Le scientifique britannique Sir Edward Victor Appleton (1892-1965) fut un pionnier de la radiophysique qui devint célèbre grâce à son étude de l'ionosphère – les parties supérieures de l'atmosphère.
Edward Victor Appleton est né le 6 septembre 1892 à Bradford, Yorkshire, Angleterre. Il était un étudiant brillant qui excellait dans l'étude de la littérature et de la langue aussi bien que des sciences et des mathématiques. À l'âge de 16 ans, il est entré à l'Université de Londres et deux ans plus tard a reçu une bourse d'études à l'Université de Cambridge. Appleton a quitté Cambridge en 1913, obtenant son diplôme avec les honneurs de première classe en physique. Il a immédiatement commencé un travail de troisième cycle en cristallographie avec l'éminent physicien Sir Lawrence Bragg.
L'avènement de la Première Guerre mondiale a interrompu cet effort de recherche. Appleton s'est enrôlé dans les ingénieurs royaux et a été assigné à signaler le devoir comme officier. C'est là qu'il a d'abord été présenté à la radio, un moyen de communication alors à ses débuts dans l'armée. L'étude de la théorie et de la pratique de la propagation et de la réception des ondes radio, commencée pendant la guerre, a suscité un intérêt pour le sujet et a fait connaître Appleton en tant que scientifique.
À la fin de la guerre, Appleton retourna au laboratoire Cavendish de Cambridge où, en collaboration avec Balthazar van der Pol, il commença une enquête sur l'exploitation des tubes à vide radio. Sa recherche originale dans ce domaine a finalement mené à la publication Thermionic Vacuum Tubes (1932), une monographie savante qui a longtemps servi d'introduction aux principes physiques sous-jacents à ces composants électroniques importants.
En 1924 Appleton, à l'âge de 32 ans, a été nommé professeur de physique de Wheatstone au King's College de l'Université de Londres. Pendant son séjour à Londres (1924-1936), il contribua de façon significative à la physique en étudiant la transmission radio et la haute atmosphère. Il a été aidé dans cette recherche par Miles Barnett, un jeune étudiant néo-zélandais.
Guglielmo Marconi avait réussi à transmettre des ondes radio à travers l'océan Atlantique pour la première fois en 1901. Le physicien anglais Oliver Heaviside et le physicien américain Arthur E. Kennelly ont postulé que cette transmission était rendue possible par la présence d'une couche de gaz ionisés dans la haute atmosphère. Ces gaz étaient censés
pour refléter les ondes radio vers la terre. La couche de Heaviside-Kennelly, qui devint plus tard l'ionoshpere, est restée une entité hypothétique jusqu'à ce que son existence ait été vérifiée expérimentalement par Appleton.
Les expériences critiques d'Appleton ont été faites en utilisant l'émetteur de la British Broadcasting Corporation à Bournemouth et en enregistrant la force de son signal lorsqu'il a été reçu à Cambridge. En faisant varier la fréquence du signal transmis et en notant l'interférence entre les ondes directes (au sol) et les ondes réfléchies (du ciel), Appleton a pu prouver que la couche de Heaviside-Kennelly était située à 60 milles au-dessus de la surface du Terre. Dans des expériences ultérieures, Appleton et ses collègues ont découvert les «couches d'Appleton», dont l'une était située deux fois plus haut que la couche de Heaviside-Kennelly et l'autre légèrement plus bas que la couche de Heaviside-Kennelly. Les densités électroniques de ces couches ont été calculées et les variations quotidiennes et saisonnières des couches d'Appleton ont été déterminées. Les techniques expérimentales qui ont conduit à ces découvertes ont ensuite été utilisées par Sir Robert Watson-Watt dans le développement du radar.
Les réalisations scientifiques d'Appleton ont été reconnues par l'octroi d'un certain nombre de distinctions. En 1927, il fut élu membre de la prestigieuse Royal Society of London; en 1941, il a été fait chevalier; et en 1947, il a reçu le prix Nobel de physique.
Appleton est retourné à l'université de Cambridge comme professeur Jacksonian de philosophie normale en 1936. Il a continué ses recherches ionosphériques là dans un laboratoire de terrain construit pour lui par l'université. Avec l'arrivée de la Seconde Guerre mondiale, Appleton quitte la vie universitaire pour devenir un scientifique du gouvernement (1939). Dans son nouveau rôle, il a servi comme secrétaire du Département de la recherche scientifique et industrielle, un poste qui l'a finalement impliqué dans l'organisation et la gestion des programmes nucléaires et radar britanniques.
En 1949, Appleton a quitté le service gouvernemental pour accepter le poste de chancelier à l'Université d'Édimbourg. En plus de ses tâches administratives, il a maintenu son intérêt pour la physique de l'ionosphère et a fondé l'influent Journal de la physique atmosphérique et terrestre dont il a été le rédacteur en chef jusqu'à sa mort. Au cours de ses dernières années, la réputation internationale d'Appleton lui a permis de participer à un certain nombre d'activités scientifiques mondiales, notamment l'Année géophysique internationale de 1957. Au moment de sa mort en 1965, Appleton avait publié 140 articles scientifiques traitant principalement de la physique. la haute atmosphère.
Lectures complémentaires sur Sir Edward Victor Appleton
Pour une étude biographique complète d'Appleton, voir Ronald Clark, Sir Edward Appleton (1971). Son travail scientifique avait été évalué en deux excellents morceaux plus courts: Charles Süsskind, "Appleton, Edward Victor" dans le Dictionnaire de Biographie Scientifique, édité par CC Gillispie (1970) et JA Ratliffe, Mémoires Biographiques des Fellows de la Royal Society, volume 12 (1966). Sur l'ionosphère, voir H. S. W. Massey et R. L. F. Boyd, The Upper Atmosphere (1958).