弗朗西斯·威廉·阿斯頓（英語：Francis William Aston，1877年9月1日—1945年11月20日）FRS，英國化學家、物理學家，英國皇家學會院士，俄羅斯科學院榮譽院士。由於「藉助自己發明的質譜儀發現了大量非放射性元素的同位素，以及闡明了整數法則」，他被授予1922年諾貝爾化學獎。[1]
生平
弗朗西斯·阿斯頓1877年9月1日出生於英國伯明翰。1894年，他在梅森學院（後併入伯明翰大學）開始大學生活，師從約翰·亨利·波因廷學習物理，師從弗蘭克蘭和威廉·蒂爾登學習化學。1896年起，他還在父親家中的私人實驗室里進行有機化學研究。1898年，他獲得福斯特獎學金贊助，成為弗蘭克蘭的學生，主要研究酒石酸化合物的光學性質。1900年起，他在伯明翰的釀酒學校研究發酵學，並被W·巴特勒釀酒廠僱傭，直到1903年返回伯明翰大學擔任波因廷的助理研究員。[2]
1909年，阿斯頓成為伯明翰大學講師。一年後，受J·J·湯姆孫的邀請，轉投劍橋大學卡文迪許實驗室。第一次世界大戰爆發後，他的研究被迫中斷，期間被徵募為皇家空軍服務。戰爭結束後，他重新回到卡文迪許實驗室。[2]
1920年，阿斯頓成為劍橋大學三一學院院士，此後一直在劍橋居住。[3]1921年，阿斯頓當選皇家學會院士，次年獲得諾貝爾化學獎以及皇家學會的休斯獎章。[2]
研究貢獻
1903年，阿斯頓在伯明翰大學研究放電管中的克魯克斯暗區，很快便發現了「阿斯頓暗區現象」。[2][4][5][6]
阿斯頓加盟卡文迪許實驗室時，湯姆孫已經在陰極射線的研究中取得重大成果，轉而研究歐根·戈爾德施泰因發現的陽極射線。湯姆孫和阿斯頓使用威廉·維恩發明的方法，通過磁場使陽極射線的粒子發生偏轉，並通過電場使具有不同電荷和質量的離子分隔開。這些實驗的成果便是首個扇形磁場質譜計的誕生：使離子沿拋物線飛行，將其軌跡記錄到底片上，從而測定其精確質量。
在卡文迪許實驗室初期，阿斯頓已經通過實驗證明了氖的兩種同位素的存在。後來由於一戰，他的研究中斷了5年。1919年，他重回實驗室，繼續對氖的同位素進行研究。很快，他成功研製了第一台質譜儀，並相繼制出性能更高的第二和第三部。藉助這些具備電磁聚焦性能的質譜儀，他鑑別出至少212種天然同位素。[2]通過對大量同位素的研究，他闡述了「整數法則」，即：除了氫以外的所有元素，其原子質量都是氫原子質量的整數倍。並且，通過質譜分析，他解釋了造成實際值與上述法則偏差的原因是同位素的存在。[3][7][8][9]
阿斯頓一生發生許多論文，1922年出版專著Isotopes（《同位素》），1933年重印時更名為Mass-spectra- and Isotopes（《質譜與同位素》）。[3]月球上有以其名字命名的「阿斯頓環形山」。
個人生活
阿斯頓熱愛運動，定期到瑞士、挪威等地參加越野滑雪、滑雪等冬季項目。年輕時，他花了相當多業餘時間投入到自行車運動中。[3]他還參與游泳、高爾夫（尤其是在劍橋與盧瑟福等同事一起[10]）、網球等運動，並且在英格蘭、威爾斯和愛爾蘭舉行的一些公開賽中獲獎。1909年，他到檀香山學習衝浪。出身於音樂世家的他，能夠彈奏鋼琴、小提琴和大提琴，時常在劍橋演出。[3]另外，他還熱衷於在世界各地旅行。[11][12]
相關條目
參考文獻
外部連結
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