William Coblentz

William Weber Coblentz ( - ) était un physicien américain connu pour ses contributions à la radiométrie infrarouge et la spectroscopie.

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William Weber Coblentz
William Coblentz
Naissance
North Lima (en) (Ohio)
Décès (à 88 ans)
Nationalité Américaine
Domaines Physique
Institutions Université Cornell
Renommé pour radiométrie infrarouge et spectroscopie

Enfance, éducation, profession

Coblentz est né à North Lima (Ohio) de parents d'origines allemande et suisse. Sa mère Catherine est décédée lorsque Coblentz avait un peu moins de trois ans, le laissant temporairement dans une famille ne comptant que son tout jeune frère Oscar et son père David. Cependant, le père se remaria environ deux ans plus tard et Coblentz semble avoir admiré sa deuxième mère. Tout au long de son enfance et adolescence, sa famille a vécu sur une exploitation agricole, mais, apparemment, sans parvenir à devenir propriétaire. La famille est très modeste, ce qui a retardé l'éducation de Coblentz, qui ne termina ses études secondaires (Youngstown, Ohio) qu'en 1896, à l'âge de 22 ans.

Coblentz entra à l'université Case Western Reserve à l'automne 1896, et obtint son baccalauréat ès sciences en physique en puis son MS en 1901 et son Ph.D. 1903 à l'université Cornell à Ithaca (New York). Il demeura deux ans supplémentaires à Cornell, comme chercheur, avec le soutien de Carnegie Institution. Au printemps de 1905, Coblentz a accepté un poste au National Bureau of Standards (maintenant National Institute of Standards and Technology, NIST), à Washington, où il a passé toute sa carrière. En 1905, il a fondé la section radiométrie du Bureau, qu'il dirigé pendant 40 ans jusqu'à sa retraite en 1945.

Travaux scientifiques

Au cours de sa longue et productive carrière, Coblentz fit de nombreuses contributions scientifiques, à la fois dans la recherche pure ou appliquée. La bibliographie de son travail dénombre des centaines de publications scientifiques et conférences[1]. Il a déposé dix brevets, le premier étant de brevet américain (US Patent 1,077,219) pour la cellule solaire, invention qui permet de convertir la lumière solaire en électricité.

La première publication de Coblentz a été sur le thème Some Optical Properties of Iodine (Quelques propriétés optiques de l'iode) et était dérivée de sa thèse de doctorat [2]. Après son doctorat, il a commencé à publier régulièrement sur les problèmes liés au rayonnement infrarouge (IR), aussi bien ceux relatifs à la spectroscopie et ceux concernant la radiométrie. Par exemple, Coblentz a été parmi les premiers, sinon le premier, à vérifier la loi de Planck.

Études sur l'infrarouge

Quand Coblentz est entré à l’université Cornell, la spectroscopie infrarouge en était à ses prémices. En tant que jeune chercheur de Cornell, Coblentz a assemblé et étalonné son propre matériel IR, et étendu la gamme des mesures IR à des longueurs d'onde plus longues jamais atteintes auparavant. En 1905, il avait acquis des centaines de spectres par de fastidieuses mesures, point par point, avec un prisme de sa propre construction. Celles-ci ont été publiées en 1905 avec un grand graphique sur dépliant (non disponible dans les réimpressions), et des tableaux d'absorption de radiation IR à différentes longueurs d'onde par divers matériaux[3].

Même si une telle compilation spectrale fut par elle-même un tour de force, ce n'est peut-être pas la partie la plus importante du livre de Coblentz de 1905. En fait, l'apport essentiel du livre réside dans la généralisation de certains groupes moléculaires, groupes fonctionnels dans le langage moderne, qui ont la caractéristique d'absorber des longueurs d'onde IR spécifiques. À terme, cela permettra aux scientifiques d'utiliser le spectre IR d'une molécule comme son l'empreinte caractéristique. Cette généralisation s'inspire de précédents travaux effectués par d'autres, mais pas avec une aussi grande quantité de données à l'appui comme l'a présentée Coblentz. Aujourd'hui, les spectres IR sont utilisés par les scientifiques du monde entier dans des milliers de laboratoires et dans de nombreux domaines.

Les premiers travaux sur les spectres moléculaire de Coblentz n'ont pas reçu l'écho auquel on aurait pu s'attendre avec le recul. Les raisons en sont nombreuses et ont été étudiées par plusieurs auteurs[4].

Études astronomiques

Coblentz s'est longtemps intéressé aux problèmes astronomiques. En 1913, il a développé des détecteurs thermopiles et les a utilisés à l'observatoire Lick pour mesurer le rayonnement infrarouge de 110 étoiles et des planètes Mars, Vénus et Jupiter. Dans ce travail, il a été aidé par Seth Nicholson, plut tard au Mt. Wilson Observatory. En outre, Coblentz et Carl Lampland, du Lowell Observatory, ont mesuré de grandes différences de températures entre le jour et la nuit sur Mars, ce qui implique une mince atmosphère martienne.

Pour ses applications des détecteurs IR à l'astronomie, Coblentz est considéré comme le fondateur de la spectroscopie infrarouge astronomique. En reconnaissance de ses contributions astronomiques, les cratères sur la Lune et de Mars ont reçu son nom, par l'Union astronomique internationale[5]. Coblentz a également observé des éclipses solaires, et publié des documents décrivant son travail.

Autres recherches

L'étude de la bibliographie de Coblentz montre que vers 1930 ses travaux de recherche étaient plus orientés vers des mesures impliquant l'ultraviolet (UV) et hors région de l'infrarouge travail. Une grande partie de ces recherches ont un caractère biomédical, comme les recherches sur les thérapies à base de rayons ultraviolets (1938) et la production de cancer de la peau par l'exposition aux UV (1948).

Bien qu'on se souvienne aujourd'hui principalement de Coblentz pour ses contributions à la physique et l'astronomie, il s'est également intéressé à la bioluminescence, l'ozone atmosphérique, et, la parapsychologie. Il semble avoir mis autant d'énergie dans ce dernier domaine qu'il l'a fait dans les autres.

Honneurs

La Coblentz Society, qui se consacre à la compréhension et l'application de la spectroscopie vibrationnelle, est nommée en son honneur, de même que la médaille de Coblentz. En outre, selon la notice biographique de Meggers (voir ci-dessous), Coblentz reçut la carte de membre numéro 1 de la Société [6]. Coblentz estmort juste avant que son travail de 1905 sur la spectroscopie infrarouge ait été réimprimé, près de 60 ans après sa première publication. Parmi ses récompenses on peut citer la médaille Janssen (France), la médaille Rumford de l'Académie américaine des arts et des sciences, et la médaille Howard N. Potts de l'Institut Franklin. En 1945, peu de temps après avoir pris sa retraite, il a reçu la médaille Frederic Ives de l'Optical Society of America.

Coblentz a été également élu membre de la National Academy of Sciences.

Famille et vie personnelle

Dans son autobiographie, From the Life of a Researcher (De la vie d'un chercheur) (1951), William Coblentz décrit sa journée comme de longues heures de recherche en laboratoire suivie par des soirées passées sur les données et la rédaction des documents[7]. Cela laisse peu de temps pour socialiser, et il n'est donc pas surprenant que Coblentz attend l'âge de 50 ans pour se marier avec Emma Catherine Cate du Vermont le , et la légende prétend qu'ils ont passé leur lune de miel à Flagstaff, en Arizona tandis que Coblentz était à l'observatoire Lowell à mesurer des températures planétaires. Catherine Cate Coblentz après avoir eu du succès comme un écrivain de livres pour enfants, a travaillé pendant un certain temps au National Bureau of Standards, et a joué un rôle dans la collecte de fonds pour construire la Cleveland Park Neighborhood Library, à Washington.

Décédé à près de 90 ans, Coblentz est enterré dans le Rock Creek Cemetery à Washington, aux côtés de son épouse et un de ses bébés.

Notes et références
  1. (en) William F. Meggers, « William Weber Coblentz », Biographical Memoirs (National Academy of Sciences, USA), vol. 39,‎ , p. 54 – 102
  2. (en) Coblentz, W. W., « Some Optical Properties of Iodine », Physical Review, vol. 16,‎ , p. 35 – 50
  3. (en) William W. Coblentz, Investigations of Infra-Red Spectra, HardPress Publishing, (1re éd. 1905), 366 p. (ISBN 978-1-313-44528-3, lire en ligne)
  4. Voir, par exemple (en) Rabkin, Y. M., « Technological Innovation in Science: The Adoption of Infrared Spectroscopy by Chemists », Isis, vol. 78, no 1,‎ , p. 31–54 (DOI 10.1086/354329)
  5. (en) « Liste des noms des cratères » (consulté le )
  6. (en) William F. Meggers, « William Weber Coblentz », Biographical Memoirs (National Academy of Sciences, USA), New York, Columbia University Press, vol. 32,‎ , p. 54 – 102
  7. (en) William W. Coblentz, From the Life of a Researcher, New York, Philosophical Library,

Liens, bibliographie
  • (en) William W. Coblentz, A Physical Study of the Firefly, Cornell University Library, (1re éd. 1912), 64 p. (ISBN 978-1112353055, lire en ligne)
  • (en) William W. Coblentz, Man's Place In A Superphysical World, Kessinger Publishing, LLC, (1re éd. 1955) (ISBN 978-1104853174)(concerning parapsychology)
  • (en) Journal of the Optical Society of America, 1936, volume 36, number 2, p. 61 - 71 (The presentation ceremony, and Coblentz's accompanying lecture, for the Ives Medal, along with a list of Coblentz's scientific publications.)
  • (en) Applied Optics (November, 1963), commemorative issue with extensive material on Coblentz's scientific work

volume 39, p. 54 - 102, Columbia University Press (New York)

Des copies de la plupart des livres de Coblentz sont répertoriés dans les bibliothèques de l'Université du Maryland et de l'American Institute of Physics, à la fois à College Park, Maryland (États-Unis), non loin de où Coblentz a vécu, travaillé, et où il est décédé.

Sources
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  • Portail de l’astronomie
  • Portail des États-Unis
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