乔治·加布里埃尔·斯托克斯

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乔治·斯托克斯爵士,从男爵

出生 1819年8月13日(1819-08-13)
愛爾蘭斯萊戈郡
逝世 1903年2月1日 (83歲)
英國劍橋
国籍 大不列顛與愛爾蘭聯合王國
研究領域 數學物理
任职於 劍橋大學
母校 劍橋大學
博士導師 威廉·霍普金斯
博士學生 贺拉斯·兰姆
著名成就 斯托克斯定律
斯托克斯公式
Stokes line
Stokes relations
斯托克斯位移
纳维-斯托克斯方程
獲獎 拉姆福德獎章(1852年)
科普利獎章(1893年)
備註
博士學位,但威廉·霍普金斯被視為他的博士導師

乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士,第一代從男爵FRSSir George Gabriel Stokes, 1st Baronet,1819年8月13日-1903年2月1日),愛爾蘭數學家物理學家,就讀和任教於劍橋大學,主要貢獻在流體動力學(如纳维-斯托克斯方程)、光學數學物理學(如斯托克斯公式)。他曾任皇家學會秘書和會長。

生平[编辑]

他出生在新教徒家庭,父親是愛爾蘭斯萊戈郡Skreen教區牧師Reverend Gabriel Stokes。先後於Skreen、都柏林布里斯托尔就讀,1837年考入劍橋大學彭布羅克學院四年後以最高分畢業,並獲得史密斯獎

1849年獲盧卡斯數學教授席位,1854年出任皇家學會秘書,1885–1890年期間出任會長。1889年被封為從男爵。1899年6月1日,他任盧卡斯教授50周年,劍橋大學舉行了盛大慶祝會,校監向他頒發金牌。

科學貢獻[编辑]

流體動力學[编辑]

1842至1843年,他刊出第一批論文,題目關於不可壓縮流體的穩定流動。其後在1845年,他就流體流動的摩擦力彈性固體的平衡和運動發表論文,在1850年探討流體的內部摩擦力對運動的影響。他亦曾就聲音的理論作出貢獻,如對聲音強度的影響。他的研究標誌着流體動力學新里程,不但有助解釋自然現象(如空中的運動、水中的運動等),更有助解決技術問題,如水在河和管道的流動和船隻的表面阻力等。

光學[编辑]

在光波理論方面他貢獻良多。他有關光行差的研究於1845至1846年間發表。1848年發表了有關光譜的研究。1849年,衍射的動力理論,證明了偏振面與傳播方向必須成正角。

螢光[编辑]

萤石

1852年,在他有關光波長的論文中,他描述了萤石鈾玻璃螢光現象,他認為該些物質可將不可見的紫外線,轉化為波長較長的可見光。描述有關物理現象的斯托克斯位移Stokes shift)就是以他的名字命名。

偏振[编辑]

利用方解石結晶體做出双折射現象

同樣在1852年,他發表論文,討論不同偏振光線的構成和分解。1853年,他對由非金屬物質所發出具金屬性質的反射進行研究,探討了光的偏振現象。約在1860年,他深入研究由金屬板反射出來或穿過一疊薄金屬板的光線的強度。1862年,他為英國科學促進協會British Association for the Advancement of Science)撰寫了一份關於双折射的報告,關於結晶的不同軸有不同折射率的現象,包括冰洲石Iceland spar)、透明方解石等。

著作[编辑]

斯托克斯的數學和物理論文結集成五冊出版,首三冊(劍橋,1880年、1883年和1901年)由他親自編輯,而餘下的兩冊(劍橋,1904年和1905年)則由英國數學家和物理學家约瑟夫·拉莫尔負責編輯。

參考文献[编辑]

  • Public Domain 本條目出自已经处于公有领域的:Chisholm, Hugh (编). 大英百科全書 第十一版. 剑桥大学出版社. 1911年. 
  • Wilson, David B., Kelvin and Stokes A Comparative Study in Victorian Physics, (1987) ISBN 0-85274-526-5
  • Craik, A.D.D., George Gabriel Stokes on water wave theory, Annual Review of Fluid Mechanics. 2005, 37: 23–42, doi:10.1146/annurev.fluid.37.061903.175836 
  • Peter R Lewis, Beautiful Railway Bridge of the Silvery Tay: Reinvestigating the Tay Bridge Disaster of 1879, Tempus (2004). ISBN 0-7524-3160-9
  • PR Lewis and C Gagg, Interdisciplinary Science Reviews, 45, 29, (2004).
  • PR Lewis, Disaster on the Dee: Robert Stephenson's Nemesis of 1847, Tempus Publishing (2007) ISBN 978-0-7524-4266-2