Кеннет Стюарт Коул | |
---|---|
Родился | (1900-07-10) 10 июля 1900 г.. Итака, Нью-Йорк |
Умер | 18 апреля 1984 (1984-04-18) (83 года). Ла-Хойя, Калифорния |
Alma mater | Оберлинский колледж. Корнельский университет |
Награды | Национальная медаль науки (1967) |
Научная карьера | |
Филдс | Биофизика |
Кеннет Стюарт Коул (10 июля 1900 - 18 апреля, 1984) был американским биофизиком, которого коллеги называли «пионером в применении физических наук в биологии». Коул был награжден Национальной медалью науки в 1967 году.
Он родился 10 июля 1900 года в Итака, Нью-Йорк в семье Чарльза Нельсона Коула, преподавателя латыни в Корнельском университете и Мэйбл Стюарт.. У Кеннета был младший брат, Роберт Х. Коул [Викиданные ], с которым он оставался очень близок на протяжении всей своей жизни, несмотря на большую разницу в возрасте; они были соавторами четырех статей, опубликованных между 1936 и 1942 годами.
В 1902 году семья переехала в Оберлин, штат Огайо, когда его отец занял должность в Оберлинском колледже. Его отец позже стал деканом. Мать Кеннета была матерью, и Коул окончил Оберлин-колледж в 1922 году и получил докторскую степень по физике вместе с Флойдом К. Рихтмайером из Корнельского университета. в 1926 году. Летом он работал в лаборатории General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк.
. В 1932 году Коул женился на Элизабет Эванс Робертс, адвокате. Позже ее работа была в основном связана с гражданскими правами, и в 1957 году она присоединилась к сотрудникам Комиссии США по гражданским правам
. Кеннет вошел в штат Колумбийского университета в 1937 году и оставался там до 1946. Он также был связан с пресвитерианской больницей, Фондом перспективных исследований Гуггенхайма в Принстонском университете и Чикагским университетом.
С 1949 по 1954 год он был техническим директором Исследовательского института морской медицины в Бетесде, штат Мэриленд. В 1954 году он стал руководителем лаборатории биофизики Национального института неврологических заболеваний и слепоты.
. Он добился успехов, которые привели к «натриевой теории» нервной передачи, которая позже получила Нобелевские премии для Алан Л. Ходжкин и Эндрю Ф. Хаксли в 1963 году. Коул был избран членом Национальной академии наук в 1956 году и членом Американская академия искусств и наук в 1964 году. Он был награжден Национальной медалью науки в 1967 году, ссылка на награду гласила: «В результате мы знаем гораздо больше о том, как функции нервной системы ". В 1972 году он стал членом Лондонского королевского общества. Биофизическое общество награждает медалью Кеннета С. Коула ученому, изучающему клеточные мембраны.
В 1980 году он стал адъюнкт-профессором кафедры неврологии в Институте океанографии Скриппса в Сан-Диего. У него были сын Роджер Брэйли Коул и дочь Сара Робертс Коул.
Он умер 18 апреля 1984 г. в Ла-Холла, Калифорния..
Ткань можно смоделировать как электрическую цепь с резистивными и емкостными свойствами:
Эквивалентная электрическая цепьЕе дисперсия и поглощение представлены эмпирической формулой:
В этом уравнении - комплексная диэлектрическая проницаемость, и - «статическая» и «бесконечная частота» диэлектрические постоянные, раз больше частоты, и - обобщенное время релаксации. Параметр может принимать значения от 0 до 1, первое значение дает результат Дебая для полярных диэлектриков. Это выражение требует, чтобы геометрическое место диэлектрической проницаемости в комплексной плоскости было дугой окружности с конечными точками на оси вещественных чисел и центром ниже оси.
Стоит подчеркнуть, что модель Коула – Коула представляет собой эмпирическую модель измеренных данных. Его успешно применяли к широкому спектру тканей за последние 60 лет, но он не дает никакой информации об основных причинах измеряемых явлений.
В нескольких ссылках в литературе используется форма уравнения Коула, записанная в терминах импеданса, а не комплексной диэлектрической проницаемости. Импеданс определяется как:
Где и - сопротивления при нулевой частоте (т. Е. Постоянный ток). и бесконечность соответственно. часто называют характеристической частотой. При анализе комплексной диэлектрической проницаемости характеристическая частота не совпадает. Простая интерпретация приведенного выше уравнения - это схема, в которой сопротивление последовательно с конденсатором , и эта комбинация помещается параллельно сопротивлению . В данном случае и . Можно показать, что задается как