GUSTAVAS KIRCHHOFFAS: BIOGRAFIJA, ĮSTATYMAI, ĮMOKOS, DARBAI - BIOGRAFIJOS - 2025

Gustavas Kirchhoffas (1824–1887) buvo vokiečių fizikas, gimęs 1824 m. Kovo mėn. Tuometinėje Rytų Prūsijoje. Per savo mokslinę karjerą jis padarė svarbų indėlį tokiose srityse kaip elektra, spektroskopija ar juodųjų kūnų spinduliuotės matavimas.

Nuo pat mažens Kirchhoffą šeima skatino atsidėti dėstymui universitete. Kadangi vidurinėje mokykloje jis parodė savo geras matematikos sąlygas, jis nusprendė pasirinkti tą dalyką, nors ir fizinės-matematikos srityje. Karaliaučiuje, kur studijavo, jis susisiekė su svarbiais mokslininkais, kurie turėjo įtakos jo tyrimams.

Gustavas Kirchhoffas - Šaltinis: Smithsonian bibliotekos, esančios viešoje erdvėje

Dar nebaigęs universiteto studijų, Kirchhoffas pristatė keletą savo pirmųjų darbų. Tarp ryškiausių yra du įstatymų rinkiniai, pažymėti jo vardu. Vienas jų skirtas šiluminei spinduliuotei, nors svarbiausi buvo įstatymai, susiję su elektrotechnika.

Nepaisant to, kad sulaukė pasiūlymų iš kitų garsesnių centrų, Kirchhoffas didžiąją savo karjeros dalį praleido Heidelbergo universitete. Tik senatvėje ir turėdamas gana nestabilią sveikatos būklę jis persikėlė į Berlyną. Nepaisant to, jis išliko aktyvus iki mirties, 1887 m. Spalio mėn.

Biografija

Gustavas Robertas Kirchhoffas gimė 1824 m. Spalio 12 d. Karaliaučiuje (tuometinėje Rytų Prūsijos sostinėje). Tuo metu miestas buvo žinomas dėl savo intelektualinės veiklos iki to laiko, kad jis buvo pramintas „Grynosios proto miestu“.

Jo šeima priklausė vietos elitui, nes jo tėvas buvo advokatas, žinomas dėl atsidavimo Prūsijos valstybei.

Aukšti intelekto Gustavo sugebėjimai parodė save nuo pat mažens. Be to, jo išsilavinimui vadovavo tėvas, kuris įpareigojo tarnauti Prūsijai.

Dėl abiejų veiksnių jo profesiniai žingsniai buvo sutelkti į tai, kad jis tapo universiteto profesoriumi, nes tuo metu tai buvo valstybės pareigūnai, o tai sutapo su tėvo noru, kad jis savo įgūdžius naudotų savo šaliai.

Išsilavinimas

Kneiphofo institutas buvo jo šeimos pasirinkta vieta jaunam Gustavui lankyti vidurinę mokyklą. Tame centre jis pradėjo parodyti savo geras matematikos sąlygas, kurios paskatino jo universiteto studijas nukreipti į tą dalyką.

Kirchhofas įstojo į savo gimtajame mieste, Albertus universitete, esantį universiteto centrą. Ši įstaiga buvo žinoma dėl matematinės fizikos seminaro, kurį įsteigė Franzas Neumannas (laikomas teorinės fizikos tėvu šalyje) ir Carlas Gustavas Jakobas Jacobi (vienas iškiliausių to meto matematikų).

Būsimasis mokslininkas dalyvavo šiame seminare 1843–1846 m. ​​Tačiau jis negalėjo pasinaudoti sergančio Jacobi mokymu ir dėl šios priežasties būtent Neummanas turėjo didžiausią įtaką jo mokymui.

Iki šios dienos Neumannas pradėjo domėtis elektros indukcija ir 1845 m. Paskelbė pirmuosius du savo darbus apie indukciją. Tai paskatino Kirchhoffą, kaip jo mokinį, pradėti atkreipti dėmesį ir į šią temą. Be to, jis taip pat mokėsi matematikos pas Friedrichą Julesą Richelotą.

Pirmieji leidiniai

Dar 1845 m., Kai jis dar studijavo, Kirchhofas pateikė apskrito plokštelės darbą apie elektros energijos srautą. Šis tyrimas vėliau bus jo daktaro disertacijos pagrindas.

Tais pačiais metais jis pateikė nuorodą į kito fiziko Georgo Simono Ohmo pateiktą teoriją, kad suformuluotų vadinamuosius Kirchhoffo elektrotechnikos įstatymus.

Pervežimas į Berlyną

Pirmoji Kirchhoffo įstatymų paskelbimo pasekmė buvo ta, kad autorius gavo stipendiją tęsti savo mokymus Paryžiuje. Tačiau padėtis Europoje tuo metu buvo labai įtempta, ypač tarp Prūsijos ir Prancūzijos, kurios galiausiai pateks į karą 1870 m.

Dėl šios priežasties Kirchhoffas atmetė galimybę persikelti į Prancūzijos sostinę. Vietoj to, jis apsigyveno Berlyne, kur pradėjo dirbti Privatdozent (profesorius, negavęs jokio atlyginimo) to miesto universitete.

Per tą laiką, kurį jis atliko šią veiklą, mokslininkas nenustojo skelbti savo tyrimų rezultatų. Tarp jų jis pabrėžė savo indėlį į elektrinių ir elektrostatinių srovių teoriją.

Kitas jo kelionės tikslas buvo Vroclavas (šiais laikais vadinamas Vroclavu), kur jis buvo paskirtas nepaprastuoju profesoriumi.

Heidelbergo universitetas

Kirchhoffo viešnagė Breslave truko metus, nuo 1851 iki 1852 m.. Tuo metu fizikas susidraugavo su žinomu chemiku Robertu Bunsenu.

Būtent Bunsenas įtikino Kirchhoffą palikti miestą ir pradėjo dirbti fizikos mokytoju Heidelberge. Dviejų draugų bendradarbiavimas buvo labai vaisingas ir abu tapo įprasti susitikimuose, kuriuos vedė mokslininkų grupė, kurią organizavo Hermann von Helmholtz.

Gustavas Kirchhoffas 1857 m. Ištekėjo už savo buvusio matematikos mokytojo Konigsberge dukters. Tačiau jo žmona Clara Richelot mirė 1869 m., Palikdama mokslininką ramybėje penkiems vaikams, kuriuos jie turėjo. 1872 m. Mokslininkas susituokė, šį kartą su Luise'u Brömmel'iu.

Tuo metu Kirchhoffo sveikata, kuri visada buvo pavojinga, pablogėjo ir jis buvo priverstas naudotis invalido vežimėliu arba, jei to nepadarė, ramentais.

Mokslininko šlovė vis augo, ir daugybė universitetų atsiuntė jam pasiūlymų prisijungti prie savo darbuotojų. Tačiau Kirchhoffas norėjo likti Heidelberge.

Atgal į Berlyną

Kirchhoffo sveikatos būklė vis blogėjo. Netrukus jis pradėjo sunkiai atlikti reikalingus eksperimentus, kad patvirtintų savo tyrimus. Nepaisant noro neišvykti iš Heidelbergo, galų gale jis priėmė Berlyno universiteto pasiūlymą užimti fizikos-matematikos kėdę.

Kirchhoffas į savo naują postą įstojo 1875 m. Ir be mokymo pareigų tęsė teorinius tyrimus. Rezultatas buvo vienas žinomiausių jo traktatų: „Vorlesungen überhematischen Physik“, paskelbtas keturiais tomais, kai jis jau buvo išėjęs iš Berlyno profesoriaus.

Būdamas 63 metų amžiaus, Gustavas Kirchhoffas mirė 1887 m. Spalio 17 d. Berlyne.

Kirchhoffo įstatymai

Kirchhoffo įstatymai yra dvi įstatymų grupės dėl elektros grandinių ir šiluminės emisijos.

Abu įstatymų rinkiniai pavadinti jų autoriaus vardu, nors labiausiai žinomi tie, kurie susiję su elektrotechnika.

Trys Kirchhoffo spektroskopijos dėsniai

Mokslininkas sukūrė įstatymų rinkinį, skirtą apibūdinti, kaip elgiasi šviesos srautas iš kaitinamųjų objektų:

1- Karštas kietas objektas skleidžia šviesą ištisiniame spektre.

2 - Įtemptos dujos skleidžia šviesą spektrinėmis linijomis, esant tam tikriems bangų ilgiams, kurie priklauso nuo cheminės dujų sudėties.

3 - Kietas objektas aukštoje temperatūroje, apsuptas nestiprių dujų, esant žemesnei temperatūrai, skleidžia šviesą ištisiniame spektre su tarpais atskiruose bangos ilgiuose, kurių padėtis priklauso nuo dujų cheminės sudėties.

Trys Kirchhoffo spektrografijos įstatymai vėliau buvo kvantinės mechanikos atsiradimo pagrindas.

Kirchhoffo elektros inžinerijos įstatymai

Kaip pažymėta, Kirchhoffo suformuluotas elektros energijos įstatymų rinkinys buvo svarbiausias jo indėlis į mokslą. Norėdami tai padaryti, jis rėmėsi ankstesniu Georgo Simono Ohmo darbu.

Šie įstatymai netrukus tapo pagrindinėmis grandinės analizės priemonėmis. Labai apibendrintai, jo išplėtimas leidžia išmatuoti srovės stiprį, taip pat potencialų skirtumą tam tikrame elektros grandinės taške.

- Pirmasis Kirchhoffo įstatymas arba mazgus atitinkantis įstatymas: „Bet kuriame mazge algebrinė įeinančių elektros srovių suma yra lygi išeinančių srovių sumai. Kaip lygiavertis, algebrinė visų srovių, praeinančių per mazgą, suma lygi nuliui "

- Kirchhoffo antrasis įstatymas arba įstatymas, atitinkantis akis: „uždaroje tinklo grandinėje jo komponentų įtampos kritimo suma yra lygi tiekiamų įtampų sumai, taigi ir algebrinei galimi akių skirtumai yra nulis ".

Įmokos

Be įstatymų, kurie garsina jo vardą, Kirchhoffas daug daugiau prisidėjo prie mokslo, tiek praktinio, tiek teorinio. Taigi, jis skyrė pastangų tobulinti žinias apie elektrą, plokštelių teoriją, optiką ir spektroskopiją, be kitų studijų sričių.

Panašiai jis atliko įvairius tyrimus, kaip vyksta šilumos laidumas, ir bandė išmatuoti dangaus kūnų, įskaitant saulę ir ūką, spektrą. Pastarasis padėjo jam sukurti erdvinį atlasą ir parodyti ryšį tarp šviesos sugerties ir jos spinduliuotės.

Kirchhoffo difrakcijos formulė

Kirchhofas panaudojo difrakcijos teoriją, kurią Fresnelis pateikė 1818 m., Kad būtų sukurta formulė, apibūdinanti, kaip šviesos bangos elgiasi, kai jos praeina pro mažą angą.

Spektrografas ir naujos spektrografinės analizės metodikos

Kaip pažymėta, Gustavo Kirchhoffo ir Roberto Bunseno bendradarbiavimas viešnagės Heidelbergo universitete metu buvo labai vaisingas. Abu mokslininkai išbandė novatoriškus spektrografinės analizės metodus. Praktiškai tai leido jiems atrasti du naujus cheminius elementus: rubidį ir cezį.

Norėdami padaryti šiuos atradimus, abu tyrinėtojai turėjo padaryti naują instrumentą: modernų spektrografą. Jis skleidžia liepsną skirtingų bangų ilgių skalės apačioje. Taigi jie sugebėjo nustatyti spektrines linijas, kurios atsiranda, kai šviesa suskaido į jos spektrą.

Spektrinė Saulės kompozicija

Kitas iš Kirchhoffo tyrimų buvo bandymas išmatuoti mūsų žvaigždės Saulės spektrinę sudėtį.

Šis tyrimas leido jam išsiaiškinti, kad kai šviesa praeina pro bet kokio tipo dujas, ji sugeria jos bangos ilgį, lygiai taip pat, lyg ji būtų prieš tai kaitinama. Ši savybė buvo pakrikštyta Fraunhoferio linijomis.

Kirchhofas panaudojo įgytas žinias kaip paaiškinimą apie tamsias linijas, esančias saulės spektre ir kurios sustiprėja, kai saulės šviesa praeina per liepsną. Šio tyrimo rezultatas buvo paskelbtas Kirchhofo-Clausio emisijos įstatymas ir tai buvo naujo etapo astronomijos srityje pradžia.

Gautus rezultatus mokslininkas panaudojo 1861 m. Saulėje nustatyti tokiems elementams kaip magnis, cinkas, natris ar varis, koks jis yra Žemės plutoje.

Galiausiai šie tyrimai padėjo jam sukurti saulės spektro žemėlapį. Žemėlapį, atspausdintą keturių spalvų, užsakė Berlyno mokslų akademija.

Elastinės plokštės deformacija

Mokslininkas dalį savo laiko taip pat praleido spręsdamas kai kurias problemas, susijusias su elastinėmis plokštėmis ir jų deformacijomis.

Pirmąją teoriją šia tema paskelbė Sophie Germain ir Siméon Denis Poisson, vėliau ją patobulino Claude-Louis Navier. Kirchhoffo darbas, kuris naudojo diferencinį skaičiavimą, turėjo atsakyti į klausimus, kurie vis dar liko neišspręsti.

Darbai ir publikacijos

Gustavas Kirchhoffas, vienas arba bendradarbiaujant su kitais kolegomis, buvo kelių mokslinių darbų autorius.

Tarp svarbiausių yra tas, kuris skirtas cheminiams elementams ir jų spektrams, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemikas Elementen (1861–1863); keturi jo straipsniai apie matematinę fiziką, „Vorlesungen überhematischen Physik“ (1876–1894) ir „Gesammelte Abhandlungen“.

Apdovanojimai ir pagyrimai

Gustavo Kirchhoffo indėlį į mokslą pripažino daugybė savo meto institucijų. Tarp tų, kurie jį pavadino nariu, buvo Karališkoji draugija, Amerikos dailės ir mokslų akademija, Rusijos mokslų akademija ir Prūsijos mokslų akademija.

Be to, mokslininkas taip pat gavo šiuos apdovanojimus ir prizus už savo darbą.

- Už nuopelnus mokslams ir menams.

- Rumfordo medalis.

- Bavarijos mokslo ir meno Maksimiliano ordinas.

- „Matteucci“ medalis.

- Davy medalis.

Po mirties jis taip pat gavo Janseno medalį, o jo pavardė buvo pakrikštytas mėnulio krateris ir asteroidas.

Nuorodos

1. Biografijos ir gyvenimai. Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš biografiasyvidas.com
2. Makalisteris, Willy. Kirchhoffo įstatymai. Atkurta iš es.khanacademy.org
3. „EcuRed“. Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš ecured.cu
4. Enciklopedijos „Britannica“ redaktoriai. Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš britannica.com
5. Garsūs mokslininkai. Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš famousscientists.org
6. Naujoji pasaulio enciklopedija. Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš newworldencyclopedia.org
7. Mokslo istorijos institutas. Robertas Bunsenas ir Gustavas Kirchhoffas. Gauta iš „sciencehistory.org“
8. Robertsonas, EF; O'Connor, JJ Gustavas Robertas Kirchhoffas. Gauta iš grupių.dcs.st-and.ac.uk