Gustav Kirchhoff Biografija, zakoni, prispevki, dela

Gustav Kirchhoff (1824-1887) je bil nemški fizik, rojen marca 1824 v takratni vzhodni Prusiji. V svoji znanstveni karieri je pomembno prispeval na področjih, kot so elektrika, spektroskopija ali merjenje črnih teles.

Družina je že od malih nog spodbudila Kirchhoffa, naj se posveti univerzitetnemu izobraževanju. Ker je v srednji šoli pokazal svoje dobre pogoje za matematiko, se je odločil, da se bo odločil za to zadevo, čeprav v fizično-matematični podružnici. V Königbergu, kjer je izvedel dirko, je stopil v stik s pomembnimi znanstveniki, ki so vplivali na njegovo raziskovanje.

Gustav Kirchhoff - Vir: Smithsonian knjižnice pod javno domeno

Ne da bi končal univerzitetni študij, je Kirchhoff predstavil nekaj svojih prvih del. Med najbolj izstopa sta dva zakona, ki nosita njihovo ime. Ena je namenjena toplotnemu sevanju, čeprav so bili najpomembnejši zakoni, povezani z elektrotehniko.

Kirchhoff je večino kariere preživel na univerzi Heidelberg, kljub prejemanju ponudb drugih priznanih centrov. Šele v starosti in z dokaj negotovim zdravstvenim stanjem se je preselil v Berlin. Kljub temu je ostal aktiven do svoje smrti, oktobra 1887.

[TOC]

Biografija

Gustav Robert Kirchhoff se je rodil v Königbergu (takratni prestolnica vzhodne Prusije) 12. oktobra 1824. Takrat je bilo mesto znano po svoji intelektualni dejavnosti, do te mere, da je prejelo vzdevek "mesta čistega razuma".

Njegova družina je pripadala elitni mesti, saj je bil njegov oče odvetnik, znan po predanosti pruski državi.

Visoke intelektualne sposobnosti Gustava so se začele pokazati že od malih nog. Poleg tega je njegovo izobrazbo usmeril njegov oče, ki je dolžan služiti Prusiji.

Oba dejavnika sta povzročila, da sta se njihovi poklicni koraki osredotočili na to, da sta postala univerzitetna profesorica, saj sta bila v času javnih uslužbencev, kar je sovpadalo z očetovo željo, da bi svoje sposobnosti postavili v službo svoje države.

Izobrazba

Inštitut Kneiphof je bil kraj, ki ga je izbrala njegova družina za mladi Gustav za študij srednje šole. V tem centru je začel kazati svoje dobre pogoje za matematiko, kar je privedlo do vodenja njegovega univerzitetnega študija do te zadeve.

Kirchhoff je vstopil v univerzitetno središče svojega domačega kraja, univerze v Albertusu. To ustanovo je poznal seminar o matematični fiziki, ki ga je ustanovil Franz Neumann (veljal za oče teoretične fizike v državi) in Carl Gustav Jakob Jacobi (eden najvidnejših matematikov tistega časa).

Prihodnji znanstvenik je odšel na ta seminar med letoma 1843 in 1846. Vendar ni mogel izkoristiti Jacobijevih naukov, ki je bil bolan, in zaradi tega je Neumman tisti, ki je večji vpliv na njegovo oblikovanje.

Neumann se je za ta datum začel zanimati za električno indukcijo in leta 1845 objavil svoja prva dva dela o indukciji. To je povzročilo, da je Kirchhoff kot njegov učenec začel biti pozoren na to zadevo. Poleg tega je študiral tudi matematiko s Friedrichom Julesom Richelot.

Lahko vam služi: Jean Bodin: Biografija, prispevki in dela

Prve publikacije

Že leta 1845, ko sem še študiral, je Kirchhoff predstavil službo o pretoku električne energije na krožni posodi. Ta študija bi bila pozneje osnova vaše doktorske naloge.

Istega leta je kot referenco vzel teorijo, ki jo je predstavil drug fizik Georg Simon Ohm, da bi oblikoval tiste, ki bi bili znani kot Kirchhoffovi zakoni o elektrotehniki.

Prenos v Berlin

Prva posledica objave zakona o Kirchhofu je bila, da je avtor prejel štipendijo za nadaljevanje usposabljanja v Parizu. Vendar so bile razmere v Evropi takrat zelo napete, zlasti med Prusijo in Francijo, ki bi leta 1870 na koncu šla v vojno.

Zaradi tega je Kirchhoff zavrnil možnost, da se preseli v francosko prestolnico. Namesto tega je postavil bivališče v Berlinu, kjer je začel delati kot privatdozent (profesor, ki ni zaračunal nobene plače) na univerzi v tem mestu.

V času, ko je izvajal to dejavnost, znanstvenik ni prenehal objavljati rezultata svojih raziskav. Med njimi je izpostavil svoj prispevek k teoriji električnih in elektrostatičnih tokov.

Njegov naslednji cilj je bil Breslau (danes se imenuje Wroclaw), kjer je bil imenovan.

Univerza v Heidelbergu

Gustav Robert Kirchhoff (levo) in Robert Bunsen (desno). Vir: Neznano.) / Javna domena

Kirchhoffov Breslau ostane leto, od leta 1851 do 1852. V tem času je fizik pogledal prijateljstvo z Robertom Bunsenom, dobro znanim kemikom.

Bunsen je prepričal, da je Kirchhoffa zapustil mesto, da začne delati kot profesor fizike na Heidelbergu. Sodelovanje med obema prijatelji je bilo zelo plodno in oba sta postala redna za sestanke, ki jih je izvedla skupina znanstvenikov, ki jih je organiziral Hermann von Helmholtz.

Gustav Kirchhoff se je leta 1857 poročila s hčerko svojega nekdanjega profesorja matematike na Konigsbergu. Vendar je njegova žena Clara Richelot umrla leta 1869, znanstvenika pa je pustila le v skrbi za pet sina, ki sta ga imela skupnega. Leta 1872 se je znanstvenik spet poročil, tokrat z Louise Brömmel.

Takrat se je Kirchhoffovo zdravje, ki je bilo vedno negotovo, poslabšalo in je bilo prisiljeno uporabljati invalidski voziček ali, če tega ni uspelo.

Slava znanstvenika se je povečevala in številne univerze so mu poslale ponudbe, da se pridruži svojemu osebju. Kirchhoff pa je raje ostal v Heidelbergu.

Berlinski vrnitev

Kirchhoffovo zdravstveno stanje se je poslabšalo in še več. Kmalu je začel imeti težave pri izvajanju potrebnih poskusov za potrditev njegovih raziskav. Kljub svoji želji, da ne bi zapustil Heidelberga, se je na koncu odločil, da bo sprejel ponudbo z univerze v Berlinu, da bi zasedel stolček za fiziko-matematiko.

Kirchhoff se je leta 1875 pridružil svojemu novemu položaju in poleg poučevanja je še naprej izvajal teoretične raziskave. Rezultat je bila ena njegovih najbolj znanih pogodb: Vorlelesungen über MathemaTincen Physik, Objavljeno v štirih zvezkih, ko sem že opustil Berlinski stol.

S 63 leti je v Berlinu 17. oktobra 1887 umrl Gustav Kirchhoff.

Gustav Robert Kirchhoff grobnica na nekdanjem pokopališču St. Matthäus v Berlin-Schönebergu. Vir: furfur/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0

Kirchhoff zakon

Gustav Kirchhoff (levo), Robert Bunsen (center) in Henry Enfield Roscoe (desno). Vir: Henry Roscoe / Public Domain

Kirchhoffovi zakoni sta dve skupini zakonov o električnih vezjih in toplotnih emisijah.

Vam lahko služi: zastava pereira: zgodovina, opis, pomen

Oba zakona se imenujeta njihov avtor, čeprav sta najbolj znana tisti, ki se nanašajo na elektrotehniko.

Trije zakoni Kirchhoffove spektroskopije

Znanstvenik je izdelal nabor zakonov, s katerimi je opisal, kako se izdaje svetlobne izdaje obnaša za predjeve z žarilnico:

1- Vroče trden predmet proizvaja svetlobo v neprekinjenem spektru.

2- Slabo plin proizvaja svetlobo s spektralnimi črtami v diskretnih valovnih dolžinah, ki so odvisne od kemične sestave plina.

3- Trden objekt pri visoki temperaturi, obkrožen z rahlim plinom pri nižjih temperaturah, proizvede svetlobo v neprekinjenem spektru z diskretnimi valovnimi dolžinami.

Trije zakoni o Kirchhoffovi spektrografiji so bili pozneje osnova videza kvantne mehanike.

Kirchhoff zakon o elektrotehniki

Kot je navedeno, je bil nabor zakonov o električni energiji, ki jih je sprejel Kirchhoff. Za izvedbo tega dela je temeljil na prejšnjih delih, ki jih je opravil Georg Simon Ohm.

Ti zakoni so kmalu postali temeljna orodja za analizo vezja. Na zelo povzet način njegovo razširitev omogoča merjenje intenzivnosti toka in potencialno razliko v določeni točki znotraj električnega tokokroga.

- Kirchhoffov prvi zakon ali zakon, ki ustreza vozliščem: "V katerem koli vozlišču je algebrska vsota električnih tokov, ki vstopajo. Kot enakovredno je algebrska vsota vseh tokov, ki gredo skozi vozlišče, enaka nič

- Kirchhoffov drugi zakon ali zakon, ki ustreza mrežam: "V zaprtem krogu omrežja je vsota nabora napetosti v njenih sestavnih delih enaka vsoti dobavljenih napetosti in s tem algebrsko povzetek potencialnih razlik v potencialnih razlikah v mreža je nič."

Prispevki

Nemčija Seal (Berlin) 1974. Vir: Michel-Katalog-NR: Ländercode-Minr: 465

Poleg zakonov, ki nosijo njegovo ime, je Kirchhoff veliko več prispeval k znanosti, tako praktičnim kot teoretičnim. Tako je med drugimi študijskimi področji posvetil svojim prizadevanjem za izboljšanje znanja o električni energiji, teoriji plakov, optiki in spektroskopiji.

Prav tako je opravil različne raziskave o tem, kako se pojavlja toplotna prevodnost, in poskušal izmeriti spekter nebesnih zvezd, vključno s soncem in nebulosom. Slednji je služil za ustvarjanje vesoljskega atlasa in pokazal odnos med absorpcijo svetlobe in njeno emisijo.

Kirchhoff difrakcijska formula

Kirchhof je uporabil difrakcijsko teorijo, ki jo je Fresnel predstavil leta 1818.

Tehnike spektrograf in nove spektrografske analize

Kirchhoff, ki dela s svojim izboljšanim spektroskopom. Vir: Poul La Cour & Jacob Appel / Public Domain

Kot je bilo navedeno. Oba znanstvenika sta vadila pionirske tehnike za spektrografsko analizo. V praksi jim je to omogočilo odkrivanje dveh novih kemičnih elementov: Rubidio in Cesium.

Vam lahko služi: anglikanstvo: zgodovina, značilnosti in delitve

Da bi lahko izvedli ta odkritja, sta morala dva raziskovalca izdelati nov instrument: sodobni spektrograf. To načrtuje plamen na dnu lestvice različnih valovnih dolžin. Tako so lahko našli spektralne črte, ki se pojavijo, ko se je luč v njihovem spektru pokvarila.

Spektralna sestava sonca

Druga Kirchhoffova preiskava je bila, da bi poskušali izmeriti spektralno sestavo naše zvezde, The Sun.

Ta raziskava mu je omogočila, da je ugotovil, da ko svetloba prečka katero koli vrsto plina, absorbira njegove valov. Ta lastnost je bila krščena kot Fraunhofer Lines.

Kirchhoff uporablja znanje, pridobljeno kot razlaga temnih črt, ki so prisotne v sončnem spektru, in se stopnjeva, ko sončna svetloba prečka plamen. Rezultat te preiskave je bila razglasitev zakona o izdajanju Kirchhoff-Clausius in je bila začetek nove faze na področju astronomije.

Znanstvenik je uporabil rezultate, dobljene za določitev leta 1861, prisotnost na soncu elementov, kot so magnezij, cink, natrij ali baker, kot je to primer v zemeljski skorji.

Končno so te študije služile za ustvarjanje zemljevida sončnega spektra. Zemljevid, natisnjen v Cuatricromia, je naročila Berlinska akademija znanosti.

Deformacija elastičnih plošč

Znanstvenik je del svojega časa posvetil tudi reševanju nekaterih težav, povezanih z elastičnimi plaki in njihovo deformacijo.

Prvo teorijo o tej temi sta objavila Sophie Germain in Siméon Denis Poisson, kasneje. Kirchhoffovo delo, ki je uporabilo diferencialno računanje, je bilo odgovarjati na vprašanja, ki so še vedno ostala nerešena.

Dela in publikacije

Gustav Kirchhoff je bil avtor, sam ali v sodelovanju z drugimi kolegi, več znanstvenih del.

Med najpomembnejšimi so tisti, ki je namenjen kemičnim elementom in njihovim spektrom , Untersuchungen über das Sonnenspektrum in die die spektren hemischer element (1861-1863); Štirje zvezki o matematični fiziki, Vorlelesungen über MathemaTincen Physik (1876-1894) in Gesammelte Abhandlungen.

Nagrade in časti

Prispevke Gustava Kirchhoffa k znanosti je prepoznalo veliko število institucij njegovega časa. Med tistimi, ki so ga imenovali za člana, kraljevega društva, Ameriške akademije umetnosti in znanosti.

Poleg tega je znanstvenik prejel tudi naslednje nagrade in nagrade kot priznanje za svoje delo.

- Vrstni red znanosti in umetnosti.

- Medalja Rumford.

- Maximiliano Bavara Naročilo za znanost in umetnost.

- MATTEUCCI medalja.

- Davy medalja.

Po njegovi smrti je prejel tudi Jansenovo medaljo in lunarni krater, asteroid pa sta bila krščena s priimkom.

Reference

1. Biografije in življenja. Gustav Kirchhoff. Pridobljeno iz biografije invidas.com
2. McAllister, Willy. Kirchhoffovi zakoni. Okreval od Es.Khanacademy.org
3. Eciran. Gustav Kirchhoff. Pridobljeno iz ECURED.Cu
4. Uredniki Enyclopeedia Britannica. Gustav Kirchhoff. Pridobljeno od Britannice.com
5. Znani znanstveniki. Gustav Kirchhoff. Pridobljeno od znanih.org
6. Enciklopedija New World. Gustav Kirchhoff. Pridobljeno iz Newworldiklopedije.org
7. Inštitut za zgodovino znanosti. Robert Bunsen in Gustav Kirchhoff. Pridobljeno iz Sciencehistory.org
8. Robertson, npr. F.; O'Connor, j. J. Gustav Robert Kirchhoff. Pridobljeno iz skupin.DC.ST-in.AC.Združeno kraljestvo