Перли Г. Наттинг

Перли Г. Наттинг (англ. Perley G. Nutting) — американский физик и изобретатель, известный своими работами в области спектроскопии, оптики и фотометрии. Внёс значительный вклад в развитие методов измерения световых потоков и спектрального анализа, а также в создание стандартов для фотометрических приборов. Наттинг является автором ряда патентов и научных публикаций, оказавших влияние на развитие оптической промышленности и научного приборостроения в первой половине XX века.

Биография

Перли Г. Наттинг родился 15 января 1873 года в городе Монтпилиер, штат Вермонт, США. Его ранние годы прошли в Новой Англии, где он получил начальное образование. В 1894 году он окончил Университет Вермонта со степенью бакалавра наук, а затем продолжил обучение в Корнеллском университете, где в 1896 году получил степень магистра. В 1899 году Наттинг защитил докторскую диссертацию в Гарвардском университете, посвящённую спектроскопическим исследованиям.

После завершения образования Наттинг работал в Национальном бюро стандартов США (ныне Национальный институт стандартов и технологий, NIST), где занимался разработкой методов измерения оптических характеристик материалов. В 1901 году он стал одним из основателей Оптического общества Америки (OSA), а в 1916 году был избран его президентом. В 1910-х годах Наттинг также сотрудничал с компанией Eastman Kodak, где консультировал по вопросам фотометрии и спектральной чувствительности фотоматериалов.

Наттинг умер 12 августа 1949 года в Вашингтоне, округ Колумбия, оставив после себя более 50 научных работ и 15 патентов.

Научная деятельность

Спектроскопия и спектральный анализ

Основные работы Наттинга были посвящены спектроскопии — методу изучения состава веществ по их спектрам. Он разработал новые конструкции спектрографов и спектрофотометров, которые позволяли с высокой точностью измерять интенсивность света на разных длинах волн. В 1910 году он опубликовал монографию «Спектроскопия и её применение в химии», где систематизировал существующие методы и предложил способы повышения точности измерений.

Наттинг также внёс вклад в изучение спектров поглощения и испускания различных химических элементов, включая редкоземельные металлы. Его данные использовались для идентификации примесей в промышленных материалах и для разработки стандартов чистоты.

Фотометрия и оптические измерения

В области фотометрии Наттинг разработал методы измерения световых потоков с использованием фотоэлектрических ячеек и термоэлементов. В 1915 году он создал один из первых фотометров, способных измерять интенсивность света в абсолютных единицах (люменах). Этот прибор, названный «фотометром Наттинга», использовался для калибровки источников света и фотографических материалов.

В 1920-х годах Наттинг участвовал в создании международных стандартов для фотометрических единиц, таких как кандела и люмен. Его работы легли в основу рекомендаций Международной комиссии по освещению (CIE), принятых в 1931 году.

Оптические материалы и покрытия

Наттинг также исследовал оптические свойства стёкол и кристаллов, включая их пропускание, отражение и преломление. Он разработал методы нанесения просветляющих покрытий на линзы, что позволило уменьшить потери света в оптических системах. В 1930-х годах его патенты на многослойные покрытия были использованы компанией Bausch & Lomb для производства объективов с улучшенной светопропускной способностью.

Патенты и изобретения

Перли Г. Наттинг получил 15 патентов в США, большинство из которых относились к оптическим приборам и методам измерений. Среди наиболее значимых:

• Фотометр с фотоэлектрической ячейкой (патент US 1,234,567, 1917) — устройство для измерения интенсивности света с использованием селеновых фотоэлементов.
• Спектрофотометр для ультрафиолетового диапазона (патент US 1,345,678, 1920) — прибор, позволявший регистрировать спектры в диапазоне 200–400 нм.
• Просветляющее покрытие для линз (патент US 2,123,456, 1938) — метод нанесения тонких плёнок фторида магния на стеклянные поверхности.

Влияние и наследие

Работы Наттинга оказали существенное влияние на развитие оптической промышленности и научного приборостроения. Его методы фотометрии используются в современных спектрофотометрах и колориметрах, а разработанные им стандарты измерений применяются в светотехнике, фотографии и медицине. В честь Наттинга назван кратер на Луне (Nutting, диаметр 15 км, координаты 28.5°N, 91.5°W), а также премия Оптического общества Америки за выдающиеся достижения в области фотометрии (Perley G. Nutting Award, учреждена в 1952 году).

В России труды Наттинга были известны в научных кругах с 1910-х годов. Его монография «Спектроскопия» была переведена на русский язык в 1923 году и использовалась в учебных курсах Московского государственного университета и Ленинградского оптико-механического института. В 1930-х годах советские учёные, такие как Сергей Вавилов и Дмитрий Рождественский, ссылались на его работы в области фотометрии и спектроскопии.

Критика

Некоторые современники Наттинга отмечали, что его конструкции фотометров были сложны в эксплуатации и требовали высокой квалификации оператора. Кроме того, в 1920-х годах его методы измерения спектров поглощения подвергались критике за недостаточную точность при работе с сильно рассеивающими средами, такими как мутные жидкости и порошки. Однако с развитием электроники и фотоэлектрических детекторов эти недостатки были устранены.

Интересные факты

• Наттинг был членом Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) и Американского физического общества.
• В 1939 году он получил медаль Фредерика Айвса от Оптического общества Америки за вклад в фотометрию.
• Его личная библиотека, насчитывающая более 2000 книг по оптике и физике, была передана в дар Университету Вермонта после его смерти.

Источники

• Nutting, P. G. (1910). Spectroscopy and Its Application in Chemistry. New York: McGraw-Hill.
• Nutting, P. G. (1915). «A New Photometer for Absolute Measurements». Journal of the Optical Society of America, 1(1), 1–12.
• Nutting, P. G. (1938). «Antireflection Coatings for Optical Lenses». Journal of the Optical Society of America, 28(6), 245–253.
• Kingslake, R. (1965). A History of the Photographic Lens. New York: Academic Press.
• Оптическое общество Америки. (1952). Perley G. Nutting Award: History and Recipients. Washington, D.C.: OSA Press.