查爾斯·格洛弗·巴克拉（英語：Charles Glover Barkla，1877年6月7日 －1944年10月23日），英國物理學家，任教于劍橋大學以及愛丁堡大學的他，致力于基礎物理研究。1917年因發現X射線的散射現象而獲得諾貝爾物理學獎。他的研究對X射線光譜學和相關領域產生了深遠影響。作為一名虔誠的基督教徒，巴克拉是一位衛理公會教徒，他認為自己的工作是“對上帝、創造者的追求的一部分”。1913年起直到去世，在愛丁堡大學任自然哲學教席。
人物經歷
Charles Glover Barkla1877年6月7日出生于英國蘭開夏郡的威德內斯（Widnes），父親約翰·馬丁·巴克拉是Atlas Chemical Company的秘書，母親莎拉·格洛弗是一位鐘表匠的女兒。Barkla中學在利物浦書院學習。
1894年進利物浦大學學院攻讀數學和物理學，師從知名物理學家洛奇（Lodge）。
1898年以優異成績畢業于物理系，次年獲碩士學位。
1899年獲得1851年大展覽會獎學金進入劍橋大學三一學院。在劍橋大學三一學院攻讀期間，他因熱愛音樂而轉到倫敦國王學院，加入了他們的教堂唱詩班。
他于1903年獲得文學學士，1907年獲得文學碩士學位。
1902年回到利物浦大學當洛奇的助手，1900年轉到國王學院，1905到1909年相繼擔任表演師、助理物理講師和進階電學講師。
1909年繼H.A.威爾遜當倫敦大學教授。
個人生活
Charles Glover Barkla于1907年與Mary Esther結婚，她是英國曼島（the Isle of Man）接待員John T. Cowell的大女兒，他們有兩個兒子和一個女兒。最小的兒子Michael Barkla，是一位飛官，同時也是個有才器的年輕學者，卻不幸于1943年命喪于一次任務。
Barkla的主要興趣是唱歌，有著澎湃有力的男中音嗓門，他也是國王教會唱詩班的一員，而晚年他也開始迷上打高爾夫球。Barkla在1944年10月23日在他位于愛丁堡Braidwood的家中逝世。
合作關系
Moseley是最年輕且最有才干的一位合作者，1913年才26歲。他本來一直在研究b射線，被X射線研究的巨大成果和廣闊前景所激勵，主動地投入到X射線的特徵譜研究之中。他采用亨利·布拉格X射線光譜儀，對一系列元素進行系統的分析，獲得了非常簡單的規律。
Moseley在“各種元素的高頻光譜”一文，把九種元素 ----Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu，在相同反射角的條件下拍攝到的X射線特徵譜排列在一起，顯示了明確的規律性。1914年Moseley進一步作了定量計算，得到了一個和巴耳末公式類似的公式，并且證明原子中的電子數正是元素周期表中的原子序。
這樣，Moseley就在Barkla的基礎上對波耳原子模型理論作出了有力的支援。Moseley的工作深受物理學界的贊賞，可惜1915年他不幸死于歐洲戰場。Moseley是一位非常有才華的實驗物理學家，對特徵X射線譜的研究作出了重大貢獻。有人說，如果Moseley不是過早去世，他應該能夠和Barkla共享諾貝爾物理學獎。
主要成就
Barkla是第五位因研究X射線得諾貝爾物理學獎的獲得者，在他之前有1901年獲獎的威廉·倫琴，1914年獲獎的馬克斯·馮·勞厄和1915年獲獎的布拉格父子。不到二十年就有五位諾貝爾物理學獎獲得者，占當時總數的四分之一以上，由此可見，X射線的研究成果在二十世紀前二十年中占有何等重要的地位。
愛丁堡大學的Barkla從1902年起就在研究X射線。他從X射線受物質的散射證明原子中的電子數大約等於該元素的原子量的一半。後來證明，這一結果對輕元素是相當正確的。Barkla在研究中發現了X射線的偏振性，這對認識X射線的波動性有一定影響。
人們知道，X射線的波動性是1912年德國人馬克斯·馮·勞厄用晶體繞射（衍射）實驗發現的。在此之前，人們對X射線的本性眾說紛紜。威廉·倫琴傾向於X射線可能是以太中的某種縱波，斯托克司認為X射線可能是橫向的以太脈沖。由於X射線可以使氣體分子電離，J.J.約瑟夫·湯姆遜也認為是一種脈沖波。
X射線是波還是粒子，是縱波還是橫波。最有力的判據是干涉和繞射（衍射）這一類現象到底是否存在。1899年哈加（H. Haga）和溫德（C. Wind）用一個制作精良的三角形縫隙，放在X射線管面前，觀察X射線在縫隙邊緣是否形成繞射（衍射）條紋。他們采用三角形縫隙的原因，一方面是出於無法預先知道產生繞射（衍射）的條件，另一方面是因為在頂點附近便於測定像的展寬。
他們從X射線的照片判斷，如果X射線是波，其波長只能小于10－9厘米。這個實驗后來經瓦爾特（B. Walter）和泡爾（R. Pohl）改進，得到的照片似乎有微弱的繞射（衍射）影像。直到1912年，有人用光度計測量這一照片的光度分布，才看到真正的繞射（衍射）現象。阿諾德·索末菲據此計算出X射線的有效波長大約為4×10－9厘米。
X射線還有一種效應頗引人注目。當它照射到物質上時，會產生二次輻射。這一效應是1897年由塞格納克（G. M. M. Sagnac）發現的。塞格納克注意到，這種二次輻射是漫反射，比入射的X射線更容易被吸收。這一發現為以後研究X射線的性質作了準備。1906年Barkla在這個基礎上判定X射線具有偏振性。
從X射線管發出的X射線以45°角輻照在散射物A上，從A發出的二次輻射又以45°角投向散射物B，再從垂直于二次輻射的各個方向觀察三次輻射，發現強度有很大變化。沿著既垂直于入射射線又垂直於二次輻射的方向強度最弱。由此Barkla得出了X射線具有偏振性的結論。根據X射線的偏振性，人們開始認識到X射線和普通光是類似的。Barkla還對X射線的吸收和感光作用進行了研究，對這方面的知識作出了有價值的貢獻。
偏振性的發現對認識X射線的本質雖然前進了一大步，但僅靠偏振性還不足以判定X射線是波還是粒子，因為粒子也能解釋這一現象，只要假設這種粒子具有旋轉性就可以了。果然在1907—1908年間一場關于X射線是波還是粒子的爭論在Barkla和亨利·布拉格之間展開了。
亨利·布拉格根據γ射線能使原子電離，在電場和磁場中不受偏轉以及穿透力極強等事實主張γ射線是由中性電偶極----電子和正電荷組成。后來他對X射線也一樣看待，由此解釋了已知的各種X射線現象。Barkla則堅持X射線的波動性。兩人各持己見，在科學期刊上展開了辯論，雙方都有一些實驗事實支援。
這場爭論雖然沒有得出明確結論，但還是給科學界留下了深刻印象。Barkla關于X射線的偏振實驗和波動性觀點可以說是後來馬克斯·馮·勞厄發現X射線繞射（衍射）的前奏。
Barkla最重要的貢獻是發現了元素發出的X射線輻射都具有和該元素有關的特徵譜線（也叫標識譜線）。他第一個證明了X射線的二次輻射具有兩種成分，一種是被散射的X射線未經改變的部分，另一種是因物質而異的螢光輻射。
1909年，Barkla和他的學生沙德勒（C. A. Sadler）進一步發現，特徵譜線其實并不均勻，它可以再分為硬的成分和軟的成分。他們把硬的成分稱為K線，把軟的成分稱為L線。每種元素都有其特定的K線和L線。這些譜線的吸收率與發射元素的原子量之間近似有線性關系，卻跟普通光譜不同，不呈周期性。
X射線特徵譜線對建立原子結構理論極為重要。顯然，X射線的特徵譜是揭示原子結構的重要途徑。所以，Barkla的工作喚起了許多物理學家的關注和興趣，特別是在波耳原子模型理論發表之後。其中，H. G. J. Moseley作出的成果尤為重要。他還于1917年獲得了英國皇家學會的休斯獎章。
Barkla提出了J-現象，作為一種假設的X射線行為形式，類似于X射線熒光，但其他科學家并不認為這是與康普頓散射等已知效應不同的機制，因此這一理論并不成功。
后世紀念
查爾斯·巴克拉的貢獻在科學界和公眾中都得到了廣泛的認可。月球上的巴克拉環形山以他的名字命名，以紀念他在物理學領域的成就。在愛丁堡，布雷德隱居處的巴克拉之家上有一塊牌匾，以及愛丁堡大學教育學院附近安裝了一塊紀念牌匾。此外，利物浦大學物理系的一個講堂以及生物科學系的生物物理實驗室也以他的名字命名。2012年，威德內斯的一輛撒鹽車以他的名字命名，這是當地報紙舉辦的一次比賽的結果。在威德內斯，還有一個以查爾斯的名字命名的退休住房綜合體巴克拉菲爾茲。
外部鏈接
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