瑞利

来自中文百科专业版
跳转至: 导航搜索
瑞利 英国物理学家

  瑞利汉语拼音:Ruili;英语:Rayleigh, 3rd Baron;1842-11-12~1919-06-30),英国物理学家,原名约翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)。生于埃塞克斯威特姆,卒于威特姆。袭父爵位,称瑞利勋爵。20岁入剑桥大学三一学院学习,三年后以优异成绩毕业。毕业后第2年就被选为三一学院研究员。1873年被选为英国皇家学会会员,1879~1884年任卡文迪什实验室主任;1885~1896年任皇家学会秘书,1905~1908年任会长。1908年任剑桥大学校长直到逝世。

  瑞利的研究工作开始于电学,嗣后又更多地研究声学光学两个领域。1877~1878年写成《声学原理》两卷,为近代声学奠定了基础。为解释“天空为什么呈现蓝色”的问题,他导出了分子散射公式(被称为瑞利散射定律)。在实验方面,他进行了光栅分辨率和衍射的研究,第一个对光学仪器的分辨率给出明确的定义。这项工作导致后来关于光谱仪的光学性质等一系列基础性的研究,对光谱学的研究起了重要作用。

  1879年J.C.麦克斯韦逝世,瑞利接任卡文迪什实验室第二任主任。在五年任期内,他注意加强基础物理实验的教学与研究,卓有成效地把一个原来只有五六个人的实验室发展成为拥有70位实验物理学家的高级实验研究中心,培育出大量人才,对近代物理学的发展有很大影响。当时他还负责实施一项精心制订的研究计划,其中包括麦克斯韦已经开始的重新确定欧姆安培伏特这三个物理量的工作。这些工作经受住了时间的考验。

  19世纪80年代中期以后,瑞利扩展了研究范围,在光辐射声辐射弹性介质振动毛细现象,以至电磁学力学普遍性理论、热力学等方面都作出了贡献。1885年,他指出声波在弹性固体中传播时可以有一种能量集中于表面附近的弹性波,被称为声表面波(或瑞利波)。声表面波理论在地球物理和现代声学中已占有一定位置,如微型声表面波器件在现代声电子学领域中得到广泛应用。

  正是他对气体密度的首次精确测定,在1895年发现从液态空气中分馏出来的氮,同从亚硝酸铵中分离出来的氮,有极小的密度差异。同时W.拉姆齐也证实了这两种物质的不同密度。这一事实导致空气中的一个稀有元素——氩的发现。为此瑞利和拉姆齐分别获得1904年度诺贝尔物理学奖和化学奖。瑞利在1900年得出一个关于热辐射的公式(后被称为瑞利-金斯公式),在长波区域,同实验符合得很好,为量子论的出现准备了条件。瑞利也密切注意量子论相对论的出现和发展。他对声光相互作用、机械运动模式、非线性振动等项的研究,对整个物理学的发展都具有深远影响。