John William Strutt Rayleigh - Définition
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Son œuvre
Les premiers travaux de Lord Rayleigh consistent en l'approche mathématique de l'optique et des systèmes vibratoires, puis s'étendent à pratiquement toute la physique de l'époque : le son, les vibrations, la vision des couleurs, l'électrodynamique, l'électromagnétisme, la diffraction de la lumière, la mécanique des fluides, la viscosité, la capillarité, l'élasticité et la photographie.
Parmi ses premiers travaux, on note une théorie de la résonance qui fit de lui une autorité en acoustique.
Son traité sur le son, écrit lors d'une croisière sur le Nil et enrichi de mises à jour, a longtemps eu valeur de référence.
En 1871, il fournit une explication de la couleur du ciel en la reliant à la diffusion de la lumière par les molécules d'air.
Dans les années 1880, il contribue à la définition des unités fondamentales de l'électricité : l'ampère, l'Ohm et le volt.
En 1892, il détermine la masse volumique de l'azote. En 1894, il découvre l'argon avec sir William Ramsay.
Prix Nobel de physique de 1904
En 1892, Rayleigh réussit à déterminer les dimensions de certaines molécules par l'étude des couches minces. Examinant un rapport d'expérience de Cavendish daté de 1795, alors qu'il étudiait la densité des gaz en collaboration avec Ramsay, Rayleigh découvre un nouveau constituant de l'air, l'argon. Ramsay reçoit pour cette découverte le prix Nobel de chimie de 1904, alors que Rayleigh reçoit le prix Nobel de physique de 1904 « pour ses études de la densité des gaz les plus importants et pour la découverte de l'argon en lien avec ces études ».
La loi de Rayleigh-Jeans
L'intérêt marqué de Rayleigh pour l'optique, comme pour tous les phénomènes ondulatoires en général, le conduit à des recherches en spectroscopie. Il établit avec le mathématicien et astronome James Jeans, en utilisant pour cela la mécanique statistique, une loi théorique, connue sous le nom de loi de Rayleigh-Jeans, qui exprime la répartition de l'énergie rayonnée par le corps noir en fonction de la longueur d'onde, valable pour les grandes longueurs d'onde. En introduisant les quanta, Max Planck déterminera la loi générale quelques mois plus tard, en faisant la synthèse des travaux de Rayleigh et de Wien.
Un membre actif de la société scientifique
Rayleigh eut un rôle institutionnel important pour le développement de la science britannique en général, et de la physique en particulier.
Dès le congrès de 1882 de la British Association for the Advancement of Science, il en présida la section mathématiques-physique.
Membre, dès 1876, de la Royal Society, il en devient le secrétaire de 1885 à 1896, puis le président. Pendant quinze ans, il est conseiller de Trinity House, organisme chargé de l'installation et de l'entretien d'installations côtières.
Il contribue grandement à la création du National Physical Laboratory de Teddington, dont il présida le conseil exécutif.
Il fut aussi chancelier de l'Université de Cambridge.
Publications
Ses écrits sont reconnus de très haute qualité rédactionnelle. Il a notamment laissé :
- Theory of Sound (la théorie du son) en 2 volumes (1877-1878) réédité régulièrement ;
- Scientific Papers regroupant un grand nombre de ses études en six volumes (de 1889 à 1920) ;
- Plusieurs articles de l'Encyclopædia Britannica.
