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George Gabrical Stokes (1819~1903)

  英国物理学家和数学家。1819年8月13日生于爱尔兰的斯莱戈郡,1837~1841年就学于剑桥大学。1849年起担任剑桥大学卢卡斯教授席位。1851年被选为英国皇家学会会员,3年后任皇家学会秘书长达31年之久,1885~1890年任皇家学会会长,1903年2月1日在剑桥逝世。

  斯托克斯在流体动力学、光学光谱学和数学等领域都有成就,发表过大量理论与实验方面的论文。他还系统地研究固体的弹性、在弹性媒质中的传播等问题。1842年起他相继提出不可压缩流体的稳恒流动理论和流体流动的摩擦理论。1845年,他和法国的C.-L.-M.-H.纳维等人分别独立地推导出粘滞流体的动力学方程(被称为纳维-斯托克斯方程),这项基本性的贡献奠定了传统流体动力学的基础。1851年,斯托克斯推导出固体小球在粘滞流体中以匀速缓慢移动时所受的阻力为F=6πηaυ0(式中υ0为小球速度,η为粘滞系数,a为小球半径),这是小球在流体中受重力作用自由降落的最终稳恒速度的近似公式,被称为斯托克斯公式或斯托克斯粘性定律,它后来在气象学领域以及密立根油滴实验等许多问题中有重要的应用。斯托克斯把连续媒质观点应用于弹性固体平衡及运动理论时区分了形变与容变两种弹性模量。

  在光学方面他在1845~1846年提出光行差理论,研究了以太作为传播光波的弹性媒质所应具有的性质问题。他研究了光的干涉牛顿环,于1849年提出光衍射的动力学理论,明确指出平面偏振波的偏振面与振动方向垂直。1852年,他解释了不可见的紫外光通过萤石等转为可见光的现象,并将这种光命名为“荧光”。他发现荧光体所发荧光的波长总比激发光的波长长(即斯托克斯线,后来人们发现温度相当高时,荧光波长反而变短的反现象,即反斯托克斯线)。他提倡利用荧光现象研究物质对紫外线的吸收和用来进行各种有机物的光谱分析。1862年他还提出了关于晶体双折射的动力学理论。他对光学许多方面的贡献部分地反映在他于1887年出版的《论光》文集中。他还研究过大地的重力测量等问题。

  斯托克斯紧密结合物理研究的需要,对数学也作出了一定贡献,例如在1849年提出矢量分析中关于空间线积分与面积分基本关系的斯托克斯定理,无穷级数及定积分计算等。

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