Густав Кирхгоф | |
---|---|
Рожденный | Густав Роберт Кирхгоф 12 марта 1824 г. |
Умер | 17 октября 1887 г. | (63 года)
Национальность | Прусский (1824–1871) немецкий (1871–1887) |
Альма-матер | Кенигсбергский университет |
Известен | Законы схем Кирхгофа Закон Кирхгофа теплового излучения Законы Кирхгофа спектроскопии Закон термохимии Кирхгофа |
Награды | Медаль Рамфорда (1862 г.) Медаль Дэви (1877 г.) Медаль Маттеуччи (1877 г.) Медаль Янссена (1887 г.) |
Научная карьера | |
Поля | Физика химия |
Учреждения | Берлинский университет Университет Бреслау Гейдельбергский университет |
Докторант | Франц Эрнст Нойман [ необходима ссылка ] |
Известные студенты | Лоранд 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 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 ]
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.
Три закона спектроскопии Кирхгофа [ править ]
- Твердый, жидкий или плотный газ, возбужденный для излучения света, будет излучать на всех длинах волн и, таким образом, будет давать непрерывный спектр.
- Газ с низкой плотностью, возбужденный для излучения света, будет излучать свет на определенных длинах волн, и это дает спектр излучения .
- 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 ]
- ^ 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]
- ^ Маршалл, Джеймс Л .; Маршалл, Вирджиния Р. (2008). «Повторное открытие элементов: минеральные воды и спектроскопия» (PDF) . Шестиугольник : 42–48 . Проверено 31 декабря 2019 года .
- ^ Вейгуд, Адриан (19 июня 2013). Введение в электротехнику . Рутледж. ISBN 9781135071134.
- ^ Кондепуди, Дилип; Пригожин, Илья (5 ноября 2014 г.). Современная термодинамика: от тепловых двигателей до диссипативных структур . Джон Вили и сыновья. п. 288. ISBN 9781118698709.
- ^ Хоккей, Томас (2009). «Кирхгоф, Густав Роберт» . Биографическая энциклопедия астрономов . Springer Nature . ISBN 978-0-387-31022-0. Проверено 22 августа 2012 года .
- ^ "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.
- ^ Кирхгоф, Г. (1857). «О движении электричества в проводах». Философский журнал . 13 : 393–412.
- ^ Graneau, P .; Ассис, AKT (1994). «Кирхгоф о движении электричества в проводниках» (PDF) . Апейрон . 1 (19): 19–25.
- ^ Недели, Мэри Эльвира (1956). Открытие элементов (6-е изд.). Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования.
- ↑ Азимов, Исаак Тайна Вселенной (Oxford University Press, 1992) стр. 109
- ^ Б. Бейкер и ET Copson, Математическая теория Гюйгенса Принцип (Oxford University Press, 1939), стр. 36-38.
- ^ Д. Миллер, "Исправленный принцип распространения волн Гюйгенса", Опт. Lett. 16 , 1370–1372 (1991).
- ^ "Г. Р. Кирхгоф (1824–1887)" . Королевская Нидерландская академия искусств и наук . Проверено 22 июля 2015 года .
- ^ Laidler KJ и Meiser JH, "Физическая химия" (Benjamin / Cummings 1982), с.62
- ↑ 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: Karl von Meyenn (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