Август Топлер

Август Топлер
Могила Августа Теплера в Йоханнисфридхофе
Рожденный	Август Йозеф Игнац Топлер ( 1836-09-07 ) 7 сентября 1836 г. Брюль недалеко от Бонна , Германия.
Умер	6 марта 1912 г. ) ( 1912-03-06 ) ( 75 лет Дрезден , Саксония , Германия
Альма-матер	Йенский университет
Занятие	Физик
Известный	Насос Топлера Машина Теплера – Хольца Шлирен-фотография
Научная карьера
Поля	Электростатика
Учреждения	Дрезденский технологический университет Рижский Технический Университет Университет Граца

Электростатический генератор Теплера.

воздушный насос Топлера Ртутный .

Август Йозеф Игнац Топлер (7 сентября 1836 — 6 марта 1912) — немецкий химик и физик , известный своими экспериментами в электростатике .

Биография

Август Топлер родился 7 сентября 1836 года. Он изучал химию в Берлинском институте Гевербе (1855–1858) и окончил Йенский университет в 1860 году. Позже Топлер обратился к экспериментальной физике. Август Топлер был преподавателем химии и физики в Академии Поппельсдорфа (1859-1864). Он получил кафедру химии и химической технологии в Рижском политехническом институте и занимал эту должность с 1864 по 1868 год.

В 1864 году он применил критерий Фуко для зеркал телескопа для анализа потока жидкости и ударной волны . Он назвал этот новый метод шлирен-фотографией , чем заслуженно знаменит. В 1865 году он также разработал машину Топлера, машину электростатического воздействия (генератор высокого напряжения), которая однажды нашла применение в первых медицинских рентгеновских аппаратах . Улучшенные версии были произведены Вильгельмом Хольцем , Роджером и Дж. Робертом Воссом.

В 1868 году он стал профессором Грацкого университета в Австрии , где под его руководством появился новый физический институт. В 1876 году Топлер приехал в Дрезден, где ему предложили кафедру экспериментальной физики. Он был директором Физического института Дрезденского технического университета до выхода на пенсию в 1900 году. Его сын Максимилиан Топлер продолжил научную работу самостоятельно. Топлера помнят как изобретателя электростатических машин, а также за его работу с воздушными насосами и акустическими волнами.

Топлер описал также симметричную машину (1866 г.), которая представляет собой бессекторную машину и аналогичное устройство используется в качестве умножителя напряжения.

Электростатические машины Топлера производились разными людьми и компаниями, например, машину Топлера можно найти в каталоге Welch Scientific Company (Чикаго, США). Различия между машиной Теплера, машиной Хольца и машиной Теплера-Хольца неясны даже в книгах, написанных в то время, когда они были жизненно важными современными технологиями. Иногда такую ​​машину называют машиной Хольца-Теплера просто потому, что она была изготовлена ​​Хольцем, но первоначальная конструкция все равно такая же, как у машины Теплера.

Эта модель электростатического индукционного генератора, очень популярная в электромедицинских целях в конце девятнадцатого века, основана на принципах электрофора и функции дубликатора. Он основан на усовершенствованиях механики, сделанных между 1865 и 1880 годами физиком Августом Топлером, немецким физиком Вильгельмом Хольцем (1836-1913) и механиком из Берлина Й. Робертом Воссом. Восс разработал эту модель самовозбуждения в 1880 году, усовершенствовав машину, представленную Топлером годом ранее.

Машина опирается на основание из орехового дерева. Колонна горизонтально поддерживает ось вращения. К этой оси вертикально шарнирно прикреплены два тонких, покрытых шеллаком, параллельных стеклянных диска, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Больший из двух (задний) представляет собой неподвижный диск и опирается на основание по канавке эбонитового изоляционного диска; другой (передний) представляет собой подвижный диск меньшего размера и вращается с помощью кривошипа, управляющего парой шкивов, соединенных шнуром. На внешней стороне неподвижного диска расположены индукторы — две полоски фольги, склеенные посередине двух широких бумажных экранов, расположенных диаметрально, одна рядом с другой.

На подвижном диске установлена ​​система самовозбуждения Теплера-Фосса, состоящая из шести металлических кнопок, каждая из которых окружена кольцом из фольги, расположенных на равном расстоянии по кругу. Две маленькие металлические щетки трутся о кнопки; щетки закреплены на изогнутом проводнике (покрытом эбонитом), который закреплен на дисках в противоположных точках и контактирует с полосками фольги индуктора. Перед кнопками, закрепленными на краю подвижного диска в направлении горизонтального диаметра, расположены две латунные собирающие гребенки, каждая по 10 острий, по направлению к диску.

Гребенки соприкасаются с внутренними щитами двух лейденских банок и с плечами искрового разрядника — двумя латунными стержнями, снабженными сферами и изоляционными ручками, в которые выбрасываются искры. Внешние щиты лейденских банок опираются на два латунных диска, электрически соединенных металлическим проводом, проходящим вдоль основания.

Вторая пара гребней сбора, обращенная к подвижному диску, каждая с восемью кончиками и центральной металлической щеткой, трущейся о кнопки, представляет собой так называемый «диаметральный проводник».

«Диаметральный проводник» наклонен под углом 45° по отношению к горизонтальному диаметру и позволял сохранять неизменной полярность обкладок, особенно когда возбуждающие динамо-машины перемещались дальше, чем их обычное расстояние взрыва. Для запуска машины не нужен даже слабый первоначальный заряд; система самовозбуждения автоматически запускается поворотом подвижного диска по часовой стрелке (если смотреть спереди машины) с помощью специального кривошипа.

Количество заряда, захваченное посредством индукции гребенками, собирается двумя подвижными латунными коллекторными кольцами, каждая из концевых сферочек искрового промежутка заряжается по знаку, противоположному знаку гребенки, с которой они контактируют. . Таким образом, машина способна производить искры, иногда очень длинные, особенно если полюса искрового промежутка соприкасаются с внутренними экранами двух лейденских банок.

На рубеже веков стандартный постоянный ток не всегда был доступен, поэтому электростатические генераторы Теплера-Хольца использовались для обеспечения врачей током для лечения, а также для питания первых рентгеновских аппаратов. Они были довольно распространены и рекламировались в каталоге Sears вместе с многочисленными аксессуарами. Эта машина, помещенная в шкаф из дуба и стекла, представляет собой генератор Теплера-Хольца, изготовленный чикагской компанией Betz ( ок. 1900). Он был предназначен для медицинского использования и имеет встроенный контроллер рентгеновской трубки.

Эта машина конструкции Топлера-Хольца выпущена в конце 1890-х годов. Его продавали практикующим врачам как потенциальный источник возбуждения рентгеновских трубок. Для этого он работает вполне хорошо, выдавая около 1 мА при напряжении 80 кВ при умеренных скоростях вращения. В ящиках можно найти аксессуары для «электрического лечения» таких заболеваний, как облысение, хромота и т. д.

Большинство из них представляют собой системы точек, предназначенные для создания кистевых разрядов. Для электроизоляции пациента в комплект входит низкий столик на стеклянных ножках. Некоторые устройства даже без применения электричества выглядят как орудия пыток. Корпус, в котором находятся пластины, не следует открывать, за исключением случаев ремонта. Машина управляется поворотом рукоятки против часовой стрелки, если смотреть спереди. Поворотный переключатель в центре подключает или отключает лейденские банки от клемм.

Изображенный на фотографии генератор является одним из самых крупных типов и состоит из 24 стеклянных пластин, 6 комплектов по четыре штуки в каждой, которые вращались для выработки тока для терапии. Его сделал неизвестный производитель (Вагнер?), в. 1910.

Август и Максимилиан Топлер начали исследования в области физики газового разряда в Дрезденском технологическом университете. Результатом этих исследований стала разработка шлирен-метода. Применив «метод полос», Топлеру удалось сделать видимыми акустические волны в воздухе. Этот метод оказался важным и для высокоскоростной кинематографии. Киноизображения также использовались для изучения явлений, которые происходят так быстро, что их невозможно записать обычными камерами. Огромная изобретательность была приложена к решению многих проблем в этой области.

Шлирен-оптическая система

Принцип шлирен-фотографии Теплера , известный как тест Фуко на острие ножа в 1859 году как чувствительный тест для линз, зеркал и других оптических компонентов. , был первоначально разработан Леоном Фуко Топлер был первым, кто модифицировал этот принцип для наблюдения в реальном времени. жидкого или газообразного потока и звуковых волн, где он продолжает широко использоваться.

Пустяки

Сын Топлера Максимилиан Топлер также был физиком и независимо работал в той же области.

Топлер также прославился изобретением насоса Топлера , как показано на нижнем правом рисунке.

Ссылки

• Крель, П.; Энгеманн, С. (1995). «Август Топлер — первый, кто визуализировал ударные волны». Ударные волны . 5 (1–2): 1–18. Бибкод : 1995ШВав...5....1К . дои : 10.1007/BF02425031 . S2CID   119819784 .

Внешние ссылки

• Метод Теплера для вычисления квадратных корней на механических калькуляторах.