Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Густав Кирхгоф
Густав Роберт Кирхгоф.jpg
Родившийся
Густав Роберт Кирхгоф

( 1824-03-12 )12 марта 1824 г.
Кенигсберг , провинция Восточная Пруссия , Королевство Пруссия
(ныне Калининград , Россия )
Умер17 октября 1887 г. (1887-10-17)(63 года)
Берлин , провинция Бранденбург , Королевство Пруссия
(ныне Германия )
НациональностьПрусский (1824–1871)
немецкий (1871–1887)
Альма-матерКенигсбергский университет
ИзвестенЗаконы схем
Кирхгофа Закон Кирхгофа теплового излучения
Законы Кирхгофа спектроскопии
Закон термохимии Кирхгофа
НаградыМедаль Рамфорда (1862 г.)
Медаль Дэви (1877 г.)
Медаль Маттеуччи (1877 г.)
Медаль Янссена (1887 г.)
Научная карьера
ПоляФизика
химия
УчрежденияБерлинский
университет Университет Бреслау
Гейдельбергский университет
ДокторантФранц Эрнст Нойман [ необходима ссылка ]
Известные студентыЛоранд Этвеш
Эдвард Николс
Габриэль Липпманн [ необходима ссылка ]
Дмитрий Иванович Менделеев
Макс Планк
Жюль Пикард
Макс Нётер
Хайке Камерлинг Оннес
Эрнст Шредер

Густав Роберт Кирхгоф ( немецкий: [kɪʁçhɔf] ; 12 марта 1824 - 17 октября 1887) был немецким физиком , который способствовал фундаментальному пониманию электрических цепей , спектроскопии и эмиссии черного тела излучения с помощью нагретых объектов. [1] [2]

Он ввел термин « излучение черного тела» в 1862 году. В его честь «законами Кирхгофа» названы несколько различных наборов концепций, касающихся таких разнообразных предметов, как излучение черного тела и спектроскопия, электрические схемы и термохимия. Премия Бунзена – Кирхгофа в области спектроскопии названа в честь него и его коллеги Роберта Бунзена .

Жизнь и работа [ править ]

Густав Кирхгоф родился 12 марта 1824 года в Кенигсберге , Пруссия , в семье юриста Фридриха Кирхгофа и Йоханны Генриетты Виттке. [3] Его семья была лютеранами в Евангелической церкви Пруссии . Он окончил Кенигсбергский университет имени Альберта в 1847 году, где посетил математико-физический семинар под руководством Карла Густава Якоба Якоби , [4] Франца Эрнста Неймана и Фридриха Юлиуса Ришело . В том же году он переехал в Берлин , где оставался, пока не получил профессуру в Бреслау.. Позже, в 1857 году, он женился на Кларе Ришело, дочери своего профессора математики Ришело. У пары было пятеро детей. Клара умерла в 1869 году. Он женился на Луизе Бреммель в 1872 году. [5]

Кирхгоф (слева) и Роберт Бунзен , ок.  1850 г.

Кирхгоф сформулировал свои законы цепей , которые теперь повсеместно используются в электротехнике , в 1845 году, еще будучи студентом. Он завершил это исследование как упражнение на семинаре; позже она стала его докторской диссертацией. Его призвали в Гейдельбергский университет в 1854 году, где он сотрудничал в спектроскопической работе с Робертом Бунзеном . В 1857 году он вычислил, что электрический сигнал в проводе без сопротивления движется по проводу со скоростью света . [6] [7] Он предложил свой закон теплового излучения в 1859 году и дал доказательство в 1861 году. Вместе Кирхгоф и Бунзен изобрели спектроскоп., который Кирхгоф использовал для идентификации элементов на Солнце , показав в 1859 году, что Солнце содержит натрий. Он и Бунзен открыли цезий и рубидий в 1861 году. [8] В Гейдельберге он провел математико-физический семинар по образцу Франца Эрнста Неймана с математиком Лео Кенигсбергером . Среди посетителей этого семинара были Артур Шустер и Софья Ковалевская .

Он внес большой вклад в область спектроскопии , формализовав три закона, описывающих спектральный состав света, излучаемого раскаленными объектами, в значительной степени опираясь на открытия Дэвида Альтера и Андерса Йонаса Ангстрема . В 1862 году он был награжден медалью Рамфорда за исследования фиксированных линий солнечного спектра и инверсии ярких линий в спектрах искусственного света. [a] В 1875 году Кирхгоф принял первую кафедру, специально посвященную теоретической физике в Берлине.

Он также внес вклад в оптику , тщательно решив волновое уравнение, чтобы обеспечить прочную основу принципа Гюйгенса (и исправить его в процессе). [10] [11]

В 1884 году он стал иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [12]

Кирхгоф умер в 1887 году и был похоронен на кладбище Святого Матфея Кирххоф в Шёнеберге , Берлин (всего в нескольких метрах от могил братьев Гримм ). Леопольд Кронекер похоронен на том же кладбище.

Законы Кирхгофа [ править ]

Основная статья: законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа состоит в том, что алгебраическая сумма токов в сети проводников, встречающихся в точке (или узле), равна нулю. Второй закон заключается в том, что в замкнутой цепи направленные суммы напряжений в замкнутой системе равны нулю.

Визуальное изображение законов Кирхгофа или спектроскопии

Три закона спектроскопии Кирхгофа [ править ]

Смотрите также: История спектроскопии
  1. Твердый, жидкий или плотный газ, возбужденный для излучения света, будет излучать на всех длинах волн и, таким образом, будет давать непрерывный спектр.
  2. Газ с низкой плотностью, возбужденный для излучения света, будет излучать свет на определенных длинах волн, и это дает спектр излучения .
  3. Если свет, составляющий непрерывный спектр, проходит через холодный газ с низкой плотностью, результатом будет спектр поглощения.

Кирхгоф не знал о существовании энергетических уровней в атомах. Существование дискретных спектральных линий позже было объяснено моделью атома Бора , которая привела к квантовой механике .

Закон термохимии Кирхгофа [ править ]

Кирхгоф показал в 1858 году, что в термохимии изменение теплоты химической реакции определяется разницей в теплоемкости продуктов и реагентов:

.

Интегрирование этого уравнения позволяет оценить теплоту реакции при одной температуре на основе измерений при другой температуре. [13] [14]

См. Также [ править ]

  • Уравнения Кирхгофа
  • Институт физики Кирхгофа
  • Интегральная теорема Кирхгофа
  • Тензор напряжений Кирхгофа
  • Формула дифракции Кирхгофа
  • Законы Кирхгофа (значения)
  • Теорема Кирхгофа
  • Теория пластин Кирхгофа – Лява
  • Список немецких изобретателей и первооткрывателей
  • Спектроскоп

Заметки [ править ]

  1. ^ Банкир Кирхгоф, услышавчто Кирхгоф определил элементыприсутствующие на Солнце, отметил«очто использование золото в Солнцеесли оно не может быть доставлено на Землю?» Кирхгоф передал свои призовые деньги (золотые соверены) банкиру, сказав: «Вот золото от Солнца». [9]
  1. ^ Маршалл, Джеймс Л .; Маршалл, Вирджиния Р. (2008). «Повторное открытие элементов: минеральные воды и спектроскопия» (PDF) . Шестиугольник : 42–48 . Проверено 31 декабря 2019 года .
  2. ^ Вейгуд, Адриан (19 июня 2013). Введение в электротехнику . Рутледж. ISBN 9781135071134.
  3. ^ Кондепуди, Дилип; Пригожин, Илья (5 ноября 2014 г.). Современная термодинамика: от тепловых двигателей до диссипативных структур . Джон Вили и сыновья. п. 288. ISBN 9781118698709.
  4. ^ Хоккей, Томас (2009). «Кирхгоф, Густав Роберт» . Биографическая энциклопедия астрономов . Springer Nature . ISBN 978-0-387-31022-0. Проверено 22 августа 2012 года .
  5. ^ "Густав Роберт Кирхгоф - Dauerausstellung" . Кирхгоф-Институт физики . Проверено 18 марта +2016 . Am 16. августа 1857 года наследник Клары Ришело, умножение математики Кенигсбергера ... Фрау Клара, старшая школа 1869 года. В декабре 1872 года наследница Кирхгофа Луиза Бреммель.
  6. ^ Кирхгоф, Г. (1857). «О движении электричества в проводах». Философский журнал . 13 : 393–412.
  7. ^ Graneau, P .; Ассис, AKT (1994). «Кирхгоф о движении электричества в проводниках» (PDF) . Апейрон . 1 (19): 19–25.
  8. ^ Недели, Мэри Эльвира (1956). Открытие элементов (6-е изд.). Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования.
  9. ↑ Азимов, Исаак Тайна Вселенной (Oxford University Press, 1992) стр. 109
  10. ^ Б. Бейкер и ET Copson, Математическая теория Гюйгенса Принцип (Oxford University Press, 1939), стр. 36-38.
  11. ^ Д. Миллер, "Исправленный принцип распространения волн Гюйгенса", Опт. Lett. 16 , 1370–1372 (1991).
  12. ^ "Г. Р. Кирхгоф (1824–1887)" . Королевская Нидерландская академия искусств и наук . Проверено 22 июля 2015 года .
  13. ^ Laidler KJ и Meiser JH, "Физическая химия" (Benjamin / Cummings 1982), с.62
  14. ↑ Аткинс П. и де Паула Дж., "Физическая химия Аткинса" (8-е изд., WH Freeman 2006), стр. 56

Ссылки [ править ]

  • Варбург, Э. (1925). "Zur Erinnerung ан Густав Кирхгоф". Die Naturwissenschaften . 13 (11): 205. Bibcode : 1925NW ..... 13..205W . DOI : 10.1007 / BF01558883 . S2CID  30039558 .
  • Степанов, Б.И. (1977). «Густав Роберт Кирхгоф (к девяностолетию со дня его смерти)». Журнал прикладной спектроскопии . 27 (3): 1099. Bibcode : 1977JApSp..27.1099S . DOI : 10.1007 / BF00625887 . S2CID  95181496 .
  • Эверест, AS (1969). "Кирхгоф-Густав Роберт 1824–1887". Физическое образование . 4 (6): 341. Bibcode : 1969PhyEd ... 4..341E . DOI : 10.1088 / 0031-9120 / 4/6/304 .
  • Кирхгоф, Густав (1860). "Ueber die Fraunhoferschen Linien" . Monatsberichte der Königliche Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin : 662–665. ISBN 978-1-113-39933-5. Полный текст HathiTrust . Частичный английский перевод доступен в Magie, William Francis , A Source Book in Physics (1963). Кембридж: Гарвард UP . п. 354-360.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Густав Кирхгоф на проекте « Математическая генеалогия»
  • О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Густав Кирхгоф" , архив истории математики MacTutor , Сент-Эндрюсский университет.
  • Вайсштейн, Эрик Вольфганг (ред.). "Кирхгоф, Густав (1824–1887)" . ScienceWorld .
  • Клаус Хентшель : Густав Роберт Кирхгоф и сеть Zusammenarbeit mit Роберт Вильгельм Бунзен, в: Карл фон Майенн (Hrsg.) Die Grossen Physiker , Мюнхен: Beck, vol. 1 (1997), стр. 416–430, 475–477, 532–534.
  • Клаус Хентшель : Отображение спектра. Методы визуального представления в исследованиях и обучении , Оксфорд: ОУП, 2002.
  • Статья Кирхгофа 1857 года о скорости электрических сигналов в проводе
  • Тексты в Википедии:
    • « Кирхгоф, Густав Роберт ». Энциклопедия Американа . 1920 г.
    • « Кирхгоф, Густав Роберт ». Справочник нового студента . 1914 г.
    • « Кирхгоф, Густав Роберт ». Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911 г.
    • « Кирхгоф, Густав Роберт ». Новая международная энциклопедия . 1905 г.
    • « Эскиз Густава Роберта Кирхгофа ». Ежемесячно научно-популярный . Vol. 33. Май 1888 г.
    • « Кирхгоф, Густав Роберт ». Американская циклопедия . 1879 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Цитаты, связанные с Густавом Кирхгофом на Wikiquote
  • СМИ, связанные с Густавом Робертом Кирхгоффом на Викискладе?
  • Открытая библиотека