John William Strutt (Lord Rayleigh)

Fisico — John William Strutt, terzo barone Rayleigh (Langford Grove, 1842 – Terling Place, 1919), fu un fisico britannico, premio Nobel per la fisica nel 1904. Nobile e proprietario terriero, allestì un laboratorio nella sua tenuta e diresse per anni il celebre Cavendish Laboratory di Cambridge. Diede contributi in acustica, ottica e teoria delle onde: il suo trattato “The Theory of Sound” è un classico, e spiegò la diffusione della luce da parte delle molecole dell’aria (diffusione di Rayleigh) da cui deriva l’azzurro del cielo. Nello studio della radiazione di corpo nero, la legge di Rayleigh-Jeans metteva in luce la cosiddetta “catastrofe ultravioletta”, uno dei problemi che portarono Planck alla teoria dei quanti. Ricevette il Nobel per la scoperta dell’argon, gas nobile individuato insieme a William Ramsay grazie a misure di densità dell’aria straordinariamente accurate.

Curiosità

Rayleigh scoprì l’argon perché notò una minuscola ma persistente differenza di densità tra l’azoto ricavato dall’aria e quello prodotto chimicamente: quella discrepanza rivelava un gas sconosciuto nascosto nell’atmosfera.

Teorie e contributi

• Diffusione di Rayleigh — La luce è diffusa dalle molecole in modo inversamente proporzionale alla quarta potenza della lunghezza d’onda ($\propto 1/\lambda^4$), da cui il colore azzurro del cielo.
• Legge di Rayleigh-Jeans — Densità di energia del corpo nero in fisica classica: $u(\nu,T)=\dfrac{8\pi\nu^2}{c^3}k_BT$, valida a basse frequenze ma causa della “catastrofe ultravioletta”.
• Scoperta dell’argon — Individuazione del gas nobile argon (1894) tramite misure di densità dell’aria, insieme a William Ramsay.

Presente nei capitoli

16 21

Atomi collegati

2 atomi collegati.

16 Onde

• Criterio di Rayleigh e potere risolutivo

21 Introduzione alla meccanica quantistica

• La catastrofe ultravioletta

Physicist — John William Strutt, third Baron Rayleigh (Langford Grove, 1842 – Terling Place, 1919), was a British physicist, Nobel Prize in Physics in 1904. A nobleman and landowner, he set up a laboratory on his estate and for years directed the celebrated Cavendish Laboratory at Cambridge. He made contributions to acoustics, optics and wave theory: his treatise “The Theory of Sound” is a classic, and he explained the scattering of light by air molecules (Rayleigh scattering), which gives rise to the blue of the sky. In studying blackbody radiation, the Rayleigh–Jeans law highlighted the so-called “ultraviolet catastrophe”, one of the problems that led Planck to quantum theory. He received the Nobel Prize for the discovery of argon, a noble gas identified together with William Ramsay thanks to extraordinarily accurate air-density measurements.

Trivia

Rayleigh discovered argon because he noticed a tiny but persistent density difference between nitrogen extracted from air and that produced chemically: that discrepancy revealed an unknown gas hidden in the atmosphere.

Theories and contributions

• Rayleigh scattering — Light is scattered by molecules in a way inversely proportional to the fourth power of the wavelength ($\propto 1/\lambda^4$), giving the sky its blue colour.
• Rayleigh–Jeans law — Blackbody energy density in classical physics: $u(\nu,T)=\dfrac{8\pi\nu^2}{c^3}k_BT$, valid at low frequencies but the cause of the “ultraviolet catastrophe”.
• Discovery of argon — Identification of the noble gas argon (1894) through air-density measurements, together with William Ramsay.

Featured in chapters

16 21

Linked atoms

2 linked atoms.

16 Onde

• Rayleigh criterion and resolving power

21 Introduzione alla meccanica quantistica

• The ultraviolet catastrophe