Стретт, Джон Уильям (лорд Рэлей): различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
м Раздел "Память". Кратер Рэлей на Луне |
Adavyd (обсуждение | вклад) м категоризация |
||
(не показано 38 промежуточных версий 25 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{Значения|Рэлей (значения)}} |
{{Значения|Рэлей (значения)}} |
||
{{Учёный |
{{Учёный |
||
| Имя = Джон Уильям Стретт |
| Имя = Джон Уильям Стретт |
||
| Оригинал имени = John William Strutt |
| Оригинал имени = John William Strutt |
||
| Изображение = Strutt.jpg |
| Изображение = Strutt.jpg |
||
| Ширина = |
| Ширина = 220px |
||
| Описание изображения = |
| Описание изображения = |
||
| Место рождения = Лэнгфорд-Гров, |
| Дата рождения = <!-- из WD --> |
||
| Место рождения = Лэнгфорд-Гров, {{МР|Эссекс}}, [[Англия]] |
|||
| |
| Дата смерти = <!-- из WD --> |
||
| Место смерти = Уитэм, {{МС|Эссекс}}, [[Англия]] |
|||
| Научная сфера = [[физика]], [[механика]] |
| Научная сфера = [[физика]], [[механика]] |
||
| Место работы = [[ |
| Место работы = [[Королевский институт Великобритании]] |
||
| Альма-матер = [[Кембриджский университет]] |
| Альма-матер = [[Кембриджский университет]] |
||
| Научный руководитель = [[Раус, Эдвард Джон|Э. Дж. Раус]]<br |
| Научный руководитель = [[Раус, Эдвард Джон|Э. Дж. Раус]] <br>[[Стокс, Джордж Габриэль|Дж. Г. Стокс]] |
||
| Знаменитые ученики = [[Джозеф Томсон]] <br> [[Бос, Джагдиш Чандра|Джагдиш Чандра Бос]] <br>[[Глэйзбрук, Ричард Тетли|Ричард Глэйзбрук]] |
|||
[[Стокс, Джордж Габриэль|Дж. Г. Стокс]] |
|||
| Знаменитые ученики = |
|||
| Известен как = |
| Известен как = |
||
| Награды и премии =[[Королевская медаль]] (1882) <br |
| Награды и премии = [[Королевская медаль]] (1882) <br> [[Медаль де Моргана]] (1890) <br> [[Медаль Маттеуччи]] (1894) <br> [[Фарадеевская лекция]] (1895) <br> [[Медаль Барнарда]] (1895) <br> [[Медаль Копли]] (1899) <br> [[Бейкеровская лекция]] (1902) <br> {{Нобелевская медаль}} [[Нобелевская премия по физике]] ([[1904 год в науке|1904]]) <br> [[Медаль Альберта (Королевское общество искусств)]] (1905) <br> [[Медаль Эллиота Крессона]] (1913) <br> [[Медаль Румфорда]] (1914) |
||
{{{!}} style="background:transparent" |
{{{!}} style="background:transparent" |
||
{{!}} {{Орден Заслуг (Великобритания)}} |
{{!}} {{Орден Заслуг (Великобритания)}} |
||
Строка 22: | Строка 22: | ||
| Сайт = |
| Сайт = |
||
}} |
}} |
||
⚫ | '''Джон Уи́льям Стретт, третий барон Рэле́й''' ({{lang-en|John Strutt, 3rd Baron Rayleigh}}; [[12 ноября]] [[1842 год|1842]] — [[30 июня]] [[1919 год|1919]]), более известный как '''лорд Рэйли''' (''Рэлей'') — британский {{физик|Великобритании|XIX века|XX века}} и {{механик|Великобритании|XIX века|XX века}}, открывший (с [[Рамзай, Уильям|Уильямом Рамзаем]]) газ [[аргон]] и получивший за это [[Нобелевская премия по физике|Нобелевскую премию по физике]] в [[1904 год]]у. Открыл также явление, ныне называемое [[Рэлеевское рассеяние|рассеянием Рэлея]], и предсказал существование поверхностных волн, которые также называются [[Волны Рэлея|волнами Рэлея]]. |
||
Член [[Лондонское королевское общество|Лондонского королевского общества]] (1873), его президент в 1905—1908 годах{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}<ref>{{RS id|NA6090|Strutt; John William (1842 - 1919); 3rd Baron Rayleigh}}</ref>. Иностранный член [[Французская академия наук|Французской академии наук]] (1910; член-корреспондент с 1890)<ref>[https://www.academie-sciences.fr/fr/Liste-des-membres-depuis-la-creation-de-l-Academie-des-sciences/les-membres-du-passe-dont-le-nom-commence-par-r.html Les membres du passé dont le nom commence par R] {{Wayback|url=https://www.academie-sciences.fr/fr/Liste-des-membres-depuis-la-creation-de-l-Academie-des-sciences/les-membres-du-passe-dont-le-nom-commence-par-r.html |date=20200604110859 }}{{ref-fr}}</ref>. |
|||
⚫ | '''Джон Уи́льям Стретт, третий барон Рэле́й |
||
== Биография == |
== Биография == |
||
Стретт родился в 1842 году в городке Лэнгфорд-Гров ({{lang-en|Langford Grove}}) близ Тирлинга ({{lang-en|Terling}}), графство [[Эссекс]]{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}. С малых лет он отличался хрупким здоровьем. |
Стретт родился в 1842 году в городке Лэнгфорд-Гров ({{lang-en|Langford Grove}}) близ Тирлинга ({{lang-en|Terling}}), графство [[Эссекс]]{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}. С малых лет он отличался хрупким здоровьем. |
||
[[ |
[[Файл:PSM V67 D097 John William Strutt.png|thumb|left|120px|Лорд Рэлей]] |
||
В 1861 году он поступил в [[Тринити-колледж (Кембридж)|Тринити-колледж]] [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]], где изучал математику. Его учителями были [[Раус, Эдвард Джон|Эдвард Джон Раус]] и [[Стокс, Джордж Габриэль|Джордж Габриэль Стокс]]. В 1865 году он получил степень бакалавра, а в 1868 году |
В 1861 году он поступил в [[Тринити-колледж (Кембридж)|Тринити-колледж]] [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]], где изучал математику. Его учителями были [[Раус, Эдвард Джон|Эдвард Джон Раус]] и [[Стокс, Джордж Габриэль|Джордж Габриэль Стокс]]. В 1865 году он получил степень бакалавра, а в 1868 году — магистра. После этого он был принят на работу сотрудником Тринити-колледжа и работал там до своей женитьбы в 1871 году{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}{{sfn|Храмов|1983|с=239}}. |
||
Титул лорда Стретт унаследовал в 1873 году после смерти его отца |
Титул лорда Стретт унаследовал в 1873 году после смерти его отца — Джона Стретта, второго барона Рэлея{{sfn|Храмов|1983|с=239}}. |
||
После смерти [[Максвелл, Джеймс Клерк|Джеймса Максвелла]] в 1879 году Рэлей стал вторым Кавендишским профессором [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]] и директором [[Кавендишская лаборатория|Кавендишской лаборатории]]; последний пост он занимал до 1884 года. С 1887 |
После смерти [[Максвелл, Джеймс Клерк|Джеймса Максвелла]] в 1879 году Рэлей стал вторым Кавендишским профессором [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]] и директором [[Кавендишская лаборатория|Кавендишской лаборатории]]; последний пост он занимал до 1884 года. С 1887 г. Рэлей — профессор [[Королевский институт Великобритании|Королевского института Великобритании]] (Лондон). В 1885—1896 гг. — секретарь [[Королевское общество|Лондонского королевского общества]]. |
||
С 1908 по 1919 годы был президентом [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]]{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}{{sfn|Храмов|1983|с=239}}. |
С 1908 по 1919 годы был президентом [[Кембриджский университет|Кембриджского университета]]{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}{{sfn|Храмов|1983|с=239}}. |
||
Строка 41: | Строка 41: | ||
== Научная деятельность == |
== Научная деятельность == |
||
⚫ | Основные работы Рэлея по механике и физике относятся к [[теория колебаний|теории колебаний]], одним из основоположников которой он является. Приложения данной теории он находил в самых разных областях — в [[теория упругости|теории упругости]], [[акустика|акустике]], [[оптика|оптике]], [[электричество|электричестве]] и других{{sfn|Боголюбов|1983|с=421—422}}. |
||
⚫ | В акустике Рэлей исследовал [[колебания]] [[струна (музыка)|струн]], [[стержень (в строительной механике)|стержней]], [[пластина (в строительной механике)|пластинок]] и др.; исследовал колебания цилиндрической, конической и сферической [[оболочка (строительная механика)|оболочек]]. В [[1873 год]]у он сформулировал ряд фундаментальных теорем [[линейная теория колебаний|линейной теории колебаний]], позволяющих делать качественные заключения о [[собственная частота колебаний|собственных частотах]] колебательных систем, и разработал количественный метод возмущений для нахождения собственных частот колебательной системы, мало отличающейся от простой системы с известными собственными частотами{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}. |
||
⚫ | Основные работы Рэлея по механике и физике относятся к [[теория колебаний|теории колебаний]], одним из основоположников которой он является. Приложения данной теории он находил в самых разных областях |
||
⚫ | |||
⚫ | В акустике Рэлей исследовал [[колебания]] [[струна (музыка)|струн]], [[стержень (в строительной механике)|стержней]], [[пластина (в строительной механике)|пластинок]] и др.; исследовал колебания цилиндрической, конической и сферической [[оболочка (строительная механика)|оболочек]]. В [[1873]] |
||
⚫ | Он рассмотрел также задачу сложения многих колебаний со случайными фазами и получил функцию распределения для результирующей амплитуды — так называемое [[распределение Рэлея]]. Метод, разработанный при этом Рэлеем, надолго определил дальнейшее развитие [[теория случайных процессов|теории случайных процессов]]. |
||
⚫ | |||
⚫ | В 1878 году Рэлей ввёл в механику понятие о ''функции рассеяния'' ([[диссипативная функция|диссипативная функция Рэлея]]); данная величина характеризует скорость рассеяния механической энергии<ref>{{книга|автор=Гернет М. М. |заглавие=Курс теоретической механики. 5-е изд|место=М.|издательство=Высшая школа|год=1987|страниц=344}} — C. 307.</ref>. |
||
⚫ | Он рассмотрел также задачу сложения многих колебаний со случайными фазами и получил функцию распределения для результирующей амплитуды |
||
⚫ | Рэлей внёс значительный вклад в развитие [[теория упругости|теории упругости]]. В его труде «Теория звука» (2 тт., 1877—78 гг.; 2-е издание — 1894—96 гг.) приведены и систематизированы полученные им фундаментальные результаты по теории колебаний упругих систем{{sfn|Боголюбов|1983|с=421}}. Для нахождения периода колебаний упругих систем он применил приближённый метод, основанный на использовании [[потенциальная энергия|потенциальной энергии]] упругой системы{{sfn|Моисеев|1961|с=369}}. |
||
⚫ | В 1878 году Рэлей ввёл в механику понятие о ''функции рассеяния'' ([[диссипативная функция|диссипативная функция Рэлея]]); данная величина характеризует скорость рассеяния механической энергии<ref>{{книга|автор=Гернет М. М. |заглавие=Курс теоретической механики. 5-е изд|место=М.|издательство=Высшая школа|год=1987|страниц=344}} |
||
⚫ | Крупным открытием Рэлея явилась{{sfn|Моисеев|1961|с=369}} его имеющая важное значение для [[сейсмология|сейсмологии]] теория поверхностных упругих волн ([[волны Рэлея]], 1885—1887 гг.) — упругих возмущений, распространяющихся в твёрдом теле вдоль его свободной границы и затухающих с глубиной. В теории упругих волн Рэлей рассмотрел также вопросы [[дифракция|дифракции]], [[рассеяние света|рассеяния]] и [[поглощение излучения|поглощения]] волн, [[звуковое давление|давление звука]], исследовал волны конечной амплитуды{{sfn|Боголюбов|1983|с=421—422}}{{sfn|Храмов|1983|с=239}}. |
||
⚫ | Рэлей внёс значительный вклад в развитие [[теория упругости|теории упругости]]. В его труде «Теория звука» (2 тт., 1877—78 гг.; 2-е издание |
||
⚫ | |||
⚫ | Крупным открытием Рэлея явилась{{sfn|Моисеев|1961|с=369}} его имеющая важное значение для [[сейсмология|сейсмологии]] теория поверхностных упругих волн ([[волны Рэлея]], 1885—1887 |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
В 1890 году Рэлей произвёл грубую оценку размеров молекул, используя метод масляных плёнок. |
|||
⚫ | |||
В опыте Рэлея использовалась капля оливкового масла, растекавшаяся по поверхности воды. Интересно, что [[липиды]] — молекулы жиров, в частности, масла — имеют [[Амфифильность|амфифильную]] структуру. Это означает, что одна из частей молекулы смачивается водой (т.е. её контакт с водой является энергетически выгодным), а другая — не смачивается. Молекулы масла имеют вид голов с двумя или тремя хвостами. |
|||
⚫ | Рэлей заложил основы теории молекулярного рассеяния света (в частности, ввёл понятие о так называемом [[рэлеевское рассеяние|рэлеевском рассеянии]] света). Установив обратную пропорциональность интенсивности рассеянного средой света четвёртой степени длины волны возбуждающего света ([[закон Рэлея]]), он объяснил [[голубой цвет |
||
⚫ | |||
Растекание продолжается до тех пор, пока поверхность воды не останется покрытой всего лишь одним слоем молекул масла, направленных «головами вниз». В этом случае линейный размер молекул можно оценить как отношение объема исходной капли к предельной площади масляной пленки . Здесь, конечно, неявно использовано предположение о том, что каждая молекула в жидкости занимает определенный удельный объем ( — число молекул), не зависящий от формы, которую приняла жидкость. Хотя в случае мономолекулярного масляного слоя это предположение теряет физический смысл, оно применимо в широком диапазоне условий и, в частности, отражается в несжимаемости жидкости (т.е. независимости ее удельного объема от давления, температуры и формы), имеющей место с высокой точностью. |
|||
⚫ | |||
В опыте Рэлея использовалась капля объёмом 0,9 мм3 , которая была помещена в большой таз с водой и растеклась до пленки площадью 0,55м2. |
|||
⚫ | В 1894 году вместе с [[Рамзай, Уильям|У. Рамзаем]] открыл новый химический элемент |
||
⚫ | Рэлей заложил основы теории молекулярного рассеяния света (в частности, ввёл понятие о так называемом [[рэлеевское рассеяние|рэлеевском рассеянии]] света). Установив обратную пропорциональность интенсивности рассеянного средой света четвёртой степени длины волны возбуждающего света ([[закон Рэлея]]), он объяснил [[голубой цвет]] неба. В [[1879 год]]у он создал теорию [[Разрешение (оптика)|разрешающей способности]] оптических приборов на основе [[Критерий Рэлея|критерия Рэлея]]. В [[1900 год]]у Рэлей открыл закон распределения энергии излучения в спектре [[абсолютно чёрное тело|абсолютно чёрного тела]] в зависимости от температуры (см. [[Формула Релея — Джинса|Закон Рэлея — Джинса]]){{sfn|Храмов|1983|с=239}}. Эта работа имела большое значение для возникновения [[формула Планка|теории квантов]]. |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | В 1894 году вместе с [[Рамзай, Уильям|У. Рамзаем]] открыл новый химический элемент — [[аргон]] и определил его свойства и место в Периодической системе элементов (Нобелевская премия по физике 1904 г. с формулировкой: «за исследование плотности газообразных элементов и открытие в связи с этим аргона»){{sfn|Храмов|1983|с=239, 390}}. |
||
С именем Рэлея связаны многие физические понятия, законы и приборы: |
С именем Рэлея связаны многие физические понятия, законы и приборы: |
||
Строка 78: | Строка 85: | ||
* [[критерий Рэлея]]; |
* [[критерий Рэлея]]; |
||
* [[рэлеевское рассеяние]]; |
* [[рэлеевское рассеяние]]; |
||
* [[ |
* [[закон Рэлея — Джинса]]. |
||
== Память == |
== Память == |
||
В 1964 |
В 1964 году [[Международный астрономический союз]] присвоил имя Рэлея [[Рэлей (лунный кратер)|кратеру]] на [[Видимая сторона Луны|видимой стороне Луны]]. |
||
== Научные работы == |
== Научные работы == |
||
* «О свете от неба, его поляризации и цвете» 1899 |
* «О свете от неба, его поляризации и цвете» 1899 г. |
||
* ''[ |
* ''[https://books.google.com/books?id=EGQSAAAAIAAJ The Theory of Sound vol. I]'' (London : Macmillan, 1877, 1894). Русский перевод: {{книга |автор=Стретт Дж. В. (лорд Рэлей) |заглавие=Теория звука |год=1955 |место=М. |издательство=ГИТТЛ |том=1 |страниц=503 |ссылка=http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Relej_t1_1955ru.djvu}} |
||
* ''[ |
* ''[https://books.google.com/books?id=Zm9LAAAAMAAJ The Theory of Sound vol.II]'' (London : Macmillan, 1878, 1896). Русский перевод: {{книга |автор=Стретт Дж. В. (лорд Рэлей) |заглавие=Теория звука |год=1955 |место=М. |издательство=ГИТТЛ |том=2 |страниц=474 |ссылка=http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Relej_t2_1955ru.djvu}} |
||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
{{Примечания| |
{{Примечания|35em}} |
||
== Литература == |
== Литература == |
||
* {{книга|автор=Боголюбов А. Н. |заглавие=Математики. Механики. Биографический справочник|место=Киев|издательство=Наукова думка|год=1983|страниц=639|ref=Боголюбов}} |
* {{книга|автор=Боголюбов А. Н. |заглавие=Математики. Механики. Биографический справочник |место=Киев |издательство=Наукова думка|год=1983|страниц=639|ref=Боголюбов}} |
||
* {{книга|автор=[[Моисеев, Николай Дмитриевич|Моисеев Н. Д.]] |заглавие=Очерки истории развития механики|место=М.|издательство=Изд-во Моск. ун-та|год=1961|страниц=478|ref=Моисеев}} |
* {{книга|автор=[[Моисеев, Николай Дмитриевич (астроном)|Моисеев Н. Д.]] |заглавие=Очерки истории развития механики|место=М.|издательство=Изд-во Моск. ун-та|год=1961|страниц=478|ref=Моисеев}} |
||
* {{Книга:Храмов Ю. А.:Физики|часть = Рэлей (Стретт) Джон Уильям (Rayleigh (Strutt) John William)|с =239}} |
* {{Книга:Храмов Ю. А.:Физики|часть = Рэлей (Стретт) Джон Уильям (Rayleigh (Strutt) John William)|с =239}} |
||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
* [http://persona.rin.ru/view/fall//17478/stpett-relej CTPETT Рэлей. Биография.] Российская Информационная Сеть |
* [https://web.archive.org/web/20160304074231/http://persona.rin.ru/view/fall//17478/stpett-relej CTPETT Рэлей. Биография.] Российская Информационная Сеть |
||
* [http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Rayleigh.html Биография] |
* [http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Rayleigh.html Биография]{{ref-en}} |
||
* [http://physics.bu.edu/~larcy/Rayleigh/index.html Plateau-Rayleigh Instability |
* [http://physics.bu.edu/~larcy/Rayleigh/index.html Plateau-Rayleigh Instability — a 3D lattice kinetic Monte Carlo simulation] |
||
* {{ВТ-ЭСБЕ|Рэлей, Джон-Вильям}} |
* {{ВТ-ЭСБЕ|Рэлей, Джон-Вильям}} |
||
{{ВС}} |
|||
{{-}} |
|||
{{Start box}} |
{{Start box}} |
||
{{S-aca}} |
{{S-aca}} |
||
Строка 113: | Строка 121: | ||
{{Президенты Королевского общества 1900-х}} |
{{Президенты Королевского общества 1900-х}} |
||
{{Нобелевская премия по физике 1901—1925}} |
{{Нобелевская премия по физике 1901—1925}} |
||
{{Нобелевская премия 1904}} |
|||
{{Внешние ссылки|цвет={{цвет|Награды}}}} |
|||
{{Лауреаты медали Румфорда}} |
|||
[[Категория:Выпускники Кембриджского университета]] |
|||
[[Категория: |
[[Категория:Выпускники Тринити-колледжа (Кембридж)]] |
||
[[Категория:Кавендишские профессора физики (Кембриджский университет)]] |
|||
[[Категория:Профессора Кембриджского университета]] |
|||
⚫ | |||
[[Категория:Члены Лондонского королевского общества]] |
[[Категория:Члены Лондонского королевского общества]] |
||
[[Категория:Президенты |
[[Категория:Президенты Лондонского королевского общества]] |
||
[[Категория: |
[[Категория:Иностранные члены Французской академии наук]] |
||
[[Категория:Члены-корреспонденты Петербургской академии наук]] |
|||
[[Категория:Члены-корреспонденты РАН (1917—1925)]] |
[[Категория:Члены-корреспонденты РАН (1917—1925)]] |
||
[[Категория:Иностранные члены Национальной академии наук США]] |
|||
[[Категория:Иностранные члены Американского философского общества]] |
|||
[[Категория:Члены Баварской академии наук]] |
|||
[[Категория:Члены Гёттингенской академии наук]] |
|||
[[Категория:Члены Шведской королевской академии наук]] |
|||
[[Категория:Лауреаты Нобелевской премии по физике]] |
|||
[[Категория:Лауреаты Нобелевской премии из Великобритании]] |
|||
[[Категория:Награждённые медалью Копли]] |
[[Категория:Награждённые медалью Копли]] |
||
[[Категория:Награждённые медалью Маттеуччи]] |
[[Категория:Награждённые медалью Маттеуччи]] |
||
⚫ | |||
[[Категория:Награждённые медалью Румфорда]] |
[[Категория:Награждённые медалью Румфорда]] |
||
[[Категория:Награждённые Королевской медалью]] |
[[Категория:Награждённые Королевской медалью]] |
||
[[Категория:Награждённые медалью Барнарда]] |
|||
[[Категория:Награждённые медалью де Моргана]] |
|||
[[Категория:Президенты Британской научной ассоциации]] |
|||
[[Категория:Президенты Лондонского математического общества]] |
|||
[[Категория:Канцлеры Кембриджского университета]] |
|||
[[Категория:Президенты Общества психических исследований]] |
|||
[[Категория:Почётные доктора Университета Осло]] |
Текущая версия от 17:01, 23 декабря 2024
Джон Уильям Стретт | ||
---|---|---|
John William Strutt | ||
Дата рождения | 12 ноября 1842[1][2][…] | |
Место рождения | Лэнгфорд-Гров, Эссекс, Англия | |
Дата смерти | 30 июня 1919[1][2][…] (76 лет) | |
Место смерти | Уитэм, Эссекс, Англия | |
Страна | ||
Род деятельности | физик, политик, преподаватель университета, математик, химик | |
Научная сфера | физика, механика | |
Место работы | Королевский институт Великобритании | |
Альма-матер | Кембриджский университет | |
Учёная степень | бакалавр искусств[3] (1865) и магистр искусств[3] (1868) | |
Научный руководитель |
Э. Дж. Раус Дж. Г. Стокс |
|
Ученики |
Джозеф Томсон Джагдиш Чандра Бос Ричард Глэйзбрук |
|
Награды и премии |
Королевская медаль (1882) |
|
Автограф | ||
Медиафайлы на Викискладе |
Джон Уи́льям Стретт, третий барон Рэле́й (англ. John Strutt, 3rd Baron Rayleigh; 12 ноября 1842 — 30 июня 1919), более известный как лорд Рэйли (Рэлей) — британский физик и механик, открывший (с Уильямом Рамзаем) газ аргон и получивший за это Нобелевскую премию по физике в 1904 году. Открыл также явление, ныне называемое рассеянием Рэлея, и предсказал существование поверхностных волн, которые также называются волнами Рэлея.
Член Лондонского королевского общества (1873), его президент в 1905—1908 годах[4][5]. Иностранный член Французской академии наук (1910; член-корреспондент с 1890)[6].
Биография
[править | править код]Стретт родился в 1842 году в городке Лэнгфорд-Гров (англ. Langford Grove) близ Тирлинга (англ. Terling), графство Эссекс[4]. С малых лет он отличался хрупким здоровьем.
В 1861 году он поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, где изучал математику. Его учителями были Эдвард Джон Раус и Джордж Габриэль Стокс. В 1865 году он получил степень бакалавра, а в 1868 году — магистра. После этого он был принят на работу сотрудником Тринити-колледжа и работал там до своей женитьбы в 1871 году[4][7].
Титул лорда Стретт унаследовал в 1873 году после смерти его отца — Джона Стретта, второго барона Рэлея[7].
После смерти Джеймса Максвелла в 1879 году Рэлей стал вторым Кавендишским профессором Кембриджского университета и директором Кавендишской лаборатории; последний пост он занимал до 1884 года. С 1887 г. Рэлей — профессор Королевского института Великобритании (Лондон). В 1885—1896 гг. — секретарь Лондонского королевского общества.
С 1908 по 1919 годы был президентом Кембриджского университета[4][7].
Джон Уильям Стретт, лорд Рэлей умер 30 июня 1919 года в городке Уитэм (англ. Witham), графство Эссекс.
Научная деятельность
[править | править код]Основные работы Рэлея по механике и физике относятся к теории колебаний, одним из основоположников которой он является. Приложения данной теории он находил в самых разных областях — в теории упругости, акустике, оптике, электричестве и других[8].
В акустике Рэлей исследовал колебания струн, стержней, пластинок и др.; исследовал колебания цилиндрической, конической и сферической оболочек. В 1873 году он сформулировал ряд фундаментальных теорем линейной теории колебаний, позволяющих делать качественные заключения о собственных частотах колебательных систем, и разработал количественный метод возмущений для нахождения собственных частот колебательной системы, мало отличающейся от простой системы с известными собственными частотами[4].
Рэлей впервые указал на специфичность нелинейных систем, способных совершать незатухающие колебания без периодического воздействия извне, и на особый характер этих колебаний (названных впоследствии автоколебаниями)[7].
Он рассмотрел также задачу сложения многих колебаний со случайными фазами и получил функцию распределения для результирующей амплитуды — так называемое распределение Рэлея. Метод, разработанный при этом Рэлеем, надолго определил дальнейшее развитие теории случайных процессов.
В 1878 году Рэлей ввёл в механику понятие о функции рассеяния (диссипативная функция Рэлея); данная величина характеризует скорость рассеяния механической энергии[9].
Рэлей внёс значительный вклад в развитие теории упругости. В его труде «Теория звука» (2 тт., 1877—78 гг.; 2-е издание — 1894—96 гг.) приведены и систематизированы полученные им фундаментальные результаты по теории колебаний упругих систем[4]. Для нахождения периода колебаний упругих систем он применил приближённый метод, основанный на использовании потенциальной энергии упругой системы[10].
Крупным открытием Рэлея явилась[10] его имеющая важное значение для сейсмологии теория поверхностных упругих волн (волны Рэлея, 1885—1887 гг.) — упругих возмущений, распространяющихся в твёрдом теле вдоль его свободной границы и затухающих с глубиной. В теории упругих волн Рэлей рассмотрел также вопросы дифракции, рассеяния и поглощения волн, давление звука, исследовал волны конечной амплитуды[8][7].
В «Теория звука» Рэлея впервые отчётливо проявился единый подход к изучению колебательных и волновых процессов, имеющих различную физическую природу. Эти идеи Рэлея легли в основу современной теории колебаний.
Рэлей объяснил различие между групповой и фазовой скоростям, установил соотношения между ними, получил формулу для групповой скорости (формула Рэлея)[7].
В 1883 году Рэлей опубликовал в журнале Nature статью, посвящённую динамическому планированию морских птиц, которые для своего полёта используют разность скорости ветра на разных высотах.
В 1890 году Рэлей произвёл грубую оценку размеров молекул, используя метод масляных плёнок.
В опыте Рэлея использовалась капля оливкового масла, растекавшаяся по поверхности воды. Интересно, что липиды — молекулы жиров, в частности, масла — имеют амфифильную структуру. Это означает, что одна из частей молекулы смачивается водой (т.е. её контакт с водой является энергетически выгодным), а другая — не смачивается. Молекулы масла имеют вид голов с двумя или тремя хвостами.
Растекание продолжается до тех пор, пока поверхность воды не останется покрытой всего лишь одним слоем молекул масла, направленных «головами вниз». В этом случае линейный размер молекул можно оценить как отношение объема исходной капли к предельной площади масляной пленки . Здесь, конечно, неявно использовано предположение о том, что каждая молекула в жидкости занимает определенный удельный объем ( — число молекул), не зависящий от формы, которую приняла жидкость. Хотя в случае мономолекулярного масляного слоя это предположение теряет физический смысл, оно применимо в широком диапазоне условий и, в частности, отражается в несжимаемости жидкости (т.е. независимости ее удельного объема от давления, температуры и формы), имеющей место с высокой точностью.
В опыте Рэлея использовалась капля объёмом 0,9 мм3 , которая была помещена в большой таз с водой и растеклась до пленки площадью 0,55м2.
Рэлей заложил основы теории молекулярного рассеяния света (в частности, ввёл понятие о так называемом рэлеевском рассеянии света). Установив обратную пропорциональность интенсивности рассеянного средой света четвёртой степени длины волны возбуждающего света (закон Рэлея), он объяснил голубой цвет неба. В 1879 году он создал теорию разрешающей способности оптических приборов на основе критерия Рэлея. В 1900 году Рэлей открыл закон распределения энергии излучения в спектре абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры (см. Закон Рэлея — Джинса)[7]. Эта работа имела большое значение для возникновения теории квантов.
Также примерно в это время Рэлей построил теорию локализации человеком направления на источник звука с использованием разности времени прихода звука в правое и левое ухо.
В 1894 году вместе с У. Рамзаем открыл новый химический элемент — аргон и определил его свойства и место в Периодической системе элементов (Нобелевская премия по физике 1904 г. с формулировкой: «за исследование плотности газообразных элементов и открытие в связи с этим аргона»)[11].
С именем Рэлея связаны многие физические понятия, законы и приборы:
- волны Рэлея;
- диск Рэлея;
- интерферометр Рэлея;
- закон намагничивания Рэлея;
- манометр Рэлея;
- распределение Рэлея;
- критерий Рэлея;
- рэлеевское рассеяние;
- закон Рэлея — Джинса.
Память
[править | править код]В 1964 году Международный астрономический союз присвоил имя Рэлея кратеру на видимой стороне Луны.
Научные работы
[править | править код]- «О свете от неба, его поляризации и цвете» 1899 г.
- The Theory of Sound vol. I (London : Macmillan, 1877, 1894). Русский перевод: Стретт Дж. В. (лорд Рэлей). Теория звука. — М.: ГИТТЛ, 1955. — Т. 1. — 503 с.
- The Theory of Sound vol.II (London : Macmillan, 1878, 1896). Русский перевод: Стретт Дж. В. (лорд Рэлей). Теория звука. — М.: ГИТТЛ, 1955. — Т. 2. — 474 с.
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Архив по истории математики Мактьютор — 1994.
- ↑ 1 2 Lord Rayleigh Strutt J.W. // KNAW Past Members (англ.)
- ↑ 1 2 http://venn.lib.cam.ac.uk/cgi-bin/search-2016.pl?sur=&suro=w&fir=&firo=c&cit=&cito=c&c=all&z=all&tex=STRT861JW&sye=&eye=&col=all&maxcount=50
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Боголюбов, 1983, с. 421.
- ↑ Strutt; John William (1842 - 1919); 3rd Baron Rayleigh // Сайт Лондонского королевского общества (англ.)
- ↑ Les membres du passé dont le nom commence par R Архивная копия от 4 июня 2020 на Wayback Machine (фр.)
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Храмов, 1983, с. 239.
- ↑ 1 2 Боголюбов, 1983, с. 421—422.
- ↑ Гернет М. М. Курс теоретической механики. 5-е изд. — М.: Высшая школа, 1987. — 344 с. — C. 307.
- ↑ 1 2 Моисеев, 1961, с. 369.
- ↑ Храмов, 1983, с. 239, 390.
Литература
[править | править код]- Боголюбов А. Н. Математики. Механики. Биографический справочник. — Киев: Наукова думка, 1983. — 639 с.
- Моисеев Н. Д. Очерки истории развития механики. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1961. — 478 с.
- Храмов Ю. А. Рэлей (Стретт) Джон Уильям (Rayleigh (Strutt) John William) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 239. — 400 с. — 200 000 экз.
Ссылки
[править | править код]- CTPETT Рэлей. Биография. Российская Информационная Сеть
- Биография (англ.)
- Plateau-Rayleigh Instability — a 3D lattice kinetic Monte Carlo simulation
- Рэлей, Джон-Вильям // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Родившиеся 12 ноября
- Родившиеся в 1842 году
- Персоналии по алфавиту
- Родившиеся в Эссексе
- Умершие 30 июня
- Умершие в 1919 году
- Умершие в Эссексе
- Лауреаты Нобелевской премии по алфавиту
- Кавалеры британского ордена Заслуг
- Учёные по алфавиту
- Физики по алфавиту
- Физики Великобритании
- Физики XIX века
- Физики XX века
- Механики по алфавиту
- Механики Великобритании
- Механики XIX века
- Механики XX века
- Президенты Лондонского королевского общества
- Выпускники Кембриджского университета
- Выпускники Тринити-колледжа (Кембридж)
- Кавендишские профессора физики (Кембриджский университет)
- Профессора Кембриджского университета
- Первооткрыватели химических элементов
- Члены Лондонского королевского общества
- Иностранные члены Французской академии наук
- Члены-корреспонденты Петербургской академии наук
- Члены-корреспонденты РАН (1917—1925)
- Иностранные члены Национальной академии наук США
- Иностранные члены Американского философского общества
- Члены Баварской академии наук
- Члены Гёттингенской академии наук
- Члены Шведской королевской академии наук
- Лауреаты Нобелевской премии по физике
- Лауреаты Нобелевской премии из Великобритании
- Награждённые медалью Копли
- Награждённые медалью Маттеуччи
- Награждённые медалью Румфорда
- Награждённые Королевской медалью
- Награждённые медалью Барнарда
- Награждённые медалью де Моргана
- Президенты Британской научной ассоциации
- Президенты Лондонского математического общества
- Канцлеры Кембриджского университета
- Президенты Общества психических исследований
- Почётные доктора Университета Осло