Получил кривую намагничивания железа (1872), систематически исследовал внешний фотоэффект (1888—1890), открыл первый закон фотоэффекта. Исследовал газовый разряд, критическое состояние и другие явления. Основал физическую лабораторию в Императорском Московском университете.
Родился 29 июля (10 августа) 1839 года[5] в семье небогатого купца, владельца бакалейной лавки и мастерской по выделке кож Григория Михайловича Столетова. Мать, Александра Васильевна, происходила из семьи купцов Полежаевых города Касимова Тамбовской губернии. Будучи образованной женщиной, сама готовила своих детей (всего их было шесть) к поступлению в гимназию, обучая их арифметике и русскому языку. Его брат Николай Григорьевич стал видным военачальником. Александр в 4 года научился читать, а впоследствии проявлял интерес к литературе, выпуская во время учёбы в гимназии рукописный журнал[6].
С лета 1862 года до начала 1866 года по специальной стипендии, пожертвованной университету профессорами Сергеем и Константином Рачинскими, проходил стажировку за границей, занимаясь физикой сначала в Гейдельберге, потом в Гёттингене (в физической лаборатории Вильгельма-Эдуарда Вебера), Берлине (в лаборатории Генриха-Густава Магнуса, слушал лекции Георга Германа Квинке, Дэве, Пальцова), Париже (университет Сорбонна) и, наконец, опять в Гейдельберге, в лаборатории Густава Роберта Кирхгофа. В первой своей научной работе установил, что диэлектрические свойства среды не влияют на электромагнитное взаимодействие проводников электрического тока; Кирхгоф называл его самым талантливым своим учеником.[8]
15 февраля 1869 года в Московском математическом обществе прочитал свою магистерскую диссертацию: «Общая задача электростатики и её приведение к простейшему виду» (о наведении зарядов на первоначально незаряженном проводнике в присутствии этих зарядов на заряженный проводник и перераспределение зарядов до наступления электрического равновесия), а в мае 1869 года блестяще защитил её. Показал решение задачи для общего случая взаимодействия произвольного числа проводников. С июня 1869 года — доцент по кафедре физики. В 1870 году на квартире Столетова еженедельно стал собираться физический кружок.
В 1871 году Столетов снова отправился за границу, где пробыл около полугода, работая в лаборатории Кирхгофа над докторской диссертацией на тему: «Исследование о функции намагничивания железа», которую защитил в апреле 1872 года. В июне того же года был утверждён экстраординарным профессором, а в 1873 году — ординарным профессором. В 1872 году по его инициативе и при непосредственном участии была организована первая в России учебно-исследовательская физическая лаборатория. Инициатор создания Физического института при Императорском Московском университете. Непрерывно занимаясь своим любимым предметом — физикой, Столетов умел возбудить интерес к этой науке и в своих многочисленных учениках. Большая часть университетских профессоров физики были его учениками. У студентов считался строгим преподавателем; Ф. В. Шлиппе вспоминал:
Столетов был известен тем, что задавал всякие мудрёные вопросы, затем безучастно с каменным лицом глядел на экзаменующегося и безжалостно одного за другим проваливал. Впоследствии был назначен второй экзаменатор, который ставил свою отметку, и среднее пропорциональное двух баллов было действительно.
В 1874 году приглашён на торжества в честь открытия физической лаборатории при Кембриджском университете.
В 1876 году провёл ряд экспериментов по измерению величины отношения электромагнитных и электростатических единиц и получил значение, близкое к скорости света. Организовал в университете кружок-коллоквиум физиков,
С 1881 года — действительный статский советник. В 1882 году назначен заведующим кафедрой опытной физики Императорского Московского университета.
Кроме занятия наукой Столетов интересовался литературой, искусством. В 1893 году трое академиков — Чебышёв, Бредихин и Бекетов — рекомендовали Столетова на выдвижение в члены Российской академии наук. Однако президент академии великий князь Константин отклонил выдвижение. В следующем году занимался организацией физической секции на IX съезде естествоиспытателей и врачей, превосходно организовав демонстративные заседания этой секции.
Первым показал, что при увеличении намагничивающего поля магнитная восприимчивость железа сначала растёт, а затем, после достижения максимума, уменьшается (1872).
Автор двух методов магнитных измерений веществ (метод тороида с замкнутой магнитной цепью и баллистическое измерение намагниченности).
Провёл ряд экспериментов по измерению величины отношения электромагнитных и электростатических единиц, получил значение, близкое к скорости света (1876).
Создал первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте. Рассмотрел инерционность фототока и оценил его запаздывание в 0,001 с.
Открыл прямо пропорциональную зависимость силы фототока от интенсивности падающего на фотокатод света (первый закон внешнего фотоэффекта, закон Столетова).
Открыл явление понижения чувствительности фотоэлемента со временем (явление фотоэлектрического утомления) (1889; совместно с В.Гальваксом).
Основоположник количественных методов исследования фотоэффекта.
Автор метода фотоэлектрического контроля интенсивности света.
В 1884 году награждён медалью за деятельность на пользу общества и Политехнического музея Москвы Обществом любителей естествознания, антропологии и естествознания.
Публикации
Перечень работ А. Г. Столетова приведён в «Журнале Русского физико-химического общества», т. 29, стр. 72. Кроме двух диссертаций, наиболее важные статьи:
Гельмгольтц и современная физика. — М.: Т-во Кушнерев и К°, 1895. — 29 с.[15]
Введение в акустику и оптику. — М.: Т-во Кушнерев и К°, 1900. — 331 с.[16]
Общедоступные лекции и речи (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2009. Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года.. Биограф. очерк сост. К. Тимирязевым. — М.,1902. — 260 с.: ил., 1 л. порт.
«О Кольраушевом измерении ртутной единицы сопротивления»;
«Sur une méthode pour déterminer le rapport des unités électromagnétiques et électrostatiques» (le «v» de Maxwell);
↑В биографическом справочнике «Московские профессора XVIII — начала XX веков». (М.: Янус-К; Московские учебники и картолитография, 2003. — ISBN 5—8037—0164—5) даты жизни указаны ошибочно на разницу юлианского и григорианского стилей летоисчисления.
↑[ns.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика. Физика элементарных частиц/02-2.htm Законы внешнего фотоэффекта] (неопр.). http://ens.tpu.ru.
Храмов Ю. А. Столетов Александр Григорьевич // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 255. — 400 с. — 200 000 экз.
Грязнов А. Ю., Сысоева Е. К. СТОЛЕТОВ Александр Григорьевич // А. Ю. Андреев, Д. А. Цыганков Императорский Московский университет: 1755—1917 : энциклопедический словарь. — М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2010. — С. 690—692. — ISBN 978-5-8243-1429-8.