乔治·斯托克斯

英國數學家和物理學家
(重定向自斯托克斯

乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士,第一代從男爵FRS(英語:Sir 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。

乔治·斯托克斯爵士
Sir George Stokes
出生(1819-08-13)1819年8月13日
 英國愛爾蘭斯萊戈郡斯格林英语Skreen
逝世1903年2月1日(1903歲—02—01)(83歲)
 英國英格蘭劍橋
母校劍橋大學
知名于斯托克斯定律
斯托克斯公式
斯托克斯谱线英语Stokes line
斯托克斯相關英语Stokes relations
斯托克斯位移
纳维-斯托克斯方程
奖项拉姆福德獎章(1852年)
科普利獎章(1893年)
科学生涯
研究领域數學物理
机构劍橋大學
博士導師威廉·霍普金斯
博士生贺拉斯·兰姆
备注
博士學位,但威廉·霍普金斯被視為他的博士導師

生平

他出生在新教徒家庭,父親是愛爾蘭斯萊戈郡斯克林英语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

流體動力學

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

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

 
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就是以他的名字命名。

偏振

 
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、透明方解石等。

著作

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