GUSTAV KIRCHHOFF: ELÄMÄKERTA, LAIT, KIRJOITUKSET, TEOKSET - ELÄMÄKERRAT - 2025

Gustav Kirchhoff (1824-1887) oli saksalainen fyysikko, joka syntyi maaliskuussa 1824 tuolloin Itä-Preussissa. Hänen tieteellisen uransa aikana hän antoi merkittävän panoksen esimerkiksi sähköllä, spektroskopialla tai mustien kappaleiden säteilymittauksissa.

Hänen perheensä rohkaisi Kirchhoffiä omistautumaan yliopisto-opetukseen jo hyvin varhaisessa vaiheessa. Koska lukiossa hän osoitti hyvät olosuhteet matematiikalle, hän päätti valita tämän aiheen, vaikkakin fyysis-matemaattisella haaralla. Königbergissä, missä hän opiskeli, hän oli yhteydessä tärkeisiin tutkijoihin, jotka vaikuttivat hänen tutkimukseensa.

Gustav Kirchhoff - Lähde: Smithsonian-kirjastot, jotka kuuluvat julkisuuteen

Kirchhoff esitteli vielä joitain ensimmäisistä teoksistaan, vaikka hän ei ollut vielä suorittanut yliopisto-opintojaan. Näkyvimpiä ovat kaksi lakia, joissa hänen nimensä on. Yksi niistä on omistettu lämpösäteilylle, vaikka tärkein oli sähkötekniikkalaki.

Kirchhoff vietti suurimman osan urastaan ​​Heidelbergin yliopistossa huolimatta siitä, että hän oli saanut tarjouksia muista tunnetuimmista keskuksista. Vain vanhassa ikävaiheessaan ja melko vaikeassa terveydentilassa hän muutti Berliiniin. Tästä huolimatta hän pysyi aktiivisena kuolemaansa asti, lokakuussa 1887.

Elämäkerta

Gustav Robert Kirchhoff syntyi Königbergissä (silloin Itä-Preussin pääkaupungissa) 12. lokakuuta 1824. Tuolloin kaupunki oli tunnettu älyllisestä toiminnastaan ​​siihen pisteeseen saakka, että se sai lempinimen "Puhtaan syyn kaupunki".

Hänen perheensä kuului paikallisen eliitin joukkoon, koska hänen isänsä oli asianajaja, joka oli tunnettu omistautumisestaan ​​Preussin valtioon.

Gustavin korkeat älylliset kyvyt alkoivat osoittaa itsensä jo hyvin nuoresta ajasta. Lisäksi hänen isänsä ohjaama koulutus oli velvollinen palvelemaan Preussia.

Molemmat tekijät johtivat hänen ammatillisten toimiensa keskittymiseen yliopistoprofessoriksi tulemiseen, koska he olivat tuolloin julkisia virkamiehiä, mikä vastasi hänen isänsä halua asettaa taitonsa maansa palvelukseen.

koulutus

Kneiphof-instituutti oli hänen perheensä valitsema paikka nuorelle Gustaville käydä lukiossa. Tuossa keskuksessa hän alkoi näyttää hyvät olosuhteet matematiikalle, mikä johti hänet suuntautumaan yliopisto-opintoihinsa kohti tätä aihetta.

Kirchhoff tuli yliopistokeskukseen kotikaupungissaan, Albertuksen yliopistossa. Tämä instituutti tunnettiin matemaattisesta fysiikasta pidetyssä seminaarissa, jonka perustivat Franz Neumann (jota pidettiin maan teoreettisen fysiikan isänä) ja Carl Gustav Jakob Jacobi (yksi ajan merkittävimmistä matemaatikoista).

Tuleva tiedemies osallistui tähän seminaariin vuosina 1843 - 1846. Hän ei kuitenkaan voinut hyödyntää sairaan Jacobin opetuksia, ja tästä syystä Neummanilla oli suurin vaikutus hänen koulutukseensa.

Neumann oli alkanut olla kiinnostunut sähköisestä induktiosta kyseiseen päivämäärään mennessä ja oli julkaissut kaksi ensimmäistä induktioteoksensa vuonna 1845. Tämä sai Kirchhoffin opetuslapsikseen alkaa kiinnittää huomiota myös tähän aiheeseen. Lisäksi hän opiskeli matematiikkaa Friedrich Jules Richelotin kanssa.

Ensimmäiset julkaisut

Jo vuonna 1845, kun hän vielä opiskeli, Kirchhoff esitteli teoksen sähkönvirtauksesta pyöreällä levyllä. Tämä tutkimus olisi myöhemmin hänen väitöskirjansa perusta.

Samana vuonna hän otti viitteeksi toisen fyysikon Georg Simon Ohmin esittämän teorian muotoillakseen niin sanottua Kirchhoffin sähkötekniikan lakia.

Siirto Berliiniin

Kirchhoffin lakien julkaisemisen ensimmäinen seuraus oli, että kirjoittaja sai apurahan jatkaakseen koulutustaan ​​Pariisissa. Tuolloin tilanne Euroopassa oli kuitenkin erittäin kireä, etenkin Preussin ja Ranskan välillä, jotka joutuvat lopulta sotaan vuonna 1870.

Tästä syystä Kirchhoff hylkäsi mahdollisuuden muuttaa Ranskan pääkaupunkiin. Sen sijaan hän asettui Berliinissä, jossa hän aloitti Privatdozentina (professori, joka ei saanut palkkaa) kyseisen kaupungin yliopistossa.

Aikana, jonka aikana hän harjoitti tätä toimintaa, tiedemies ei lopettanut tutkimustulostensa julkaisemista. Näiden joukossa hän korosti hänen panostaan ​​sähköisten ja sähköstaattisten virtojen teoriaan.

Hänen seuraava määränpää oli Breslau (nykyään nimeltään Wroclaw), missä hänet nimitettiin ylimääräiseksi professoriksi.

Heidelbergin yliopisto

Kirchhoffin oleskelu Breslaussa kesti vuoden 1851–1852. Tänä aikana fyysikko ystävystyi tunnettua kemisti Robert Bunsenia vastaan.

Se oli Bunsen, joka vakuutti Kirchhoffin poistumaan kaupungista aloittamaan fysiikan opettajana Heidelbergissa. Kahden ystävän yhteistyö oli erittäin hedelmällistä, ja molemmista tuli säännöllisiä Hermann von Helmholtzin järjestämässä tutkijaryhmän kokouksissa.

Gustav Kirchhoff meni naimisiin vuonna 1857 entisen matematiikanopettajansa tytär Konigsbergissa. Hänen vaimonsa Clara Richelot kuoli kuitenkin vuonna 1869 jättäen tutkijan yksin heidän viiden yhteisen lapsensa hoitoon. Vuonna 1872 tiedemies avioitui uudelleen, tällä kertaa Luise Brömmelin kanssa.

Tuolloin Kirchhoffin terveys, joka oli aina ollut epävarmaa, huononi ja hänet pakotettiin käyttämään pyörätuolia tai, ellei sitä ole, kainalosauvoja.

Tutkijan maine kasvoi, ja monet yliopistot lähettivät hänelle tarjouksia liittyä henkilökuntaan. Kirchhoff kuitenkin mieluummin pysyi Heidelbergissa.

Takaisin Berliiniin

Kirchhoffin terveydentila huononi. Pian hänellä oli vaikeuksia suorittaa tarvittavia kokeita tutkimuksensa vahvistamiseksi. Huolimatta halustaan ​​olla poistumatta Heidelbergistä, hän päätti lopulta hyväksyä Berliinin yliopiston tarjouksen ottaa fysiikan-matematiikan tuoli.

Kirchhoff liittyi uuteen virkaansa vuonna 1875 ja jatkoi opetustehtäviensä lisäksi teoreettisen tutkimuksen suorittamista. Tuloksena oli yksi hänen tunnetuimmista tutkielmistaan: Vorlesungen über mateischen Physik, julkaistu neljässä osassa, kun hän oli jo poistunut Berliinin professuurista.

Gustav Kirchhoff kuoli 63-vuotiaana Berliinissä 17. lokakuuta 1887.

Kirchhoffin lait

Kirchhoffin lait ovat kaksi ryhmää lakia, jotka koskevat sähköpiirejä ja lämpöä.

Molemmat lait on nimetty niiden laatijan mukaan, vaikka tunnetuimpia ovat sähkötekniikkaan liittyvät lait.

Kirchhoffin kolme spektroskopialakia

Tutkija kehitti joukon lakeja kuvaamaan miten hehkuvien esineiden valon säteily käyttäytyy:

1- Kuuma kiinteä esine tuottaa valoa jatkuvassa spektrissä.

2 - Jännittävä kaasu tuottaa valoa spektriviivoilla erillisillä aallonpituuksilla, jotka riippuvat kaasun kemiallisesta koostumuksesta.

3 - Kiinteä esine korkeassa lämpötilassa, jota ympäröi taipuva kaasu alhaisemmissa lämpötiloissa, tuottaa valoa jatkuvassa spektrissä, jossa on aukkoja erillisillä aallonpituuksilla, joiden sijainnit riippuvat kaasun kemiallisesta koostumuksesta.

Kolme Kirchhoffin spektrografiaa koskevaa lakia olivat myöhemmin perustana kvanttimekaniikan syntymiselle.

Kirchhoffin sähkötekniikan lait

Kuten todettiin, Kirchhoffin laatima sähkölakeja oli hänen merkityksellisin panoksensa tieteeseen. Tätä varten hän vetosi Georg Simon Ohmin aikaisempaan työhön.

Näistä laeista tuli pian perustavanlaatuisia välineitä piirianalyysille. Hyvin tiivistetyllä tavalla sen laajennus antaa mahdollisuuden mitata virran voimakkuus sekä potentiaaliero tietyssä pisteessä sähköpiirissä.

- Kirchhoffin ensimmäinen laki tai solmuja vastaava laki: ”Missä tahansa solmussa sisään tulevien sähkövirtojen algebrallinen summa on yhtä suuri kuin lähtevien virtojen summa. Vastaavana kaikkien solmun läpi kulkevien virtojen algebrallinen summa on yhtä suuri kuin nolla "

- Kirchhoffin toinen laki tai silmiä vastaava laki: ”verkon suljetussa piirissä sen komponenttien jännitelaskujen summa on yhtä suuri kuin syötettyjen jännitteiden summa ja siten algebrallinen summa seuraavista: mahdolliset erot silmäkokossa ovat nollat. "

Avustukset

Hänen nimeään käyttävien lakien lisäksi Kirchhoff antoi paljon enemmän panoksia tieteeseen, sekä käytännöllisiä että teoreettisia. Siksi hän omistautui pyrkimyksilleen parantaa sähköä, levyteoriaa, optiikkaa ja spektroskopiaa koskevia tietoja muun muassa opintojen aloilta.

Samoin hän suoritti erilaisia ​​tutkimuksia siitä, kuinka lämmönjohtavuus tapahtuu, ja yritti mitata taivaan tähteä, mukaan lukien aurinko ja sumu. Jälkimmäinen auttoi häntä luomaan tilaatlan ja osoittamaan valon imeytymisen ja sen säteilyn suhteen.

Kirchhoffin diffraktiokaava

Kirchhof käytti Fresnelin vuonna 1818 esittämää diffraktioteoriaa kehittääkseen kaavan, joka kuvaa, kuinka valoaallot käyttäytyvät, kun ne kulkevat pienen aukon läpi.

Spektrografia ja uudet spektrografiset analyysimenetelmät

Kuten todettiin, Gustav Kirchhoffin ja Robert Bunsenin yhteistyö Heidelbergin yliopistossa ollessa oli erittäin hedelmällinen. Molemmat tutkijat kokeilivat edelläkävijätekniikoita spektrografiseen analyysiin. Käytännössä tämä antoi heille mahdollisuuden löytää kaksi uutta kemiallista alkuainetta: rubidium ja cesium.

Näiden löytöjen tekemiseksi kahden tutkijan piti tehdä uusi instrumentti: moderni spektrografi. Se heijastaa liekin eri aallonpituuksien asteikon pohjalle. Siten he pystyivät paikantamaan spektriviivat, jotka ilmestyvät, kun valo hajoaa sen spektriin.

Auringon spektrinen koostumus

Toinen Kirchhoffin tutkimuksista oli yrittää mitata tähtiämme, aurinkoa.

Tämän tutkimuksen avulla hän sai selville, että kun valo kulkee minkä tahansa tyyppisen kaasun läpi, se absorboi sen aallonpituudet, aivan kuten se olisi, jos se olisi aiemmin kuumennettu. Tämä ominaisuus kastettiin Fraunhofer-linjat.

Kirchhoff käytti saatua tietoa selityksenä aurinkospektrissä läsnä oleville tummille viivoille, jotka voimistuvat, kun auringonvalo kulkee liekin läpi. Tämän tutkimuksen tuloksena oli Kirchhoff-Clausius-päästölain julistaminen ja se oli uuden askeleen alku tähtitieteen alalla.

Tutkija käytti saatuja tuloksia määrittääkseen vuonna 1861 elementtien, kuten magnesiumin, sinkin, natriumin tai kuparin, esiintymisen auringossa, kuten maapallon kuoressa esiintyy.

Viime kädessä nämä tutkimukset auttoivat häntä luomaan kartan aurinkospektristä. Neliväreinen painettu kartta tilattiin Berliinin tiedeakatemialta.

Elastisen levyn muodonmuutos

Tiedemies vietti myös osan ajastaan ​​ratkaisemaan joitain elastisiin levyihin ja niiden muodonmuutoksiin liittyviä ongelmia.

Sophie Germain ja Siméon Denis Poisson ovat julkaisseet ensimmäisen tästä aiheesta tehdyn teorian, ja myöhemmin Claude-Louis Navier. Erotuslaskentaa käyttäneen Kirchhoffin tehtävänä oli vastata kysymyksiin, jotka olivat edelleen ratkaisematta.

Teokset ja julkaisut

Gustav Kirchhoff oli kirjoittanut useita tieteellisiä teoksia yksin tai yhteistyössä muiden kollegoiden kanssa.

Tärkeimpiä joukossa on kemiallisille elementeille ja niiden spektrille omistettu tuote, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863); hänen neljä osaa matemaattisesta fysiikasta, Vorlesungen über mateischen Physik (1876-1894) ja Gesammelte Abhandlungen.

Palkinnot ja kunniamerkit

Useat aikansa instituutiot tunnustivat Gustav Kirchhoffin panoksen tieteeseen. Niistä, jotka tekivät hänestä jäseniä, olivat kuninkaallinen yhdistys, Amerikan taiteen ja tieteen akatemia, Venäjän tiedeakatemia ja Preussin tiedeakatemia.

Lisäksi tutkija sai myös seuraavat palkinnot ja palkinnot työnsä tunnustamiseksi.

- Tieteiden ja taiteiden ansioiden määräys.

- Rumford-mitali.

- baijerilainen Maximilianin tiede- ja taidejärjestys.

- Matteucci-mitali.

- Davy-mitali.

Kuolemansa jälkeen hän sai myös Jansen-mitalin ja kuunkraatterin ja asteroidin kastettiin hänen sukunimellään.

Viitteet

1. Elämäkerrat ja elämät. Gustav Kirchhoff. Saatu osoitteesta biografiasyvidas.com
2. McAllister, Willy. Kirchhoffin lait. Palautettu osoitteesta es.khanacademy.org
3. Ecured. Gustav Kirchhoff. Saatu osoitteesta ecured.cu
4. Encyclopaedia Britannican toimittajat. Gustav Kirchhoff. Haettu osoitteesta britannica.com
5. Tunnetut tutkijat. Gustav Kirchhoff. Haettu osoitteesta famousscientists.org
6. Uusi maailman tietosanakirja. Gustav Kirchhoff. Haettu osoitteesta newworldencyclopedia.org
7. Tiedehistorian instituutti. Robert Bunsen ja Gustav Kirchhoff. Haettu osoitteesta sciencehistory.org
8. Robertson, EF; O'Connor, JJ Gustav Robert Kirchhoff. Haettu ryhmistä.dcs.st-and.ac.uk