Gustav Kirchhoff Životopis, zákony, príspevky, diela

Gustav Kirchhoff (1824-1887) bol nemecký fyzik narodený v marci 1824 v vtedajšom východnom Prusku. Počas svojej vedeckej kariéry významne prispel v oblastiach, ako je elektrina, spektroskopia alebo meranie čiernych telies.

Od mladého veku bol Kirchhoff povzbudený jeho rodinou, aby sa venoval vzdelávaniu univerzity. Pretože na strednej škole ukázal svoje dobré podmienky pre matematiku, rozhodol sa zvoliť v tejto veci, hoci vo fyzicko-matematickej pobočke. V Königbergu, kde sa venoval rase, prišiel do kontaktu s dôležitými vedcami, ktorí ovplyvnili jeho výskum.

Gustav Kirchhoff - Zdroj: Smithsonian Knižnice vo verejnej doméne

Bez ukončenia univerzitného štúdia, Kirchhoff predstavil niektoré zo svojich prvých diel. Medzi najvýznamnejšie patria dve súpravy zákonov, ktoré nesú ich meno. Jeden je venovaný tepelnému žiareniu, hoci najdôležitejšie boli zákony týkajúce sa elektrotechniky.

Kirchhoff strávil väčšinu svojej kariéry na Heidelbergskej univerzite, napriek tomu, že dostal ponuky od iných renomovaných centier. Iba v jeho starobe a s pomerne neistým zdravotným stavom sa presťahoval do Berlína. Napriek tomu zostal aktívny až do svojej smrti, v októbri 1887.

[TOC]

Životopis

Gustav Robert Kirchhoff sa narodil 12. októbra 1824 v Königbergu (vtedy hlavné mesto východného Pruska). V tom čase bolo mesto známe svojou intelektuálnou aktivitou do tej miery, že dostala prezývku „mesta čistého rozumu“.

Jeho rodina patrila k mestskej elitách, pretože jeho otec bol právnik známy pre svoju oddanosť pruskému štátu.

Gustavove vysoké intelektuálne schopnosti sa začali prejavovať už od veľmi mladého veku. Okrem toho jeho vzdelanie režírovalo jeho otec povinnosť slúžiť Prusku.

Oba faktory spôsobili, že ich profesionálne kroky sa zamerali na to, aby sa stali profesorom univerzity, pretože v tom čase boli verejnými činiteľmi, čo sa zhodovalo s túžbou ich otca dať svoje zručnosti na službu svojej krajiny.

Vzdelávanie

Inštitút Kneiphof bol miestom, ktoré si vybral jeho rodina pre mladého Gustava, aby študoval strednú školu. V tomto centre začal prejavovať svoje dobré podmienky pre matematiku, čo viedlo k vedeniu jeho univerzitných štúdií k tejto veci.

Kirchhoff vstúpil do univerzitného centra svojho rodného mesta na Albertus University. Táto inštitúcia bola známa seminárom matematickej fyziky, ktorú stanovil Franz Neumann (považovaný za otca teoretickej fyziky v krajine) a Carl Gustav Jakob Jacobi (jeden z najvýznamnejších matematikov času).

Budúci vedec išiel na tento seminár v rokoch 1843 až 1846. Nemohol však využiť Jacobiho učenie, ktoré bolo choré, a preto to bol Neumman, ktorý mal väčší vplyv na jeho formáciu.

Neumann sa začal zaujímať o elektrickú indukciu k tomuto dátumu a svoje prvé dve diela o indukcii uverejnil v roku 1845. To spôsobilo, že Kirchhoff, ako jeho učeníka, začal venovať pozornosť tejto veci. Okrem toho študoval aj matematiku s Friedrichom Julesom Richelotom.

Môže vám slúžiť: Jean Bodin: Životopis, príspevky a diela

Prvé publikácie

Už v roku 1845, keď som stále študoval, Kirchhoff predstavil prácu na toku elektriny na kruhovej miske. Táto štúdia by neskôr bola základom vašej doktorandskej práce.

V tom istom roku vzal ako referenciu teóriu predloženú iným fyzikom Georgom Simonom Ohmom, aby formuloval tie, ktoré by boli známe ako Kirchhoffove zákony o elektrotechnike.

Prevod do Berlína

Prvým dôsledkom uverejnenia zákona o Kirchhoffe bolo to, že autor dostal štipendium na pokračovanie v jeho výcviku v Paríži. Situácia v Európe času bola však veľmi napätá, najmä medzi Pruskom a Francúzskom, čo by nakoniec skončilo vojnu v roku 1870.

Z tohto dôvodu Kirchhoff odmietol možnosť presunúť sa do francúzskeho hlavného mesta. Namiesto toho stanovil svoje bydlisko v Berlíne, kde začal pracovať ako privatdozent (profesor, ktorý neúčtoval žiadny plat) na univerzite tohto mesta.

V čase, keď vykonával túto činnosť, vedec neprestal zverejniť výsledok svojho výskumu. Medzi nimi zdôraznil svoj príspevok k teórii elektrických a elektrostatických prúdov.

Jeho ďalším cieľom bol Breslau (dnes sa volá Wroclaw), kde bol vymenovaný za mimoriadneho profesora.

University of Heidelberg

Gustav Robert Kirchhoff (vľavo) a Robert Bunsen (vpravo). Zdroj: Neznáme.) / Verejná doména

Kirchhoff's Breslau zostáva rok od roku 1851 do roku 1852. V tom čase fyzik vyzeral priateľstvo s Robertom Bunsenom, známym chemikom.

Bol to Bunsen, ktorý presvedčil Kirchhoff, aby opustil mesto, aby začal pracovať ako profesor fyziky v Heidelbergu. Spolupráca medzi oboma priateľmi bola veľmi plodná a obaja sa stali pravidelným stretnutím, ktoré uskutočnila skupina vedcov, ktorú organizoval Hermann von Helmholtz.

Gustav Kirchhoff sa oženil v roku 1857 s dcérou svojho bývalého profesora matematiky v Konigsbergu. Jeho manželka, Clara Richelot, však zomrela v roku 1869 a vedec zostala iba v starostlivosti o päť syna, ktorého mali spoločné. V roku 1872 sa vedec znova oženil, tentoraz s Louise Brömmel.

V tom čase, Kirchhoffovo zdravie, ktoré bolo vždy neisté, zhoršené a bolo nútené používať invalidný vozík alebo, ak to nevyhovie, barle.

Sláva vedca sa zvyšovala a početné univerzity mu poslali ponuky, aby sa pripojili k svojim zamestnancom. Kirchhoff však radšej zostal v Heidelbergu.

Berlínsky návrat

Kirchhoffov zdravotný stav sa zhoršoval a viac. Čoskoro začal mať problémy s vykonávaním potrebných experimentov na potvrdenie jeho výskumu. Napriek jeho túžbe neopustiť Heidelberga, nakoniec sa rozhodol prijať ponuku z Berlínskej univerzity, aby obsadil predsedu fyzickej a matematiky.

Kirchhoff sa pripojil k svojej novej pozícii v roku 1875 a okrem vyučovacej práce pokračoval v vykonávaní teoretického výskumu. Výsledkom bola jedna z jeho najznámejších zmlúv: Vorlesungen über matematincen fyzik, Publikované v štyroch zväzkoch, keď som už opustil predsedu Berlína.

S 63 rokmi zomrel Gustav Kirchhoff v Berlíne 17. októbra 1887.

Gustav Robert Kirchhoff Tomb v bývalom St Cemetery. Matthäus v Berlíne-Schönebergu. Zdroj: Furfur/CC By-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)

Zákon Kirchhoff

Gustav Kirchhoff (vľavo), Robert Bunsen (centrum) a Henry Enfield Roscoe (vpravo). Zdroj: Henry Roscoe / verejná doména

Kirchhoffove zákony sú dve skupiny zákonov o elektrických obvodoch a tepelných emisiách.

Môže vám slúžiť: vlajka Pereira: História, popis, význam

Obe zákony zákonov sa nazývajú autorom, hoci najznámejšie sú zákony týkajúce sa elektrotechniky.

Tri zákony Kirchhoffovej spektroskopie

Vedec vypracoval súbor zákonov, aby opísal, ako sa emisia svetla správa pre žiarovky:

1- Horúci pevný objekt vytvára svetlo v súvislom spektre.

2- Slabý plyn vytvára svetlo so spektrálnymi čiarami v diskrétnych vlnových dĺžkach, ktoré závisia od chemického zloženia plynu.

3- Pevný objekt pri vysokej teplote obklopený slabým plynom pri nižších teplotách vytvára svetlo v kontinuálnom spektre s diskrétnymi vlnovými dĺžkami, ktorých polohy závisia od chemického zloženia plynu.

Tri zákony o Kirchhoffovej spektrografii boli neskôr základom vzhľadu kvantovej mechaniky.

Kirchhoff zákon elektrotechniky

Ako už bolo uvedené, súbor zákonov o elektrine, ktoré Kirchhoff, ktorý urobil Kirchhoff, bol jeho najrelevantnejším prínosom k vede. Na vykonanie tejto práce bola založená na predchádzajúcich dielach, ktoré vykonal Georg Simon Ohm.

Tieto zákony sa čoskoro stali základnými nástrojmi na analýzu obvodov. Veľmi sumarizovaným spôsobom jeho rozšírenie umožňuje merať intenzitu prúdu, ako aj potenciálny rozdiel v danom bode v rámci elektrického obvodu.

- Kirchhoffov prvý zákon alebo zákon zodpovedajúci uzlom: „V akomkoľvek uzle sa algebraický súčet elektrických prúdov, ktoré vstupujú, rovná súčtu prúdov, ktoré vyjdú. Ako ekvivalent je algebraický súčet všetkých prúdov, ktoré prechádzajú uzlom, rovná nule “

- Kirchhoffov druhý zákon alebo zákon zodpovedajúci oká: „V uzavretom obvode siete sa súčet súboru napätia spadá do jeho komponentov rovná súčtu dodaných napätí, a preto algebraické zhrnutie potenciálnych rozdielov v ôt je nula.„

Príspevky

Nemecko Seal (Berlín) 1974. Zdroj: Michel-Katalog-NR: LänderCode-Minr: 465

Kirchhoff okrem zákonov, ktoré nesú jeho meno. Venoval teda svoje úsilie na zlepšenie vedomostí o elektrine, teórii plaku, optike a spektroskopii, okrem iných študijných oblastí.

Podobne vykonal rôzne vyšetrovania, ako dochádza k vedeniu tepla, a snažil sa zmerať spektrum nebeských hviezd, vrátane slnka a hmlistý. Posledne menovaný slúžil na vytvorenie vesmírneho atlasu a demonštrovanie vzťahu medzi absorpciou svetla a jeho emisiou.

Kirchhoff difrakčný vzorec

Kirchhof použil teóriu difrakcie, ktorú Fresnel predstavil v roku 1818 na vývoj receptúry, ktorý popisuje, ako sa ľahké vlny správajú, keď prechádzajú malým otvorom.

Techniky spektrografu a novej spektrografickej analýzy

Kirchhoff pracuje s vylepšeným spektroskopom. Zdroj: Poul La Cour a Jacob Appel / Public Domain

Ako už bolo uvedené, spolupráca medzi Gustavom Kirchhoffom a Robertom Bunsenom počas ich pobytu na Heidelbergskej univerzite bola veľmi plodná. Obaja vedci nacvičovali priekopnícke techniky pre spektrografickú analýzu. V praxi im to umožnilo objaviť dva nové chemické prvky: Rubidio a Cesium.

Môže vám slúžiť: anglickoizmus: história, charakteristiky a divízie

Aby boli schopní vykonať tieto objavy, dvaja vedci museli vyrábať nový nástroj: moderný spektrograf. Toto premieta plameň na spodnej časti stupnice rôznych vlnových dĺžok. Preto boli schopní lokalizovať spektrálne pruhy, ktoré sa objavia, keď sa svetlo rozpadlo v ich spektre.

Zloženie spektrálneho slnka

Ďalším z Kirchhoffových vyšetrovaní bolo pokúsiť sa zmerať spektrálne zloženie našej hviezdy, Slnko.

Tento výskum mu umožnil zistiť, že keď svetlo prekročí akýkoľvek typ plynu, absorbuje jeho vlnové dĺžky, ako by sa stalo, keby sa predtým zahrelo. Táto vlastnosť bola pokrstená ako fraunhoferové línie.

Kirchhoff používa vedomosti získané ako vysvetlenie tmavých čiar prítomných v slnečnom spektre a ktoré sa zintenzívni, keď slnečné svetlo prekročí plameň. Výsledkom tohto vyšetrovania bolo vyhlásenie zákona o vydaní Kirchhoff-Clausius a bolo začiatkom novej fázy v oblasti astronómie.

Vedec použil výsledky získané na určenie v roku 1861 prítomnosť na slnku prvkov, ako je horčík, zinok, sodík alebo meď, ako je to v prípade zemskej kôry.

Nakoniec tieto štúdie slúžili na vytvorenie mapy solárneho spektra. Mapu vytlačenú v Cuatricome bola poverená Berlínskou akadémiou vied.

Deformácia elastických dosiek

Vedec tiež venoval časť svojho času riešenie niektorých problémov týkajúcich sa elastických plakov a ich deformácie.

Prvú teóriu tejto témy publikovali Sophie Germain a Siméon Denis Poisson a neskôr zdokonalená Claude-Louis Navier. Kirchhoffova práca, ktorá používala diferenciálny počet, bolo odpovedať na otázky, ktoré stále zostali nevyriešené.

Diela a publikácie

Gustav Kirchhoff bol autorom sám alebo v spolupráci s ostatnými kolegami z niekoľkých vedeckých diel.

Medzi najdôležitejšie patrí ten, ktorý sa venuje chemickým prvkom a ich spektrám , Untersuchungen über das sonenspektrum und die spektren chemischer elemente (1861-1863); Jeho štyri zväzky matematickej fyziky, Vorlesungen über matematincen fyzik (1876-1894) a Gesammelte abhandlungen.

Ceny a vyznamenania

Príspevky Gustav Kirchhoff k vede boli uznané veľkým počtom inštitúcií svojej doby. Medzi tými, ktorí ho vymenovali za člena, Royal Society, American Academy of Arts and Sciences, akadémia vied Ruska a pruská akadémia vied vynikla.

Okrem toho vedec tiež získal nasledujúce ocenenia a ocenenia za uznanie svojej práce.

- Order Of Serit of Science and Arts.

- Rumfordská medaila.

- Maximiliano Bavara Objednávka pre vedu a umenie.

- Medaila mateucci.

- Medaila Davy.

Po jeho smrti tiež dostal medailu Jansen a lunárny kráter a asteroid boli pokrstení svojím priezviskom.

Odkazy

1. Biografie a životy. Gustav Kirchhoff. Získané z biografie a adidas.com
2. McAllister, Willy. Kirchhoffove zákony. Zotavené z es.Khanacademy.orgán
3. Udelený. Gustav Kirchhoff. Získané z Eurcer.Cu
4. Redaktori Enyclopaedia Britannica. Gustav Kirchhoff. Získané od Britannica.com
5. Slávni vedci. Gustav Kirchhoff. Získané od slávnych vedcov.orgán
6. Encyklopédia New World. Gustav Kirchhoff. Získané z novejworldyclopédie.orgán
7. Inštitút histórie vedy. Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff. Získané z vedeckej oblasti.orgán
8. Robertson, e. F.; O'Connor, J. J. Gustav Robert Kirchhoff. Získané zo skupín.DCS.Stáť.Ac.Uk