16 de marzo de 2012

"George Gabriel Stokes"

1. Biografía



Sir George Gabriel Stokes, primer Baronet, nació el 13 de agosto de 1819 en Skreen (Condado de Sligo, Irlanda) y murió el 1 de febrero de 1903 en Cambridge (Reino Unido).
 Fue un matemático y físico que contribuyó de forma importantísima a la dinámica de fluidos, la ótica y física matemática.

Sus primeros trabajos datan de entre 1842 y 1850, basados en el movimiento de los fluidos viscosos y la elasticidad de los cuerpos sólidos. A través de estas investigaciones llegó a la solución matemática de problemas de gran importancia práctica y científica en todo el mundo.


Debido a la actividad anterior, apareció un estudio de la caída libre de las gotas de agua en el aire que sirvió de explicación completa de la suspensión de las nubes y también al estudio de los iones con la cámara de Wilson; es importante su trabajo sobre la hidrodinámica que da lugar a la integral de Stokes, que sirve a las teorías eléctricas para transformar una integral de superficie a otra lineal.

Stokes se centró más en la óptica, a través de la concepción clásica de Fresnel. Sus trabajos más importantes en este ámbito son sobre la reflexión metálica, los círculos de colores con las proximidades del ángulo límite y además de confirmar la Teoría de Fresnel  que considera el plano de polarización de luz como polarizada normal con respecto a la vibración. En estos estudios destacan las dos memorias Sobre el cambio de refrangibilidad de la luz (1852-1853), en el que se descubrió la fluorescencia a la que él mismo le dio nombre. Antes ya se había investigado el fenómeno, pero fue él, el que demostró que el cuerpo fluorescente cambia la luz incidente en otra menos refrangible y es un fenómeno bastante frecuente.
Esta interpretación fue muy importante, se trataba del primer fenómeno óptico en el cual  había una variación de frecuencia de la luz incidente. Al ir pasando el tiempo se ha descubierto nuevas cosas, y actualmente se utilizada para el alumbrado eléctrico.

Los estudios de Stokes han favorecido a la termodinámica y la electrología, ya que no muchos científicos habían tocado estos temas.

Como persona, dice los libros que nunca le intereso el éxito mundano o académico, aunque perteneció a varias academias científicas y paso de ser secretario de la "Royal Society", a ser director de la misma.
Su producción física se recoge en Escritos matemáticos y físicos.


Los primeros artículos sobre aberración de la luz aparecieron en 1845 y 1845 fueron continuados en 1848 por uno sobre la teoría de ciertas bandas del espectro electromagnético

Cabe destacar que Stokes fue el mayor del trío de filósofos naturales junto a Maxwell y a Kelvin, que contribuyeron a la fama de la escuela de Cambridge de física matemática en el siglo XIX.

2. Teorema de Stokes


En geometría diferencial es una proposición sobre la integración de formas diferenciales que generaliza varios teoremas de cálculo vectorial.

Sea S una superficie orientada y suave a segmentos, está acotada por una curva frontera C suave a segmentos cerrada y simple cuya orientación es positiva.

Este teorema, establece que el cálculo de la integral de línea del campo vectorial F en la dirección tangencial de la curva C es igual a la integral sobre la superficie S de la circulación del campo F alrededor de la frontera, en la dirección de la componente normal unitaria a la superficie, siendo la curva C una curva orientada positivamente, de tal manera que es la frontera de la superficie orientada positivamente S.

En resumen, es una definición física que se utiliza para convertir una integral curva a una integral de superficie, muy útil en ejercicios de flujo de electromagnetismo.


Teorema de Stokes


5. Bibliografía


http://es.wikipedia.org/wiki/George_Gabriel_Stokes
http://www.biografiasyvidas.com/biografia/s/stokes.htm
"Teoría y problemas resueltos de electromagnetismo", Laura Abad Toribio, Alicia Chocarro Marcesse, Ana I. Velasco Fernández
http://www.wikimatematica.org/index.php?title=Archivo:Teorema_Stokes.JPG



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