Джон Уильям Стретт

Биография

Стретт родился в городке Langford Grove, графства Эссекс. С малых лет он отличался хрупким здоровьем.

В 1861 году он поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета для изучения математики. В 1865 году он получил степень бакалавра и в 1868 — магистра. После этого он был принят на работу сотрудником факультета и работал до своей женитьбы в 1871 году.

Титул лорда Рэлея Стретт получил в 1873 году, после смерти его отца, Джона Стретта, второго барона Релея. В этом же году стал членом Лондонского королевского общества.

После смерти Джеймса Максвелла в 1879 году стал вторым Кавендишским профессором этого университета и директором Кавендишской лаборатории. Стретт занимал этот пост до 1884 года.

С 1887 Рэлей занимал пост профессора Британского королевского института (Лондон).

С 1905 по 1908 год Рэлей был председателем Лондонского королевского общества.

С 1908 по 1919 был главой Кембриджского университета.

Умер лорд Рэлей в городке Witham, графства Эссекс.

Научные интересы

Основными научными интересами Рэлея были теория колебаний и ее приложения в самых разных областях физики — акустике, оптике, электричестве и других.

В акустике Рэлей исследовал колебания струн, стержней, пластинок и др. В 1873 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.

Рэлей впервые указал на специфичность нелинейных систем, способных совершать незатухающие колебания без периодического воздействия извне, и на особый характер этих колебаний (названных впоследствии автоколебаниями).

Он объяснил различие групповой и фазовой скоростей и получил формулу для групповой скорости (формула Рэлея).

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 теории упругих волн Рэлей рассмотрел вопросы дифракции, рассеяния и поглощения волн, давление звука, исследовал волны конечной амплитуды и особый вид поверхностных волн (волны Рэлея). Работы Рэлея по теории колебаний систематизированы им в фундаментальном труде «Теория звука» (2 тт., 1877—78, 2 изд. 1894—96), в котором впервые отчётливо проявился единый подход к изучению колебательных и волновых процессов, имеющих различную природу. Эти идеи Рэлея легли в основу современной теории колебаний.

В 1883 году Рэлей опубликовал в журнале Nature статью посвященную динамическому планированию морских птиц, использующих для своего полета разность в скорости ветра на разных высотах.

В 1900 Рэлей вывел один из законов излучения абсолютно чёрного тела (см. закон Рэлея — Джинса). 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.

Рэлей заложил основы теории молекулярного рассеяния света. Установив обратную пропорциональность интенсивности рассеянного света 4-й степени длины волны (закон Рэлея), он объяснил голубой цвет неба (см. рэлеевское рассеяние).

В 1879 Рэлей создал теорию разрешающей способности оптических приборов.

В 1894 совместно с Уильямом Рамзаем открыл аргон.

С именем Рэлея связаны многие физические понятия, законы и приборы:

• диск Рэлея
• интерферометр Рэлея
• закон намагничивания Рэлея
• волны Рэлея
• рэлеевское рассеяние
• формула Релея — Джинса
• распределение Рэлея

Научные работы

• "О свете от неба, его поляризации и цвете" 1899 г.
• (London : Macmillan, 1877, 1894). Русский перевод:
• (London : Macmillan, 1878, 1896). Русский перевод: