Bertram Brockhouse était un physicien canadien qui a été félicité du prix Nobel de physique en 1994 pour ses recherches et développements novateurs sur la technique de diffusion des neutrons. Brockhouse a partagé le prix avec Clifford G Shull qui a fait des recherches similaires bien qu'indépendamment de Brockhouse. Le séjour de Brockhouse avec la physique a commencé quand il était au lycée. Son intérêt pour le sujet n'a été accru que par les années qui ont suivi, alors qu'il a fait des études supérieures à l'Université de la Colombie-Britannique et plus tard à l'Université de Toronto. Les recherches les plus novatrices de Brockhouse ont porté sur les techniques de diffusion des neutrons. Contrairement à la technique générale dans laquelle un faisceau de neutrons visant un matériau cible conduisant à la diffusion des neutrons donnant des informations sur la structure atomique de ce matériau, dans la technique de Brockhouse (appelée diffusion inélastique des neutrons), les énergies relatives des neutrons diffusés ont été mesurées pour fournir des données supplémentaires. Il l'a utilisé dans son examen révolutionnaire des phonons. Il a également développé le spectromètre à neutrons et a été l'un des premiers à mesurer la courbe de dispersion des phonons d'un solide.
Enfance et petite enfance
Bertram Neville Brockhouse est né le 15 juillet 1918 à Lethbridge, en Alberta, au Canada, en Israël Bertram Brockhouse et Mable Emily Brockhouse. Il avait une sœur Alice Evelyn et un frère Gordon Edgar qui est finalement devenu ingénieur civil des chemins de fer.
La famille Brockhouse a déménagé aux États-Unis lorsque le jeune Bertram avait deux ans. Cependant, à l'hiver 1926-1927, la famille retourna à Vancouver, en Colombie-Britannique.
Brockhouse’s a fait ses premières études dans une série d’écoles à partir de l’école élémentaire Central puis de Lord Roberts, pour finalement s’inscrire à l’école secondaire King George et enfin à l’école dominicale de l’Église unie de St John’s.
Pendant la Grande Dépression, la famille Brockhouse, qui souffrait déjà d'une situation financière précaire, s'est évacuée plus loin et, espérant de meilleures opportunités, elle a déménagé à Chicago où Brockhouse s'est inscrit au Central YMCA College pour un cours du soir.
Son amour pour les radios a été initié par son cousin Wilbert B Smith. Pour aller plus loin, au YMCA, il a appris les aspects techniques de la technologie radio, en les concevant, en les construisant et en les réparant. Pendant ce temps, pour gagner sa vie, il a travaillé comme assistant de laboratoire chez Aubert Controls Corporation, une petite entreprise d'électronique.Il a également lancé une petite entreprise de réparation de postes de radio.
En 1938, la famille Brockhouse est revenue à Vancouver. Il a poursuivi son entreprise de réparation de postes de radio avant de se joindre à la Marine royale canadienne en 1939 lors du déclenchement de la Seconde Guerre mondiale.
En 1944, il s'est inscrit à un cours de six mois en génie électrique au Nova Scotia Technical College. Par la suite, il a été recruté comme sous-lieutenant en électricité au Conseil national de recherches du Canada.
En septembre 1945, Brockhouse a été relevé de ses fonctions militaires. Par la suite, il s'est inscrit à l'Université de la Colombie-Britannique pour étudier la physique et les mathématiques. En 1946, il a accepté un emploi d'été au laboratoire du Conseil national de recherches du Canada à Ottawa.
Après son passage au laboratoire du CNRC, il a déménagé au laboratoire à basse température de l'Université de Toronto. À l'université, il a également postulé pour son programme de doctorat sous la direction du professeur Hugh Grayso Smith et de James Reekie. Il a travaillé sur les effets du stress et de la température sur le ferromagnétisme. Entre-temps, il a obtenu sa maîtrise en 1948. Deux ans plus tard, il a obtenu son doctorat de l'Université de Toronto.
En 1950, Brockhouse a accepté l’offre de travailler au Chalk River Nuclear Laboratory, une installation exploitée par Énergie atomique du Canada où il travaillait au sein du groupe de physique des neutrons de Don Hurst. Pensée à l’origine dans l’intention de rester quelques années, l’association de Brockhouse avec le laboratoire s’est prolongée pendant 12 ans. C'est également là qu'il a mené ses recherches primées.
Au Laboratoire nucléaire de Chalk River, la première expérience étudiée par Brockhouse a été la diffusion des neutrons par des éléments hautement absorbants. Ce fut la première expérience quantitative en spectroscopie à neutrons lents
Pendant un an, Brockhouse a été invité au Brookhaven National Laboratory où il a travaillé sur plusieurs expériences, sans se livrer à aucun travail spectroscopique. Il a également rencontré plusieurs autres physiciens qui l'ont aidé à découvrir de nouvelles méthodes et de nouvelles corrélations généralisées concernant la diffusion inélastique.
De retour à NRX en février 1954, Brockhouse reprend ses fonctions expérimentales. L'année suivante, il a présenté un document présentant des résultats substantiels montrant le fonctionnement du spectromètre à trois axes lors de la réunion de l'American Physical Society à New York.
En 1956, Brockhouse a achevé le premier véritable spectromètre à cristal à trois axes, mais uniquement pour une opération à énergie entrante constante. La flexibilité de l'opération et la précision du résultat ont été considérablement améliorées.
En 1958, il a inventé la méthode Constant Q. La même année, un nouvel appareil permettant un fonctionnement à énergie entrante variable a été installé dans le nouveau réacteur NRU à haut flux. C'est en 1959 que le spectromètre à trois axes a atteint son plein développement. Il a été rejoint par des physiciens renommés de divers pays.
En 1956, Alex Stewart a achevé l'appareil Filter-Chopper qui a été utilisé dans des expériences impliquant l'aluminium et le vanadium. Cependant, en l'absence de Stewart, Brockhouse a converti l'instrument en spectromètre à cristal rotatif. Il était principalement utilisé pour étudier les liquides et les polycristaux.
En plus de terminer le spectromètre à triple axe ou d'inventer la méthode Constant Q, Brockhouse a pris trois autres initiatives technologiques. Il a refroidi les filtres de grands monocristaux qui ont permis une amélioration majeure du rapport des neutrons lents à rapide dans le faisceau primaire et donc dans le rapport signal / bruit de fond.
Brockhouse a développé la méthode «Détecteur de béryllium» grâce à laquelle il a permis au spectromètre à trois axes d’accepter des filtres polycristallins au béryllium dans le faisceau diffusé. La méthode a permis aux neutrons entrants d'énergie variable d'obtenir des distributions d'énergie d'une manière différente et parfois avantageuse. La méthode était un inverse de la méthode Filter-Chopper. Il a également développé des utilisations du nouveau matériau, le graphite pyrolitique
En 1958, Brockhouse a fait son premier voyage en Angleterre et en Europe. Il y a participé à plusieurs conférences, colloques, réunions et séminaires, présentant son article sur ses recherches et ses découvertes. Son voyage a été largement inspirant et s'est avéré être une excellente expérience d'apprentissage.
En 1962, Brockhouse a réalisé son rêve de longue date de poursuivre une carrière universitaire en acceptant le poste de professeur de physique à l'Université McMaster. L'université lui a permis une transition facile des universitaires à la recherche et de revenir aux universitaires. Cela lui a également permis de démarrer un programme de recherche basé sur ses découvertes dans le domaine de la diffusion des neutrons. Il y est resté jusqu'à sa retraite en 1984.
Au cours des années 1970, Brockhouse a réorienté son intérêt vers la philosophie de la physique et de l'approvisionnement énergétique et l'économie et l'éthique. Il a complètement quitté la diffusion des neutrons en 1979.
Grands travaux
La réalisation la plus spectaculaire de Brockhouse est survenue alors qu’il effectuait ses recherches au Laboratoire nucléaire de Chalk River de l’Énergie atomique du Canada. Il a apporté une contribution pionnière au développement de techniques de diffusion de neutrons et également au développement de la spectroscopie neutronique. Généralement, dans la technique de diffusion des neutrons, un faisceau de neutrons est dirigé vers un matériau cible, et la diffusion résultante des neutrons fournit des informations sur la structure atomique de ce matériau. Brockhouse a développé une technique différente dans laquelle les énergies relatives des neutrons diffusés ont été mesurées pour fournir des données supplémentaires. Cette méthode a été appelée diffusion inélastique des neutrons. Il l'a utilisé dans son examen révolutionnaire des phonons. Il a également développé le spectromètre à neutrons et a été l'un des premiers à mesurer la courbe de dispersion des phonons d'un solide.
Récompenses et réalisations
En 1962, Brockhouse a été félicité par le prix Oliver E Buckley Condensed Matter. L'année suivante, il a reçu la médaille et le prix Duddell.
En 1965, Brockhouse a été élu membre de la Royal Society (FRS).
En 1973, Brockhouse a remporté la médaille Henry Marshall Tory.
En 1982, Brockhouse a été fait Officier de l'Ordre du Canada et a été promu Compagnon en 1995.
En 1994, Brockhouse a reçu le prestigieux prix Nobel de physique pour le développement de techniques de diffusion de neutrons pour l'étude de la matière condensée. Il a partagé le prix avec le physicien américain Clifford Shull qui a effectué indépendamment des travaux similaires en même temps.
Vie personnelle et héritage
Brockhouse a rencontré Doris Miller pour la première fois au Conseil national de recherches à Ottawa. Les deux se sont finalement mariés en mai 1947. Dorie, comme on l'appelait affectueusement, lui a donné six enfants. Elle a soutenu et encouragé Brockhouse tout au long de ses années de recherche.
Brockhouse a souffert de graves problèmes de santé à partir des années 1960. Ses problèmes médicaux lui ont causé un inconfort dans sa vie future.
Brockhouse a respiré son dernier le 13 octobre 2003 à Hamilton, en Ontario. Il avait 85 ans.
Les efforts combinés de la Division de la physique de la matière condensée et des matériaux (DCMMP) et de l'Association canadienne des physiciens (CAP) ont mené à la création d'une médaille en l'honneur de Brockhouse en 1999. La médaille, populairement connue sous le nom de médaille Brockhouse, est décernée pour reconnaître et encourager des contributions expérimentales ou théoriques exceptionnelles à la physique de la matière condensée et des matériaux. Il est décerné chaque année à un scientifique qui effectue des recherches dans une institution canadienne.
Pour souligner son héritage, en 2005, dans le cadre des célébrations du 75e anniversaire de l'Université McMaster, une rue du campus universitaire (avenue University) à Hamilton, en Ontario, a été renommée Brockhouse Way pour honorer sa contribution dans le domaine de la physique. De plus, la ville de Deep River, en Ontario, a également nommé une rue en son honneur.
Faits rapides
Anniversaire 15 juillet 1918
Nationalité Canadien
Célèbres: physiciens, hommes canadiens
Décédé à l'âge: 85
Signe du soleil: Cancer
Aussi connu comme: Bertram Neville Brockhouse
Né à: Lethbridge, Alberta, Canada
Célèbre comme Physicien
Famille: Conjoint / Ex-: Doris Miller père: Israel Bertram Brockhouse mère: Mable Emily Brockhouse Décédée le: 13 octobre 2003 lieu de décès: Hamilton, Ontario, Canada Autres faits décernés: Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize (1962) Duddell Médaille et prix (1963) FRS (1965) Médaille Henry Marshall Tory (1973) Prix Nobel de physique (1994)
