Йозеф Стефан

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Йозеф Стефан
нім. Joseph Stefan
Народився24 березня 1835(1835-03-24)[1][2][…]
Sentpeterd, Австрійська імперія[4]
Помер7 січня 1893(1893-01-07)[1][2][…] (57 років)
Відень, Австро-Угорщина[6]
Місце проживанняАвстрія
Країна Австрійська імперія
 Австро-Угорщина
Діяльністьматематик, фізик, поет, науково-педагогічний працівник, письменник, професор
Alma materВіденський університет[4]
Галузьфізика
ЗакладВіденський університет
ВчителіKarel Robidad
Відомі учніЛеопольд Ґеґенбауер
Зигмунд Фрейд
Аспіранти, докторантиЙоганн Йозеф Лошмідт[7]
Мар'ян Смолюховський[8]
Людвіг Больцман[9]
ЧленствоАвстрійська академія наук
Баварська академія наук
Нагороди

Йозеф Стефан (нім. Joseph Stefan; 24 травня 1835, Санкт-Пельтен — 7 січня 1893, Відень) — австрійський фізик і математик. Член Австрійської академії наук (1865).

Біографія

[ред. | ред. код]

Стефан народився в Санкт-Пельтені в сім'ї етнічних словенців. Закінчив гімназію в Клагенфурті і подумував про вступ до орден бенедиктинців, однак вирішив займатися фізикою та математикою і вступив до Віденського університету, який закінчив у 1857 році. Згодом викладав в університеті (з 1863 — професор кафедри вищої математики і фізики), був директором Інституту експериментальної фізики (з 1866), ректором університету (1876 — 1877 рр. ), віце-президентом Австрійської академії наук.

Ім'я Стефана носить найбільший дослідний інститут в Словенії.

Зображено на австрійській поштовій марці 1985 року.

Наукова діяльність

[ред. | ред. код]

Відомий своїми роботами по різних областях фізики — кінетичної теорії газів, теорії теплового випромінювання, оптиці, акустиці, електромагнетизм у та ін. Вивчав дифузію і теплопровідність газів, отримав коефіцієнти теплопровідності багатьох з них. В 1879 році шляхом вимірювання тепловіддачі платинового дроту при різних температурах, встановив пропорційність випромінюваної нею енергії четвертого ступеня абсолютної температури. Використовуючи цю закономірність, вперше дав достовірну оцінку температури поверхні Сонця — близько 6000 градусів. Теоретичне обґрунтування цього закону, відомого як закон Стефана — Больцмана, було дано в 1884 році учнем Стефана Людвігом Больцманом.

Закон Стефана-Больцмана дає залежність енергії випромінювання з одиниці площі поверхні в одиницю часу від ефективної температури тіла, що випромінює.

У математиці відомі задача Стефана і зворотна задача Стефана з рухомої кордоном в теорії диференціальних рівнянь з частковими похідними.

Загальний вигляд

[ред. | ред. код]

Загальна енергія теплового випромінювання визначається як:

,

де  — потужність на одиницю площі поверхні випромінювання, а

 Вт/(м²·К4) — стала Стефана—Больцмана.

Доведення закону

[ред. | ред. код]

Інтенсивність випромінювання енергії абсолютно чорним тілом в залежності від частоти випромінювання визначається законом Планка як:

де

Потік випромінювання визначається через інтенсивність як . Відповідно, щоб визначити повну енергію випромінену на всіх частотах, потрібно проінтегрувати вираз для потоку випромінювання в межах всіх можливих значень частоти:

де виконано заміну змінної інтегрування й відповідно .

Отриманий інтеграл є табличним й дорівнює , тому:

де є сталою Стефана-Больцмана

Примітки

[ред. | ред. код]

Джерела

[ред. | ред. код]
  • Храмов Ю. А. Стефан Йозеф (Stefan Josef) // Физики : биографический справочник / под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — 400 с. — 200 000 екз.

Посилання

[ред. | ред. код]

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Йозеф Стефан