Jean-Baptiste Biot

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
Jean-Baptiste Biot
Jean baptiste biot.jpg
Født21. april 1774
Paris
Død3. februar 1862 (87 år)
Paris
Barn Édouard Biot
Utdannet ved École Polytechnique, École nationale des ponts et chaussées
Beskjeftigelse
7 oppføringer
Nasjonalitet Frankrike
Medlem av
11 oppføringer
Royal Society, Société philomathique de Paris, Académie française (1856–), Kungliga Vetenskapsakademien, Det franske vitenskapsakademiet, American Academy of Arts and Sciences, Det russiske vitenskapsakademi, Det prøyssiske vitenskapsakademiet, Accademia Nazionale delle Scienze detta dei XL, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Accademia delle Scienze di Torino
Utmerkelse Pour le Mérite for vitenskap og kunst, kommandør av Æreslegionen, Rumfordmedaljen (1840), Fellow of the American Academy of Arts and Sciences, Foreign Member of the Royal Society
Signatur
Jean-Baptiste Biots signatur

Jean-Baptiste Biot (født 21. april 1774 i Paris, død 3. februar 1862 samme sted) var en fransk fysiker og matematiker. Han arbeidet innen mange forskjellige felt. Spesielt gjorde han nøyaktige undersøkelser av lysets brytning og polarisjon i forskjellige materialer. Dette førte til hans navn ble knyttet til mineralet biotitt. Innen magnetismen var han med å etablere de grunnleggende egenskapene ved magnetfeltet skapt av en elektrisk strøm og matematisk formulert ved Biot-Savarts lov.

Liv og virke[rediger | rediger kilde]

Biot vokste opp i en kjøpmannsfamilie i Paris. Etter den franske revolusjon meldte han seg inn for å delta i den første krigen, men trakk seg snart ut igjen og tok i 1794 opp igjen studier i matematikk i Paris som ble fortsatt ved École polytechnique. Tre år senere fikk han en stilling som lærer i Beauvais. Her kom han i kontakt med Laplace ved å lese korrektur på hans berømte verk Méchanique Céleste. På den måten fikk han en viktig støtte i sitt videre, vitenskapelige liv.[1]

Gay-Lussac og Biot i en varmluftballong den 24. august, 1804. Fra en gammel tegning.

Allerede i 1800 ble så Biot ansatt som professor ved Collège de France. Etter tre år der ble han innvalgt i det franske vitenskapsakademi, bare 29 år gammel.[2] I mellomtiden hadde han fattet interesse for astronomi slik at i 1803 da en sverm med meteoritter falt ned i L'Aigle i Normandie, ble Biot gitt oppdraget å finne ut hva som som hadde skjedd. Fra sine undersøkelser konkluderte han at meteoritter ikke har sin opprinnelse på Jorden som på den tiden var den vanlige oppfatning, men kommer fra verdensrommet. Dette bekreftet en tidligere hypotese gjort av Chladni og har siden vært den aksepterte forklaringen.[3]

På lignende vis ble han året etterpå involvert i et forsøk på å utforske den øvre delen av atmosfæren ved å stige opp med en varmluftballong som Gay-Lussac hadde erfaring med. Trykk, temperatur og andre forhold i slike høyder var ennå ukjente. Mens Gay-Lussac viet seg mest til disse observasjonene, brukte Biot svingningene av en kompassnål til å bestemme styrken til det jordmagnetiske feltet. Han viste at det var omtrent like sterkt der som på Jordens overflate i overensstemmelse med senere målinger.[4]

Fra 1806 fikk Biot sammen med Arago i oppdrag fra Bureau des longitudes å måle lengden av meridianen gjennom Paris. Dette var en del av et større prosjekt som gikk på å bedre navigasjon på havet samt å bestemme størrelsen til meteren mer nøyaktig. I de følgende årene førte dette prosjektet dem til Spania i syd og helt opp til Shetland ti år senere.[1]

Sammen med Arago tok Biot i denne perioden opp undersøkelser av lysets brytning og polarisjon. Han oppdaget doppeltbrytning i forskjellige glimmermineraler, noe som medførte at et av dem, biotitt, i 1847 ble oppkalt etter han.[5]

Hans viktigste oppdagelse innen optikken gjorde Biot i 1815 da han påviste at polarisert lys kan få sitt polarisasjonsplan dreid ved å gå gjennom visse, organiske løsninger. Da dreiningsvinkelen viste seg å være proporsjonal med konsentrasjonen av den oppløste substansen, kunne effekten snart benyttes til å måle slike konsentrasjoner, som for eksempel av sukker i forskjellige væsker. Teoretisk sett viser denne oppdagelsen at lys kan være sirkulært polarisert.

Geometrisk innhold av Biot-Savarts lov. Magnetfeltet dB i punktet r fra strømmen I gjennom linjestykket i posisjon r' , står vinkelrett både på dette og vektoren .

Disse optiske arbeidene gjorde Biot internasjonalt kjent, og han ble omtrent samtidig valgt inn som utenlandsk medlem i det Kungliga Vetenskapsakademien i Stockholm og Royal Society i London.

Samtidig med at Ampère i 1820 gjorde sine første eksperiment for å utforske den magnetiske kraften skapt av en elektrisk strøm som Ørsted hadde oppdaget samme år, gikk Biot i gang med å måle direkte magnetfeltet forårsaket av en slik strøm. Igjen benyttet han seg av målinger av svingningene til en kompassnål som ble påvirket av feltet. I sine eksperiment ble han hjulpet av sin yngre kollega Félix Savart. Med teoretisk støtte fra Laplace, kom de frem til at magnetfeltet i et punkt r fra et lite linjestykke av en ledning som fører en strøm , kan skrives som[4]

der r'  er posisjonen til linjestykket og og km er en konstant. I SI-systemet har den verdien μ0/4π  når den uttrykkes ved den magnetiske konstanten μ0. Dette er Biot-Savarts lov som viste seg å spille en avgjørende rolle i den videre utvikling av elektromagnetisk teori som endelig formulert knapt femti år senere ved Maxwells ligninger.

Biot skrev et stort antall naturvitenskapelige tekster og lærebøker, inkludert flere om astronomi i gamle kulturer. Hans innsats ble belønnet med den engelske Rumfordmedaljen i 1840, den franske Æreslegionen i 1849 og den prøyssiske Pour le Mérite i 1850. Han hadde håpet å bli valgt til permanent sekretær i vitenskapsakademiet, noe som ikke lykkes. En viss konsolasjon fikk han ved å ble innvalgt i Académie française i 1856.[2] Han døde i 1862.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ a b Salmonsens konservationsleksikon, Anden Udgave, 1915 - 1930. Digital utgave, Projekt Runeberg.
  2. ^ a b Encyclopædia_Britannica, 11th edition (1911).
  3. ^ U.B. Marvin, Ernst Florens Friedrich Chladni (1756 - 1827) and the origins of modern meteorite research, Meteorites & Planetary Science 31, 545-588 (1996).
  4. ^ a b R.A.R. Tricker, Early Electrodynamics, Pergamon Press, London (1965).
  5. ^ Mineralogy Database, Biotite Mineral Data,

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]