Louis Winslow Austin

Louis Winslow Austin
Louis Winslow Austin - 1918-1919 - US Bureau of Standards.jpg
Louis Winslow Austin cirka 1918
Född ( 1867-10-30 ) 30 oktober 1867
dog 27 juni 1932 (27-06-1932) (64 år gammal)
Nationalitet amerikansk
Medborgarskap Förenta staterna
Alma mater Universitetet i Strasbourg
Känd för radioutbredning och teknik
Utmärkelser IEEE Medal of Honor (1927)
Vetenskaplig karriär
Fält Elektroteknik
institutioner University of Wisconsin–Madison

Louis Winslow Austin (30 oktober 1867 – 27 juni 1932) var en amerikansk fysiker känd för sin forskning om långdistansradiosändningar .

Austin föddes i Orwell, Vermont , och utbildade sig vid Middlebury College (klass 1889) och University of Strasbourg (då i Tyskland ), från vilket han fick en Ph.D. 1893. Från 1893-1901 undervisade han i fysik som instruktör och biträdande professor vid University of Wisconsin–Madison, och återvände sedan till Tyskland för två år vid Physikalisch-Technische Reichsanstalt i Berlin där han forskade om heta gaser.

1904 gick Austin med i National Bureau of Standards för att studera radiospridning. Efter att United States Navy etablerat sitt Naval Radio Telegraphic Laboratory (senare Naval Research Laboratory ) inom byrån, tjänade Austin som dess direktör från 1908–1923 och från 1923-1932 som chef för Radio Physics Laboratory.

Austins forskning fokuserade på radioutbredning och statisk elektricitet , och mer specifikt påverkan av temperatur , fuktighet , magnetiska stormar och solfläckar på radiosändningar på lång räckvidd. Under hans ledning utförde marinen trådlösa mätningar på långa avstånd 1909 och 1910 mellan USS Birmingham och USS Salem , när de ångade till Liberia och tillbaka, och Fessendens station i Brant Rock, Massachusetts . Austin mätte mottagna impulser från fartygen på våglängderna 3 750 och 1 000 meter för att bestämma sambandet mellan radiofrekvens, avstånd och mottagen signalstyrka. Dessa mätningar ledde till att Austin och samarbetspartnern Dr Louis Cohen utvecklade den empiriska Austin-Cohen-formeln för att förutsäga radiosignalstyrka på långa avstånd.

Austin anslöt sig till Institute for Radio Engineers (nu IEEE ) 1913, 1914 fungerade som dess tredje president och 1927 fick han dess Medal of Honor "för sitt pionjärarbete inom kvantitativ mätning och korrelation av faktorer involverade i radiovågsöverföring." Han var också representant för USA vid ett flertal internationella radiokonferenser. Austin dog den 27 juni 1932 i Washington, DC

Privatliv

Louis Winslow Austin föddes den 30 oktober 1867 i Orwell, Addison Co., Vermont, USA . Han var det enda barnet till Lewis Augustine Austin och Mary Louise Austin född Taft. Som barn bodde han med sina föräldrar i Manchester, Bennington Co., Vermont, USA 1868-1872 och Meriden, Sullivan Co., New Hampshire, USA 1872-1880. Han bodde i Middleburg, Vermont 1880-1889. Strassburg, Tyskland (numera Frankrike) 1889-1893. Madison, WI, 1893-1901, där han avslutade som biträdande professor i fysik vid University of Wisconsin. Han gifte sig med Laura Osborne (född 10 augusti 1875, McGregor, Clayton County, Iowa) den 16 augusti 1898 i La Crosse, La Crosse County, Wisconsin.

Laura Alma Austin född Osborne föddes den 10 augusti 1875 i McGregor, Clayton Co., Iowa . Hon var det andra av tre barn till Willis Leroy Osborne och Julia Livia Osborne, född Colman. Hon bodde med sina föräldrar i McGregor, Iowa 1875-1877 och La Crosse, Wisconsin 1877-1898 fram till sitt giftermål. Hon var en student vid University of Wisconsin och tog examen i klassen 1897 med en examen i Arts Bachelor. Hon var medlem i Kappa Alpha Theta -broderskapet. Laura förblev aktivt involverad i sin alma mater under hela sitt liv. Hon var en livsmedlem i Alumni Association vid University of Wisconsin och hade flera roller inom organisationen. Hon följde ofta med sin man på hans resor (England, 1912; Panama, 1915; Puerto Rico, 1920; Europa, 1921; Europa, 1922; Japan, 1927). Det fanns inga barn i äktenskapet.

Professionellt liv

Kort kronologi

  • Louis Austin studerade naturvetenskap vid Middlebury College, Vermont (nära hans födelseort Orwell) och tog examen där 1898.
  • Sedan studerade han på Clark.
  • Han reste till Strassburg, Tyskland (numera Frankrike).
    • Han studerade vid universitetet i Strassburg.
    • 1893 tilldelades han en doktorsexamen i filosofi i fysikalisk vetenskap.
  • 1893 återvände han till USA och tillträdde en lärartjänst vid University of Wisconsin
  • 1901 reste han igen till Tyskland och arbetade i två år i personalen på Physikalisch-Technische Reichsanstalt i Berlin-Charlottenburg .
  • 1902 återvände han till USA och fortsatte sin lärarkarriär vid University of Wisconsin
  • År 1904 började han anställa med dåvarande Bureau of Standards (senare omdöpt till National Bureau of Standards, nu National Institute of Standards and Technology).
  • 1908 etablerade den amerikanska flottan Naval Radio-Telegraphic Research Laboratory inom Bureau of Standards och Austin utsågs till dess chef från starten och förblev på den posten till 1923.
  • Från 1923 till sin bortgång 1932 fortsatte han sitt arbete vid Bureau of Standards.

Middlebury College, Middlebury, Addison Co., Vermont, USA: 1887-1889

Austin började sina studier vid Middlebury College , cirka 1887 och tog examen som Bachelor of Arts 1889.

Universitetet i Strassburg, Strassburg, Tyskland: 1889-1890

Clark University, Worcester, Worcester Co., Massachusetts, USA: 1890-1891

Austin tjänstgjorde ett år som Fellow in Physics vid Clark University i Massachusetts, och återvände sedan till Tyskland för att slutföra sina doktorandstudier.

Universitetet i Strassburg, Strassburg, Tyskland: 1891-1893

University of Wisconsin, Madison, Dane Co., Wisconsin, USA: 1893-1897

Austin började på University of Wisconsin (nu University of Wisconsin-Madison) som instruktör i fysik 1893, strax efter tilldelningen av sin Ph.D. 1895 befordrades han till befattningen som biträdande professor i fysik. Vid den tiden var presidenten för universitetet Charles Kendall Adams och vicepresidenten var John Barber Parkinson. Fysiken kom sedan inom College of Letters and Science under dekanus Edward Asahel Birge. Andra fakultetsmedlemmar inom fysikområdet vid den tiden var Benjamin Warner Snow (professor i fysik), John Eugene Davies (professor i elektricitet och magnetism och matematisk fysik), Charles Burton Thwing (instruktör i fysik) och Ervin Sidney Ferry (instruktör i Fysik, som tog över den position som Austin lämnade 1895).

Laboratorieövningar var en betydande del av Austins läroplan och i denna betonade han i hög grad behovet av noggrann uppmärksamhet på detaljer för att uppnå högsta möjliga noggrannhet med de tillgängliga instrumenten. Detta tillvägagångssätt var starkt påverkat av hans tid i Tyskland och tjänade honom väl under hela hans senare karriär.

Han var nära medarbetare till Thwing, som också hade fått en doktorsexamen. i Tyskland (Universitetet i Bonn, under ledning av professor Heinrich Hertz ). Thwing och Austin var nära lika varandra när det gällde laboratoriepraxis. Efter att ha hittat lite inledande laboratoriematerial tillgängligt, skrev de tillsammans 1895 en användbar bok "Exercises in Physical Measurement" för första årets laboratoriestudenter. Den publicerades året därpå och fann omedelbart tillämpning både i universitetets klasser och mer allmänt. På dess sidor kan man se bevis på framtida tekniker som skulle placera honom i spetsen för radiopionjärempiriker.

Physikalisch-Technische Reichsanstalt, Charlottenburg, Tyskland: 1901-1902

När han återvände till Tyskland 1901 arbetade Austin på den berömda Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) nu Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) i Charlottenburg (nu en förort till Berlin). Där studerade han egenskaperna hos gaser vid höga temperaturer. Tillsammans med kollegan Starke krediteras han upptäckten av sekundär elektronemission 1902, vilket de rapporterade i en artikel i Annalen der Physik . Men upptäckten fick vänta i nästan två decennier innan kommersiella tillämpningar skulle utvecklas i form av fotomultiplikatorn, en viktig möjliggörare för tv- teknik och dagens framsteg inom neutrinodetektorer . Fysikalisch-Technische Reichsanstalts primära funktion i Tyskland var att upprätta nationella metrologiska standarder inklusive mät- och kalibreringstekniker. I USA ålades denna funktion Bureau of Standards och Austins arbete vid PTR skulle ha setts positivt på av hans framtida arbetsgivare.

University of Wisconsin, Wisconsin, USA: 1902-1904

Austin återtog sin position som biträdande professor i fysik vid University of Wisconsin 1902 och fortsatte där till 1904.

Bureau of Standards, Washington, District of Columbia, USA: 1904-1908

Naval Radio-Telegraphic Research Laboratory, Bureau of Standards, Washington, District of Columbia, USA: 1908-1923

Bureau of Standards, Washington, District of Columbia, USA: 1923-1932

Austin-Cohens formel

En matematisk modell för utbredning av radiofrekventa elektromagnetiska vågor längs jordens yta var under några decennier en av de största matematiska utmaningarna och engagerade sinnena hos några av våra främsta matematiker. Under hela den perioden, när varje ny modell utvecklades och marknadsfördes, var den tvungen att motstå den omedelbara frågan "hur väl matchar den Austin-Cohens formel?" Detta var det bestående testamentet från några år omkring 1911 av krävande mätningar utförda av Austin och hans vän och kollega Louis Cohen. Som i så många vetenskapliga prestationer fanns det element av serendipity i experimenten. Som nu är välkänt är de oberoende variablerna frekvens/våglängd, avstånd, ytkonduktivitet. Den sistnämnda variabeln är särskilt besvärlig och varierar mycket med markens typ (sten, jord, lera eller sand), dess djupprofil, täckning och fukthalt; nästan omöjligt att mäta direkt. En ytterligare komplikation är att typen av mark i sig kommer att variera över stora avstånd i storleksordningen hundratals kilometer. Idag beräknas effektiv markledningsförmåga mestadels från mätning av den faktiska dämpningen av radiovågor som utbreder sig över den ytan. Men Austins dåvarande arbetsgivare var US Department of Navy och de var främst intresserade av kommunikation från land till fartyg och från fartyg till fartyg. Austins mätningar var nästan helt över havet som har den beundransvärda kvantiteten av både homogenitet och konstans av ytkonduktivitet. Genom att eliminera konduktiviteten från den variabla uppsättningen, producerade Austin noggranna mätningar med noggrant kalibrerade men rudimentära instrument för dagen en ren uppsättning data av fältstyrka mot frekvens och avstånd. Den resulterande empiriska modellen var enkel, elegant och exakt. Det skulle i årtionden ge både hans arbetsgivare en vetenskaplig grund för att planera sina marina radiokommunikationstjänster såväl som de smartaste matematikerna en måttstock mot vilken de kunde testa deras deterministiska modeller för ytvågsutbredning. Hade Austin utvidgat sina data till att omfatta landet med mycket varierande ytkonduktivitet norr, väster och söder om sändarna som är tillgängliga för honom, skulle de resulterande uppgifterna ha varit nästan kaotiska för dagen och sannolikt krävt en stokastisk modell för lösning, liknande problemet med nattlig himmelvågsutbredning som han ägnade mycket av sin tid åt under de återstående två decennierna.

Anteckningar

  1. ^ IEEE Global History Network (2011). "IEEE Medal of Honor" . IEEE History Center . Hämtad 8 juli 2011 .

Biografier

Publikationer

Diverse

Fysisk granskning

Bureau of Standards

Institutet för radioingenjörer