszego szansę dla jej zdolności i energii”. Po 1918 roku Gates w dużej mierze przeszedł na emeryturę do sektora prywatnego, pełniąc funkcję sekretarza generalnego YMCA w Nowym Jorku (1918-1919, 1921-1922) i nauczając w dwóch prywatnych szkołach w Nowym Jorku i Bryn Mawr College , zanim przeszedł na emeryturę całkowicie do praca badawcza po ostatnim pobycie jako nauczyciel fizyki w Roycenmore School w Evanson, Illinois (1928-1931).

Wkład w fizykę

Wpływ ciepła na wzbudzoną radioaktywność

Opublikowany w 1903 roku artykuł ten jest rozwinięciem pracy, którą Gates wykonał z Ernestem Rutherfordem i Harriet Brooks . Ten artykuł wyjaśnia szczegółowo serię eksperymentów, które Gates przeprowadził pod kierunkiem Rutherforda, badając związek między ciepłem a wzbudzonymi cząstkami radioaktywnymi , kończąc na 4 różnych obserwacjach.

1. Wzbudzona radioaktywność nie może zostać zniszczona przez ciepło.
2. Cząsteczki aktywne są usuwane z drutów (głównie platyny w szczegółowych eksperymentach) w temperaturze tuż poniżej białego ciepła i przenoszone w niezmienionej postaci na powierzchnie chłodniejszych ciał stałych w pobliżu.
3. Usuwając otaczający gaz tak szybko, jak drut jest podgrzewany, większość cząstek radioaktywnych może zostać przeniesiona wraz z nim.
4. Usunięcie wzbudzonej radioaktywności z drutu jest prawdopodobnie spowodowane ulatnianiem się materiału radioaktywnego.

O naturze niektórych promieni z siarczanu chininy

Będąc pod nadzorem Ernesta Rutherforda w 1903 roku, Gates badał również fosforyzujące i przewodzące właściwości chininy oraz czy te właściwości są również obecne w innych substancjach radioaktywnych. Ta praca była oparta na pracy Le Bona i szczegółowo opisała serię eksperymentów szczegółowo opisujących wpływ różnych testów na próbkach ogrzanej chininy i porównując je ze znanymi testami na znanych właściwościach innych materiałów radioaktywnych, co dało 5 różnych wniosków.

1. Promieniowanie z chininy jest widoczne tylko wtedy, gdy towarzyszy mu duża zmiana temperatury, jest niespójne podczas zmiany i kończy się wkrótce po zmianie temperatury. Zmiana temperatury nie wpływa na szybkość wyładowania elektrycznego pomiędzy płytkami wystawionymi na promieniowanie z elementów aktywnych, a promieniowanie z tych płytek nie pogarsza się zauważalnie z upływem czasu.
2. Maksymalnej jonizacji nie można osiągnąć za pomocą promieniowania chininy nawet w silnym polu magnetycznym, podczas gdy stosunkowo słabe pole będzie miało taki wpływ na rad i inne pierwiastki aktywne.
3. Promieniowanie chininowe jest w dużej mierze absorbowane w 2-3 mm powietrza i może być absorbowane znacznie wcześniej, podczas gdy nawet najmniej przenikliwe promieniowanie z elementów aktywnych przejdzie przez co najmniej kilka cm powietrza bez zauważalnej utraty intensywności.
4. Promieniowanie chininy można całkowicie zablokować za pomocą bardzo cienkiej blachy aluminiowej , która nie wpływa na promienie uranu , radu czy toru .
5. Podczas gdy szybkość jonizacji spowodowana promieniowaniem radonu jest niezależna od kierunku pola, w którym są generowane, jonizacja z promieniowania chininy zmienia się dramatycznie, gdy pole jest odwrócone.

Korzystając z tych wniosków, Gates był w stanie stwierdzić, że jonizacja z promieniowania chininy jest zupełnie inna niż w przypadku pierwiastków aktywnych, wynikająca raczej z działań molekularnych niż spontanicznej projekcji naładowanych mas z atomu.

Przewodnictwo powietrza spowodowane siarczanem chininy

W 1909 roku Gates zbadała i opublikowała swoją pracę doktorską, 12-stronicową pracę zatytułowaną „ Przewodnictwo powietrza spowodowane pewnymi zmianami chemicznymi”, na temat wpływu podgrzanej chininy na przewodnictwo. W tym artykule Gates dokładnie zbadała zjawisko, w którym ogrzewanie chininy podniosło przewodnictwo otaczającego powietrza w serii kontrolowanych testów, rozszerzając swoją poprzednią pracę w O naturze niektórych promieniowania z siarczanu chininy . Gates ostatecznie doszedł do wniosku, że chociaż chinina rzeczywiście miała opisany wpływ na przewodnictwo powietrza, kilka innych związków jest obecnych w roztworze siarczanu, na którym opierała się pierwotna koncepcja, co miałoby niewielki wpływ zakłócający w miarę postępu procesu ogrzewania.

Śmierć

Fanny Gates kontynuowała pracę aż do jej śmierci w Chicago 24 lutego 1931 r. Chociaż przyczyna jej śmierci była albo nieokreślona, ​​albo niezgłoszona, podobnie jak wielu wczesnych naukowców pracujących z materiałami radioaktywnymi, napisano, że jej śmierć mogła być spowodowana przez choroba związana z promieniowaniem.