Josef Stefan - Josef Stefan

Josef Stefan
narozený	( 1835-03-24 )24. března 1835 Sv. Peter (dnes na Celovci ), Rakouské císařství
Zemřel	07.01.1893 (1893-01-07)(ve věku 57) Vídeň , Rakousko-Uhersko
Alma mater	Vídeňská univerzita
Známý jako	Stefan – Boltzmannův zákon Stefan – Boltzmannova konstanta Stefanův problém Stefanova rovnice Stefanův vzorec Stefanův tok Stefanovo číslo Maxwellova – Stefanova difúze Squeeze flow
Ocenění	Liebenova cena (1865)
Vědecká kariéra
Pole	Fyzik
Instituce	Vídeňská univerzita
Akademičtí poradci	Andreas von Ettingshausen
Doktorandi	Ludwig Boltzmann Marian Smoluchowski Johann Josef Loschmidt

Josef Stefan ( slovinský : Jožef Štefan ; 24. března 1835 - 7. ledna 1893) byl etnický korutanský slovinský fyzik , matematik a básník Rakouské říše .

Život a práce

Stefan se narodil v okrajové vesnici Sv. Peter (slovinsky: Sveti Peter ; dnes okres Celovec ) v Rakouské říši (nyní v Rakousku) otci Alešovi (Aleksander) Stefanovi, narozenému v roce 1805, a matce Mariji Startinik, narozené 1815. Jeho rodiče, oba etničtí Slovinci, se oženili když bylo Josefovi jedenáct. Stefanové byli skromná rodina. Jeho otec byl frézovací asistent a jeho matka sloužila jako služka. Stefanova matka zemřela v roce 1863 a jeho otec v roce 1872. Josef byl jejich jediným dítětem.

Stefan navštěvoval základní školu v Klagenfurtu, kde ukázal svůj talent. Doporučili mu, aby pokračoval ve škole, a tak v roce 1845 odešel do Klagenfurtského lycea  [ de ] . Jako třináctiletý chlapec zažil revoluční rok 1848 , který ho inspiroval k soucitu se slovinskou literární produkcí.

Poté, co na střední škole absolvoval nejvyšší třídu, krátce uvažoval o vstupu do benediktinského řádu , ale jeho velký zájem o fyziku zvítězil. V roce 1853 odešel do Vídně studovat matematiku a fyziku . Jeho profesorem fyziky na gymnáziu byl Karel Robida , který napsal první slovinskou učebnici fyziky. Stefan se poté habilitoval v matematické fyzice na Vídeňské univerzitě v roce 1858. Během studentských let také napsal a publikoval řadu básní ve slovinštině.

Stefan učil fyziku na vídeňské univerzitě, od roku 1866 byl ředitelem fyzikálního ústavu, viceprezidentem vídeňské akademie věd a členem několika vědeckých institucí v Evropě. Zemřel ve Vídni , Rakousko-Uhersku. Jeho život a dílo podrobně studoval fyzik Janez Strnad .

Práce

Stefan publikoval téměř 80 vědeckých článků, většinou v Bulletinech Vídeňské akademie věd. On je nejlépe známý pro původ Stefanova zákona v roce 1879, zákon o fyzické síle , který říká, že celkové záření z černého těla je úměrné čtvrté síle jeho termodynamické teploty T :

${\ Displaystyle j^{\ star} = \ sigma T^{4}}$

Tento zákon odvodil z měření francouzských fyziků Dulonga a Petita . Protože dopadající záření i emise černého tělesa jsou vždy stejné, platí tato rovnice stejně pro teplotu jakéhokoli ideálního tělesa vystaveného dopadajícímu záření po celém jeho povrchu. V roce 1884 byl zákon rozšířen na emise šedých těl Stefanovým studentem Ludwigem Boltzmannem, a proto je znám jako Stefan-Boltzmannův zákon . Boltzmann považoval tepelný motor se světlem za pracovní záležitost. Tento zákon je jediným fyzikálním zákonem přírody pojmenovaným po slovinském fyzikovi. Dnes je tento zákon odvozen z Planckova zákona o záření černého tělesa:

${\ Displaystyle j^{\ star} = \ int _ {0}^{\ infty} \ left ({dj^{\ star} \ over d \ lambda} \ right) d \ lambda}$

Svým zákonem určil Stefan teplotu povrchu Slunce , kterou vypočítal na 5 430 ° C (9 810 ° F). To byla první rozumná hodnota teploty Slunce.

Stefan poskytl první měření tepelné vodivosti plynů, upraveného odpařování a mimo jiné studoval difúzi , vedení tepla v tekutinách . Za jeho pojednání o optice mu Vídeňská univerzita udělila Liebenovu cenu . Kvůli jeho rané práci při výpočtu rychlosti odpařování a difúze se tok z kapičky nebo částice, který je indukován odpařováním nebo sublimací na povrchu, nyní nazývá Stefanův tok .

Velmi důležité jsou také jeho elektromagnetické rovnice , definované ve vektorovém zápisu, a pracuje v kinetické teorii tepla. Stefan byl jedním z prvních fyziků v Evropě, kteří plně porozuměli Maxwellově elektromagnetické teorii, a jedním z mála mimo Anglii, který se o ni dále rozšířil. Vypočítal indukčnost o cívky s kvadratickou průřezem, a opravil Maxwellovu přepočítal. Zkoumal také jev nazývaný efekt kůže , kdy vysokofrekvenční elektrický proud je na povrchu vodiče větší než v jeho nitru.

V matematice jsou Stefanovy problémy nebo Stefanovy úkoly s pohyblivou hranicí dobře známy. Tento problém poprvé studovali Lamé a Clapeyron v roce 1831. Stefan problém vyřešil, když vypočítával, jak rychle roste vrstva ledu na vodě ( Stefanova rovnice ).

Stejnojmenné termíny

Ve fyzice je po Josephu Stefanovi pojmenováno několik konceptů. Zejména:

• Stefan – Boltzmannův zákon
• Stefan – Boltzmannova konstanta σ
• Stefanova adheze
• Stefanův problém
• Stefanova rovnice
• Stefanův vzorec
• Stefanův tok
• Stefanovo číslo
• Stefanova trubice
• Difúze Maxwell – Stefan

Jožef Stefan Institute byl také pojmenoval podle něj.

Reference

externí odkazy

• „Josef Stefan: Jeho život a odkaz v tepelných vědách,“ Experimental Thermal and Fluid Science , svazek 31, číslo 7, červenec 2007, s 795–803, John C. Crepeau
• O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , „Josef Stefan“ , MacTutor Dějiny archivu matematiky , University of St Andrews
• Rozšířený životopis Josefa Stefana , John C. Crepeau