乔治 斯托克斯（斯托克斯定律）

本文目录

• 斯托克斯定律
• 反斯托克斯定律是什么
• 乔治·斯托克斯的科学贡献
• 乔治·斯托克斯的生命历程
• 斯托克斯定理能用于闭合曲面吗
• 密立根实验中为什么要对斯托克斯定律加以修正
• 什么是斯托克斯定律

斯托克斯定律

斯托克斯定律 内容预览： Stoke’s law 关于流体阻力的定律。当密度为 d 1 、半径为 r 的圆球颗粒在密度为 d 2 、粘度为 η 的流体中以不太大的速度 V 作匀速运动时，所受阻力为 6 πη rV 。当颗粒以匀速沉降时，阻力与重力 g ……

反斯托克斯定律是什么

反斯托克斯定律：物理学—光学 概念，指在拉曼线 中，把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。它的强度远小于斯托克斯线 的强度。反斯托克斯线相对于斯托克斯线的强度随着波数移的增加而迅速减弱。理论特点当入射光是一束足够强的激光时，斯托克斯谱线的强度开始比例于自身而增长，具有明显的受激特性，这就是受激拉曼散射。受激拉曼散射是强激光与物质相互作用所产生的受激声子(光学支声子)对入射光的散射，而自发拉曼散射是热振动声子对入射光的散射，其散射具有随机性特点。受激拉曼散射过程中入射光子主要被光学支声子所散射。对斯托克斯线的受激拉曼过程可简述如下：最初一个入射于介质的相干光子与一个热振动声子碰撞，产生了一个斯托克斯光子，同时增添一个光学支声子，这个光学支声子再与入射光子相碰撞，又增添一个光学支声子，同时产生一个斯托克斯光子。这样重复下去，形成一个雪崩过程。产生光学支声子的过程，关键在于有足够多的入射光子，由于光学支声子所形成的声波是相干的，入射光波也是相干的，所以拉曼散射后所形成的斯托克斯光子也是相干的，这就是一阶斯托克斯散射的受激过程。反斯托克斯线则是入射于介质的相干光子与光学支声子作用，产生一个反斯托克斯光子。当斯托克斯光强到一定程度时，它自身还会作为泵浦光，发生更高阶的拉曼散射。受激拉曼散射的本质就是入射光和斯托克斯光之间的相互耦合引起这两个光波之间的有效能量转移。受激拉曼散射满足动量守恒和能量守恒。

乔治·斯托克斯的科学贡献

1849年, 斯托克斯发表了著名的“颗粒沉降理论”(Sementation Theory): 水中悬浮的颗粒, 受重力而向下, 受浮力而向上, 最后会趋于平衡.1851年, 他发现虽然石英与玻璃看似相同, 但用紫外线一照, 石英可让紫外线穿透, 玻璃却只能让可见光穿透, 无法让紫外线透过. 这个发现使他荣升为英国皇家科学院的会员.斯托克斯以他的“黏滞度定律”(law of viscosity, 1851年)发展了流体动力学(hydrodynamics), 描述小球体(sphere)经过黏滞流体(viscous fluid)的速度, 所以运动黏度单位 — stokes(斯托克斯) — 便以他的名字命名.1852年, 斯托克斯用向量(vector)与流线(stream line)解释水的运动情形.他也研究光波的理论, 并于1852年命名和说明荧光性的现象(phenomenon of fluorescence). 他发表了地球磁场的变动, 开创了“大地测量学”(geodesy).“斯托克斯”这个名字成为科学界所熟悉的名字:土木工程系的黏滞流体力学有“斯托克斯定律”(Stokes’ law); 数学系的向量分析学(vector analysis)里有“斯托克斯原理”; 物理系的光学里有“斯托克斯效应”; 地质系里也可找到斯托克斯对于地球重力场的研究和贡献.信仰为基督

乔治·斯托克斯的生命历程

斯托克斯在1819年8月13日生于爱尔兰斯莱哥(Sligo, Ireland)海湾边的小村里.由于他的父亲是位(圣公会)牧师, 许多人都以信仰来责备他, 所以他上学后就反对信仰, 不肯去教会, 也不肯读圣经.1837年, 他以优异的成绩考进闻名的剑桥大学(Cambridge University).1841年, 他荣获剑桥大学数学荣誉学位考试第一名(senior wrangler), 成为第一位史密斯数学奖的得奖人(Smith’s prizeman in math).1849年, 斯托克斯成为剑桥大学的数学教授.当他信主得救后, 他与开尔爵士(Lord Kelvin)和麦克斯韦(James Clark Maxwell)三人在1850至1900年间, 是最热心传福音和证道的基督徒科学家.1885-1890年, 他成为英国科学皇家学会(Royal Society of London)的会长, 并于1893年荣获此学会所颁的科普利奖(Copley medal).他也于1888-1891年间代表剑桥大学出席国会.斯托克斯于1903年2月1日在英格兰的剑桥郡(Cambridgeshire)离世.

斯托克斯定理能用于闭合曲面吗

斯托克斯定理是用于闭合曲线积分和面积分之间的转换，预测圆球在粘性介质中运动的摩擦力F的定律。

根据这一定律，F=6πrηv，式中r为球半径，v为速度，η为介质的粘度。球加速直至到达一稳定终速为止。对于下落的球，F等于作用于球的重力。该定律由乔治·斯托克(1819—1903年)发现。

斯托克斯定理（英文：Stokes’ theorem）是微分几何中关于微分形式的积分的一个命题，它一般化了向量微积分的几个定理，以斯托克斯爵士命名。

当封闭周线内有涡束时，则沿封闭周线的速度环量等于该封闭周线内所有涡束的涡通量之和，这就是斯托克斯定理。斯托克斯定理表明，沿封闭曲线L的速度环量等于穿过以该曲线为周界的任意曲面的涡通量。

物理场的观点是建立了场域中某一区域的场与该区域边界上场量之间的关系，ℝ³ 上的斯托克斯公式设S 是 分片光滑的有向曲面，S 的边界为有向闭曲线Γ ，即，且Γ 的正向与 S 的侧符合右手规则： 函数P(x,y,z)、Q(x,y,z)、R(x,y,z)都是定义在“曲面 S连同其边界 Γ”上且都具有一阶连续偏导数的函数。

密立根实验中为什么要对斯托克斯定律加以修正

斯托克斯定律是把流体看做连续介质，然后用场的观点来分析得出的结论。流体力学往往取“流点”作为微元来分析，流点必须宏观小微观大（尺度大约10^-7至10^-4m数量级，太大了不能被看做为“点”；太小了涨落现象太明显，统计规律不成立），而所分析的流体本身尺度需远远大于流点，这样才能近似为连续介质因为实验中油滴的尺寸很小，和空气流点相当，此时空气作为连续介质就不太合适了，斯托克斯定律也会有偏差，需要修正

什么是斯托克斯定律

斯托克斯定律(Stokes Law，1845)是指与粘滞力相比，惯性力可以忽略的情况下斯托克斯导出的阻力表达式。因为气溶胶粒子小、运动速度低，大部分气溶胶粒子的运动属于低雷诺数区，所以斯托克斯阻力定律广泛用于气溶胶研究。与牛顿阻力定律相对应，经常把斯托克斯阻力定律可以应用的区间称为“斯托克斯区”，把能应用斯托克斯定律得粒子称为“斯托克斯粒子”。斯托克斯定律对研究大气质点的沉降以及大气颗粒物（气溶胶）采样器的设计都是很有用的。该定律由乔治·斯托克(1819.08.13—1903.02.01)发现。斯托克斯定律是颗粒半径与颗粒在静水中自由沉降速率的关系式。http://baike.baidu.com/link?url=pkcVtYMkT_Kk8I7JFV2MAzlTJ3VhWBUJD7wGBvzy2Z0NnJYeSWTQu7uCWrIXdTL5RvNS0xy8EqtxcSDGCrAYkq