Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Йозеф Стефан ( словенец : Jožef Štefan ; 24 марта 1835-7 января 1893) был этническим каринтийским словенским физиком , математиком и поэтом Австрийской империи .

Жизнь и работа [ править ]

Стефан родился в пригородной деревне Св. Петра (словенский: Sveti Peter ; сегодня район Клагенфурта ) в Австрийской империи (ныне в Австрии ) в семье отца Алеша (Александра) Стефана, 1805 года рождения, и матери Марии Стартиник, род. 1815. Его родители, оба этнические словенцы, поженились, когда Йозефу было одиннадцать. Стефаны были скромной семьей. Его отец был помощником фрезера, а мать служила горничной. Мать Стефана умерла в 1863 году, а его отец - в 1872 году.

Стефан посещал начальную школу в Клагенфурте, где и проявил свой талант. Ему порекомендовали продолжить учебу, поэтому в 1845 году он пошел в Клагенфуртский лицей  [ de ] . Тринадцатилетним мальчиком он пережил революционный 1848 год , вдохновивший его сочувствовать словенской литературной продукции.

После того, как он закончил среднюю школу лучшим в своем классе, он ненадолго подумывал о вступлении в Орден бенедиктинцев , но его большой интерес к физике преобладал. Он уехал в Вену в 1853 году, чтобы изучать математику и физику . Его профессором физики в гимназии был Карел Робида , написавший первый словенский учебник физики. Стефан затем получил свою абилитации в математической физике на Венском университете в 1858. В студенческие годы он также написал и опубликовал ряд стихотворений в словенском.

Стефан преподавал физику в Венском университете, был директором Физического института с 1866 года, вице-президентом Венской академии наук и членом нескольких научных учреждений в Европе. Он умер в Вене , Австро-Венгрия. Его жизнь и деятельность подробно изучил физик Янез Стрнад .

Работа [ править ]

Стефан опубликовал около 80 научных статей, в основном в Вестниках Венской академии наук. Он является самым известным за инициацию закона Стефана в 1879 году, физическое степенным о том , что общее излучение от черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры Т :

Он вывел этот закон из измерений французских физиков Дюлонга и Пети . Поскольку падающее излучение и излучение абсолютно черного тела всегда равны, это уравнение в равной степени применимо к температуре любого идеального тела, подверженного воздействию излучения, проходящего через его поверхность. В 1884 году учеником Стефана Людвигом Больцманом закон был распространен на выбросы серых тел и, следовательно, известен как закон Стефана – Больцмана . Больцман относился к тепловому двигателю со светом как к рабочему веществу. Этот закон - единственный физический закон природы, названный в честь словенского физика. Сегодня этот закон выводится из закона излучения черного тела Планка :

С помощью своего закона Стефан определил температуру поверхности Солнца , которая, по его расчетам, составила 5430 ° C (9810 ° F). Это было первое разумное значение температуры Солнца.

Стефан провел первые измерения теплопроводности газов, обработал испарение и, среди прочего, изучил диффузию , теплопроводность в жидкостях . За трактат по оптике Венский университет наградил его премией Либена . Из-за его ранней работы по расчету скоростей испарения и диффузии, поток капли или частицы, вызванный испарением или сублимацией на поверхности, теперь называется потоком Стефана .

Очень важны также его электромагнитные уравнения , определенные в векторной записи, и работы в кинетической теории тепла. Стефан был одним из первых физиков в Европе, которые полностью поняли электромагнитную теорию Максвелла, и одним из немногих за пределами Англии, кто расширил ее. Он рассчитывается индуктивность из в катушке с квадратичным поперечным сечением, и он исправил просчет Максвелла. Он также исследовал явление, называемое скин-эффектом , при котором высокочастотный электрический ток сильнее на поверхности проводника, чем внутри его.

В математике хорошо известны задачи Стефана или задачи Стефана с подвижной границей. Проблема была впервые изучена Ламе и Клапейроном в 1831 году. Стефан решил проблему, когда он вычислял, насколько быстро растет слой льда на воде ( уравнение Стефана ).

Одноименные термины [ править ]

В физике несколько концепций названы в честь Джозефа Стефана. Особенно:

  • Закон Стефана – Больцмана
  • Постоянная Стефана – Больцмана σ
  • Проблема Стефана
  • Уравнение Стефана
  • Формула Стефана
  • Стефан Флоу
  • Число Стефана
  • Сила Стефана

Институт Йожефа Стефана также был назван в его честь.

См. Также [ править ]

  • Трубка Стефана

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

  • «Йозеф Стефан: его жизнь и наследие в области термических наук», « Экспериментальная наука о теплоте и жидкости» , том 31, выпуск 7, июль 2007 г., стр. 795–803, автор: Джон К. Крепо
  • О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Йозеф Стефан» , MacTutor Архив истории математики , Университет Сент-Эндрюс.
  • Расширенная биография Йозефа Стефана , написанная Джоном К. Крепо