ロバート・W・ウッド

ロバート・W・ウッド
生まれる	ロバート・ウィリアムズ・ウッド 1868年5月2日 コンコード、マサチューセッツ州、 アメリカ合衆国
死亡	1955年8月11日(1955-08-11)（享年87歳） アミティビル、ニューヨーク、 アメリカ合衆国
教育	ロクスベリーラテンスクール
母校	ハーバード大学 マサチューセッツ工科大学 シカゴ大学
知られている	表面張力波 魚眼レンズ 屈折率分布型光学 木目調 ウッドの異常 ウッズのガラス ウッドランプ
受賞歴	ジョン・スコット・メダル （1908年） ガスリー講演 （1914年） ForMemRS （1919）[1] マテウチ勲章 （1918年） フレデリック・アイブス賞 (1933) ランフォードメダル （1938年） ヘンリー・ドレイパー・メダル （1940年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理

ロバート・ウィリアムズ・ウッド（1868年5月2日 - 1955年8月11日）は、光学の分野で極めて重要な貢献をしたアメリカの物理学者、発明家である。彼は赤外線および紫外線写真の先駆者である。ウッドの特許と理論的研究は、紫外線の物理学に関する現代の理解を深め、第一次世界大戦後に人気となった紫外線蛍光の無数の用途を可能にした。^{[1] [2] [3] [4]彼は}分光法、燐光、回折、紫外線に関する多くの論文を発表している。

ロバート・W・ウッドは、マサチューセッツ州コンコードでロバート・ウィリアムズ・ウッド・シニアの子として生まれた。彼の父は1803年にマサチューセッツ州で生まれ、1838年までメイン州で医師として働き、その後1866年までハワイ諸島で医師および砂糖産業の開拓者として働いた。彼はアメリカ統計協会でも活動していた。^{[5] : 327} ウッド・ジュニアは、当初は司祭になるつもりでロクスベリー・ラテン・スクールに通っていた。しかし、ある夜、珍しい光るオーロラを目撃し、その現象が「不可視光線」によるものだと信じたことから、光学を学ぶことにした。この「不可視光線」を見つけるため、ウッドはハーバード大学とマサチューセッツ工科大学で物理学を学び、いくつかの学位を取得した。^[要出典]

ハーバード大学の学生時代に、彼は実験の一環としてマリファナを飲み、心理学の授業のレポートに自分が経験した幻覚を記録した。ニューヨークの新聞がそのレポートを掲載した。^{[5] : 335}ハーバード大学で化学の学士号を取得した後、ジョンズ・ホプキンス大学に進み^{[5] : 327} 、1892年にシカゴ大学に移った。1894年にベルリン大学に進学し、化学を続け、ハインリヒ・ルーベンスの影響で物理学の道に転向した。1896年に米国に戻り、最初はマサチューセッツ工科大学に、1897年にはウィスコンシン大学で講師を務めた。^{[5] : 328}

ウィスコンシン大学で4年間過ごした後、ヘンリー・オーガスタス・ローランドが亡くなった後、彼はまだ33歳だったが、ジョンズ・ホプキンス大学のローランドの後任に任命され、1901年から死ぬまで同大学の「光物理学」の専任教授を務めた。彼はニューヨーク州タキシード・パークでアルフレッド・リー・ルーミスと緊密に協力した。^{[6] [7]}

1900年初頭、彼はイギリスを訪れ、ロンドンの芸術協会でカラー写真の回折過程について講演した。^[8]

1902年初頭、ウッドは波長以下の金属格子の反射スペクトルに暗い部分があることを発見しました。^[9]この異常な現象はウッドの異常と名付けられ、金属表面で励起される特定の電磁波である表面プラズモンポラリトン（SPP）の発見につながりました。

1903年に彼は、可視光線は通さないが紫外線と赤外線は通すフィルター「ウッズガラス」を開発し、現代のブラックライトにも使われている。^[10]彼はそれを紫外線写真撮影に使用したが、秘密通信への利用も提案した。^{[10]彼は紫外線}蛍光を撮影した最初の人物でもある。^{[10] [11]彼はまた、医学では}ウッズランプとして広く知られている紫外線ランプも開発した。赤外線写真で葉が少しシュールに光って見える現象はウッド効果と呼ばれている。^[12]

1904年、ウッドはいわゆるN線の存在を否定した。フランスの物理学者 プロスペル＝ルネ・ブロンドロは、X線に似た新しい形の放射線を発見したと主張し、それをN線と名付けた。物理学者の中には、彼の実験をうまく再現できたと報告した者もいたが、現象を観察できなかったと報告した者もいた。ネイチャー誌の要請でブロンドロの研究室を訪れたウッドは、実演中にブロンドロの装置から重要なプリズムをこっそり取り外した。主張された効果は依然として報告されており、N線はブロンドロの自己欺瞞であったことが示された。^[13]

ウッドは月のアリスタルコス高原地帯に紫外線アルベドの非常に低い領域（紫外線のほとんどが吸収される領域）を特定し、これは硫黄含有量が高いためではないかと示唆した。^[14]この地域は現在もウッドスポットと呼ばれている。^[15]

1909年、ウッドは水銀を回転させて放物面を形成することで、初の実用的な液体鏡天体望遠鏡を製作し、その利点と限界を調査した。^[16]ウッドは「赤外線と紫外線写真の父」と呼ばれている。^[10]可視スペクトルを超える電磁放射の発見とそれを記録できる写真乳剤の開発はウッドより前からあったが、赤外線と紫外線の両方で意図的に写真を撮影したのはウッドが初めてであった。^[11] 1938年にウッドは正式に退職し、その後研究教授に任命され、死ぬまでその地位にあった。

ウッドは引退前も引退後も、ウォール街爆破事件を含むいくつかの警察捜査に関与した。^{[11] 1930年に}メリーランド州シート・プレザントの自宅で18歳のナオミ・ホール・ブレイディと2人の兄弟が死亡した「キャンディボックス殺人事件」の捜査は、彼女の義理の兄弟であるリロイの過失致死の有罪判決につながった。^{[11] [17] 1934年に}ボルチモアの自宅で51歳の社交界の名士キャサリン・ブリスコーが不注意に捨てられた爆破帽によって不審死した事件と、そこから派生した実験は、 1936年の王立協会紀要で爆発性貫通体に関する最初の科学的発表につながった。^{[11] [18] [19]}

ウッドは技術以外の著作も書いている。1915年、ウッドはアーサー・トレインと共著でSF小説『地球を揺るがした男』を書いた。^[20]翌年、続編『月を作る人』が出版された。 ^{[21]ウッドはまた、児童向けの詩集}『花と鳥の見分け方』（1907年）と『動物の類似物』（1908年） の2冊を執筆・挿絵も手がけた。

1892年、ウッドはサンフランシスコでガートルード・フーパー・エイムズと結婚した。彼女はペラム・ウォーレンとオーガスタ・フーパー（ウッド）・エイムズの娘で、ウィリアム・ノーシー・フーパーとマサチューセッツ州最高裁判所判事セス・エイムズの孫娘だった。^[22]彼女は「科学的なことには興味がなかったが、60年以上もウッドの付き添いだった」。ボルチモア、ロングアイランドのイーストハンプトン近くの夏の別荘、海外旅行中も付き添っていた。交友関係は広かった。妻は「ウッドのような気質の男にとって、それがなければ人生が時々とても困難になるかもしれない安定」を与えてくれた。二人には3人の子供がいた。^{[5] : 338}

ウッドは数年前に心臓発作を起こし^{[5] : 337、}大した病気にもならずに眠っている間にニューヨーク州アミティヴィルで亡くなった^{[5] : 327。  [22]}

ウッドの主な研究分野は物理光学と分光学​​でしたが、彼は超音波の分野にも多大な貢献をしました。彼の主な貢献は、音波の撮影と高出力超音波の研究でした。

超音波分野における彼の最初の貢献は音波の撮影であった。ウッドの主な研究分野は物理光学であったが、彼は学生たちに光の波動性を数学的抽象概念に頼らずに説明するという問題に直面した。数学的抽象概念は学生たちを混乱させる。そこで彼は、光波のアナロジーとして電気火花から発せられる音波を撮影することにした。^[23]電気火花が使われたのは、波列ではなく単一の波面を生成するため、研究や視覚化がはるかに直感的になるためである。この方法はオーガスト・テプラーによって最初に発見されたが、ウッドは衝撃波とその反射についてより詳細な研究を行った。^[24]

こうした初期の貢献の後、ウッドは物理光学に戻り、しばらくの間「超音速」への関心を脇に置いていた。米国が第一次世界大戦に参戦すると、ウッドは戦争への協力を要請された。彼は、潜水艦を探知する方法として超音波を研究していたポール・ランジュバンと協力することにした。ランジュバンの研究室にいる間、彼は高出力の超音波が水中に気泡を発生させること、また、強力な音波の進路に実験者の手を置くと魚が死んだり焼けるような痛みを感じたりするのを観察した。これらすべての観察が、高出力超音波への彼の関心を掻き立てた。

1926年、ウッドはランジュバンの実験をアルフレッド・リー・ルーミスに話し、二人は高強度超音波の実験で協力しました。これがウッドの超音波分野への主な貢献となりました。

実験装置は、炉用に設計された 2 kW の 発振器によって駆動され、非常に高い出力電力を生成できました。使用した周波数は 100 から 700 kHzでした。^[25]石英板トランスデューサーを油の中に吊るすと、油の山が油の表面の残りの部分より最大 7 センチメートル (3 インチ) 高く上がります。低出力では、山は低くゴツゴツしていましたが、高出力では最大 7 センチメートルまで上がり、「その頂上から小さな火山のように油滴が噴出します」。^[25]空中の油滴は 30～40 センチメートル (12～16 インチ) の高さに達する可能性があります。同様に、直径 8 センチメートル (3 インチ) のガラス板を油の表面に置くと、超音波の強度だけで、ガラス板の上に最大 150 グラム (5 オンス) の外部重量を置くことができました。これは、トランスデューサーとガラス板の間で波が反射および再反射することで実現され、生成された各波がガラス板に複数回力を伝えることができます。

噴出する油の山の温度をガラス製温度計で測ろうとしたとき、ウッドとルーミスは偶然にも別の効果を発見した。温度計の中の水銀は25℃（77℉）しか示していないのに、ガラスは触ると痛いほど熱く、温度計を強く握ろうとすると痛みが耐え難くなることに気づいた。直径わずか0.2ミリメートル（0.01インチ）、長さ1メートル（3フィート3インチ）の非常に細いガラス糸を一端の油に浸しても、もう一端のガラスの膨らみを押さえると、皮膚に溝が残り、皮膚が焼け、痛みと血の混じった水疱が数週間続いた。これは、生成された送信超音波振動がかなり強力であることを示している。^{[25]振動するガラス棒を乾燥した}木片に軽く接触させると、棒が木を燃やして煙を発生させた。ガラス棒を木片に押し付けると、すぐに木片が燃え尽き、焦げた穴が残る。その間、ガラス棒は冷たいままで、熱は先端だけに集中する。ガラス棒をガラス板に軽く押し付けると表面がエッチングされ、強く押し付けると板を貫通する。顕微鏡検査で、放出された破片には細かいガラスの粉末と溶けたガラスの小球が含まれていた。^[25]

ウッドとルーミスは、高強度超音波を使用して液体と固体を内部から加熱する方法も研究した。液体の加熱は比較的簡単だったが、彼らは氷の角を加熱して中心が外側よりも先に溶けるようにすることもできた。物体の内部を加熱または損傷する能力は、現在では現代の治療用超音波の基礎となっている。高強度超音波の生体への影響に注目したウッドとルーミスは、超音波が壊れやすい体を粉々に引き裂くのを観察した。細胞は一般に十分な照射量で引き裂かれたが、細菌のような非常に小さな細胞は破壊を免れた。カエル、ネズミ、または小魚は1～2分の照射で死に、ランジュバンの以前の観察を再現した。^[25]

ウッドとルーミスは、高強度超音波下での固体と液体の乳剤と霧の形成、結晶化と核形成、化学反応、干渉パターン、定在波についても研究した。この幅広い実験を終えた後、 ^{[いつ? ]}ウッドは光学に戻り、超音波の研究には戻らなかった。ルーミスは他の共同研究者とともに科学をさらに発展させ続けた。^[26]

• 1938年、物理光学に関する研究により王立協会からランフォードメダルを受賞。 ^[27]
• 1940年、天体物理学への貢献により米国科学アカデミーよりヘンリー・ドレイパーメダルを受賞。 ^[28]
• 月の裏側にあるクレーター「ウッド」は彼にちなんで名付けられました。^[29]
• ベルリン大学、クラーク大学、バーミンガム大学、エディンバラ大学から名誉学位を授与される。^[11]
• ロンドン王立協会会員 ( (ForMemRS)、^[1]ロンドン光学会 (名誉)、ゲッティンゲン王立科学アカデミー(通信)、ローマのリンツェイアカデミー(外国人)、ロシア科学アカデミー(レニングラード)、アメリカ科学アカデミー^[30] 、アメリカ芸術科学アカデミー^[31] 、アメリカ哲学協会^[32 ] 、王立物理学会(ロンドン) (名誉)、ロンドン物理学会(名誉フェロー)、スウェーデン王立アカデミー(ストックホルム) (外国人)、インド科学育成協会(カルカッタ) (外国人)。^[11]
• 1899年、カラー写真における回折現象の発見により王立芸術協会からメダルを授与された。^[11]
• フランクリン研究所ジョン・スコットメダル、回折カラー写真のさらなる進歩に対してフィラデルフィア市から授与された、1907年。^[11]
• J.トレイル・テイラーメダル、目に見えない光線による写真撮影に対して授与、1910年。^[11]
• 1918 年、一般的な優れた科学的業績に与えられる Societa' Italiana della Scienze の金メダル。^[11]
• 1933年、アメリカ光学会から物理光学における優れた業績に対してフレデリック・アイブス賞が授与された。 ^[11]
• 彼はアメリカ物理学会の副会長（1934年）、会長（1935年）を務めた。^[11]
• 1944年、彼は光学会の名誉会員に選出された。^[33]

• アメリカ光学会のRWウッド賞は、光学分野における優れた発見、科学的または技術的な業績、発明を表彰するものです。^[34]

• フラッシュ望遠鏡^[2]
• 光学的方法^[3]
• 光学玩具^[4]

• ウッド、RW (1919)。物理光学の研究（第2巻）、共鳴放射と共鳴スペクトル。ニューヨーク：コロンビア大学出版局。ISBN 978-1-171-56302-0。
• トレイン、AC & ウッド、RW (1916)。『The Moon Maker』。ガーデンシティ: Doubleday, Page & Co. OCLC  2755800。
• トレイン、AC & ウッド、RW (1915)。地球を揺るがした男。ガーデンシティ: ダブルデイ、ページ & カンパニーISBN 978-0-405-06315-2。
• ウッド、RW (1913)。物理光学の研究（第1巻）、特に電子の放射について。ニューヨーク：コロンビア大学出版局。ISBN 978-1-333-54006-7。
• Wood , RW (1909)。「温室効果理論に関するノート」。ロンドン、エディンバラ、ダブリンの哲学雑誌および科学ジャーナル。17 (98): 319–320。doi :10.1080/14786440208636602 – Taylor & Francis Online 経由。
• ウッド、RW (1917) [1907]。『鳥と花の見分け方とその他の木版画: 初心者のための花卉学の改訂版マニュアル』(「動物の解剖学」を含む)。ニューヨーク: ドッド・ミード・アンド・カンパニー。ISBN 978-0-353-03186-9。
• ウッド、RW (1905)。物理光学。ニューヨーク：マクミラン。ISBN 978-1-172-70918-2。

• Williams, R. & Williams, G. (2002). 「不可視放射線写真の先駆者: ロバート・ウィリアムズ・ウッド教授 (1868–1955)」。医療および科学写真。2006年11月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年8月13日閲覧。
• 「ウッド、ロバート・ウィリアムズ」。ブリタニカ百科事典 2001 (デラックス版 CD 版)。インディアナポリス、インディアナ州: マクミラン。2001 年。ISBN 978-0-85229-771-1。
• Klotz, Irving M. (1980). 「N線事件」. Scientific American . 242 (5): 168–175. Bibcode :1980SciAm.242e.168K. doi :10.1038/scientificamerican0580-168.
• シーブルック、W. (1941)。『ドクター・ウッド、現代の実験室の魔術師』。ニューヨーク：ハーコート・ブレース。OCLC 16754930  。

• アルフレッド・リー・ルーミスについてのドキュメンタリー-タキシード・パークの秘密、 PBSのアメリカン・エクスペリエンスの シーズン30 エピソード2。OCLC 1138712622

ウィキソースには、ロバート・W・ウッドによる、またはロバート・W・ウッドに関する原著作品があります。

• プロジェクト・グーテンベルクのロバート・W・ウッドの作品
• インターネット アーカイブにある Robert W. Wood の著作または Robert W. Wood に関する作品
• LibriVoxの Robert W. Wood の作品(パブリック ドメイン オーディオブック)
• インターネットスペキュレイティブフィクションデータベースのロバート・W・ウッド

• ロバート W. ウッド文書、1838-1942、ニールス ボーア図書館およびアーカイブ