Gustav Kirchhoff -Biographie, Gesetze, Beiträge, Werke

Gustav Kirchhoff (1824-1887) war ein deutscher Physiker, der im März 1824 in der damaligen Ostpreußen geboren wurde. Während seiner wissenschaftlichen Karriere leistete er wichtige Beiträge in Bereichen wie Elektrizität, Spektroskopie oder Messung schwarzer Körper.

Schon in jungen Jahren wurde Kirchhoff von seiner Familie ermutigt, sich der Universitätsausbildung zu widmen. Seit er in der High School seine guten Bedingungen für die Mathematik zeigte, beschloss er, sich dafür zu entscheiden, obwohl er in der physischen mathematischen Niederlassung. In Königberg, wo er die Rasse machte, kam er mit wichtigen Wissenschaftlern in Kontakt, die seine Forschung beeinflussten.

Gustav Kirchhoff - Quelle: Smithsonian Libraries im öffentlichen Domain

Ohne seine Universitätsstudien abgeschlossen zu haben, präsentierte Kirchhoff einige seiner ersten Werke. Zu den herausragendsten gehören die beiden Gesetze, die ihren Namen tragen. Eine ist der Wärmestrahlung gewidmet, obwohl die wichtigsten Gesetze im Zusammenhang mit der Elektrotechnik waren.

Kirchhoff verbrachte den größten Teil seiner Karriere an der Heidelberg University, obwohl er Angebote von anderen renommierten Zentren erhielt. Nur in seinem Alter und mit einem ziemlich prekären Gesundheitszustand zog er nach Berlin. Trotzdem blieb er bis zu seinem Tod im Oktober 1887 aktiv.

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Biografie

Gustav Robert Kirchhoff wurde am 12. Oktober 1824 in Königberg (damals Hauptstadt Ostpreußen) geboren. Zu dieser Zeit war die Stadt für ihre intellektuelle Aktivität bekannt, bis zu dem Punkt, dass sie den Spitznamen der "Stadt der reinen Vernunft" erhielt,.

Seine Familie gehörte zur Elite der Stadt, da sein Vater ein Anwalt war, der für seine Hingabe an den preußischen Staat bekannt war.

Gustavs hohe intellektuelle Fähigkeiten begannen sich schon in jungen Jahren zu zeigen. Darüber hinaus wurde seine Ausbildung von seinem Vater geleitet, die Verpflichtung, Preußen zu dienen.

Beide Faktoren ließen ihre beruflichen Schritte darauf konzentriert, ein Universitätsprofessor zu werden, da sie zu der Zeit Beamte waren, die mit dem Wunsch ihres Vaters zusammenfiel, ihre Fähigkeiten in den Dienst ihres Landes zu setzen.

Ausbildung

Das Kneiphof -Institut war der Ort, an dem seine Familie für Young Gustav ausgewählt wurde, um die High School zu studieren. In diesem Zentrum begann er seine guten Bedingungen für die Mathematik zu zeigen, was dazu führte, dass sein Universitätsstudium in diese Angelegenheit führte.

Kirchhoff trat in das Universitätszentrum seiner Heimatstadt der Albertus University ein. Diese Institution wurde durch das von Franz Neumann (als Vater der theoretische Physik im Land gilt als Vater der theoretische Physik galt) und von Carl Gustav Jakobi (einer der bedeutendsten Mathematiker der damaligen Zeit) bekannt.

Der zukünftige Wissenschaftler ging zwischen 1843 und 1846 zu diesem Seminar. Er konnte jedoch nicht die kranken Lehren von Jacobi ausnutzen, und aus diesem Grund war es Neumman, der einen größeren Einfluss auf seine Formation ausübt.

Neumann hatte begonnen, sich für dieses Datum für die elektrische Einführung zu interessieren und hatte seine ersten beiden Werke zur Einführung im Jahr 1845 veröffentlicht. Dies verursachte Kirchhoff, als sein Jünger auch begann, diese Angelegenheit zu beachten. Außerdem studierte er auch Mathematik mit Friedrich Jules Richelot.

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Erste Veröffentlichungen

Bereits 1845, als ich noch studierte. Diese Studie wäre später die Grundlage für Ihre Doktorarbeit.

Im selben Jahr nahm er eine Referenz an eine Theorie, die von einem anderen Physiker, Georg Simon Ohm, vorgestellt wurde, um diejenigen zu formulieren, die als Kirchhoffs Gesetze zur Elektrotechnik bekannt sind.

Transfer nach Berlin

Die erste Folge der Veröffentlichung des Kirchhoff -Gesetzes war, dass der Autor ein Stipendium erhielt, um seine Ausbildung in Paris fortzusetzen. Die Situation in Europa der Zeit war jedoch sehr angespannt, insbesondere zwischen Preußen und Frankreich, was 1870 in den Krieg ziehen würde.

Aus diesem Grund lehnte Kirchhoff die Option ab, in die französische Hauptstadt zu wechseln. Stattdessen legte er seinen Wohnsitz in Berlin, wo er als Privatdozent (Professor, der kein Gehalt angelegt hat) an der Universität dieser Stadt anfing.

Während der Zeit, als er diese Aktivität ausübte, hat der Wissenschaftler nicht aufhören, das Ergebnis seiner Forschung zu veröffentlichen. Unter diesen hob er seinen Beitrag zur Theorie der elektrischen und elektrostatischen Ströme hervor.

Sein nächstes Ziel war Breslau (heute Wroclaw genannt), wo er zum außergewöhnlichen Professor ernannt wurde.

Universität von Heidelberg

Gustav Robert Kirchhoff (links) und Robert Bunsen (rechts). Quelle: Unbekannt.) / Public Domain

Kirchhoffs Breslau bleibt ein Jahr von 1851 bis 1852. Während dieser Zeit sah der Physiker Freundschaft mit Robert Bunsen, einem bekannten Chemiker, Freundschaft aus.

Es war Bunsen, der Kirchhoff überzeugte, die Stadt zu verlassen, um als Physikprofessor bei Heidelberg zu arbeiten. Die Zusammenarbeit zwischen beiden Freunden war sehr fruchtbar und beide wurden regelmäßig zu den Treffen einer Gruppe von Wissenschaftlern, die von Hermann von Helmholtz organisiert wurden.

Gustav Kirchhoff heiratete 1857 mit der Tochter ihres ehemaligen Mathematikprofessors bei Konigsberg. Seine Frau Clara Richelot starb jedoch 1869 und ließ den Wissenschaftler nur in der Obhut des fünf Sohnes, den sie gemeinsam hatten. 1872 heiratete der Wissenschaftler erneut, diesmal mit Louise Brömelmel.

Zu dieser Zeit war Kirchhoffs Gesundheit, die immer prekär war, sich verschlechterte und gezwungen war, einen Rollstuhl zu benutzen, oder scheiterte, Krücken, das nicht.

Der Ruhm des Wissenschaftlers nahm zu und zahlreiche Universitäten schickten ihm Angebote, sich seinen Mitarbeitern anzuschließen. Kirchhoff zog es jedoch vor, in Heidelberg zu bleiben.

Berlin Rückkehr

Kirchhoffs Gesundheitszustand wurde schlechter und mehr. Bald hatte er Schwierigkeiten, die notwendigen Experimente durchzuführen, um seine Forschung zu bestätigen. Trotz seines Wunsches, Heidelberg nicht zu verlassen, beschloss er letztendlich, ein Angebot der University of Berlin zu übernehmen, um den Vorsitzenden für Physikmathematik zu besetzen.

Kirchhoff schloss sich 1875 seiner neuen Position an und führte zusätzlich zu der Unterrichtsarbeit weiterhin theoretische Forschung durch. Das Ergebnis war eines seiner bekanntesten Verträge: Vorlesungen über Mathematincen Physik, Veröffentlicht in vier Bänden, als ich bereits den Vorsitzenden von Berlin verlassen hatte.

Mit 63 Jahren starb Gustav Kirchhoff am 17. Oktober 1887 in Berlin.

Gustav Robert Kirchhoff Grab auf dem ehemaligen ST -Friedhof. Matthäus in Berlin-Schöneberg. Quelle: Furfur/CC BY-SA (https: // createRecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)

Kirchhoff -Gesetz

Gustav Kirchhoff (links), Robert Bunsen (Mitte) und Henry Enfield Roscoe (rechts). Quelle: Henry Roscoe / Public Domain

Kirchhoffs Gesetze sind zwei Gruppen von Gesetzen zu elektrischen Schaltungen und thermischen Emissionen.

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Beide Gesetze der Gesetze werden als Autor bezeichnet, obwohl sie am bekanntesten sind, die sich auf Elektrotechnik beziehen.

Die drei Gesetze der Kirchhoff -Spektroskopie

Der Wissenschaftler erarbeitete eine Reihe von Gesetzen, um zu beschreiben, wie sich die leichte Emission für Glühlobjekte verhält:

1- Ein heißes festes Objekt erzeugt Licht in einem kontinuierlichen Spektrum.

2- Ein schwaches Ga erzeugt Licht mit Spektrallinien in diskreten Wellenlängen, die von der chemischen Zusammensetzung von Gas abhängen.

3- Ein festes Objekt bei hoher Temperatur, das von einem schwachen Gas bei niedrigeren Temperaturen umgeben ist.

Die drei Gesetze zu Kirchhoffs Spektrographie waren später die Grundlage für das Erscheinen der Quantenmechanik.

Kirchhoff Law of Electrical Engineering

Wie bereits erwähnt, war der von Kirchhoff getroffene Stromgesetze sein wichtigster Beitrag zur Wissenschaft. Um diese Arbeit auszuführen, basierte sie auf früheren Arbeiten, die von Georg Simon Ohm durchgeführt wurden.

Diese Gesetze wurden bald zu grundlegenden Instrumenten für die Schaltungsanalyse. In einer sehr zusammenfassenden Weise ermöglicht seine Erweiterung die Intensität des Stroms sowie die Potentialdifferenz an einem bestimmten Punkt innerhalb einer Stromschaltung.

- Kirchhoffs erstes Gesetz oder Gesetz, das den Knoten entspricht: „In jedem Knoten ist die algebraische Summe der Elektroströme, die eintreten. Als gleichwertig ist die algebraische Summe aller Ströme, die den Knoten durchlaufen, gleich Null. “

- Kirchhoffs zweites Gesetz oder Gesetz, das den Meshes entspricht: „In einem geschlossenen Kreis eines Netzwerks ist die Summe des Spannungssatzes in seinen Komponenten gleich der Summe der gelieferten Spannungen und daher der algebraischen Summierung der potenziellen Unterschiede in Ein Netz ist Null."

Beiträge

Deutschland Siegel (Berlin) 1974. Quelle: Michel-Katalog-NR: Ländercode-minr: 465

Abgesehen von den Gesetzen, die seinen Namen tragen, leistete Kirchhoff viele weitere Beiträge zur Wissenschaft, sowohl praktisch als auch theoretisch. Daher widmete er seine Bemühungen, das Wissen über Elektrizität, Plaque -Theorie, Optik und Spektroskopie zu verbessern, unter anderem Studienbereiche.

Ebenso führte er verschiedene Untersuchungen darüber durch, wie Wärmeleitung auftritt. Letztere diente dazu, einen Raumatlas zu schaffen und die Beziehung zwischen Lichtabsorption und seiner Emission zu demonstrieren.

Kirchhoff -Beugungsformel

Kirchhof verwendete die von Fresnel 1818 vorgestellte Beugungstheorie, um eine Formel zu entwickeln, die beschreibt, wie sich Lichtwellen beim Überqueren einer kleinen Öffnung verhalten.

Der Spektrograph und neue spektrografische Analysetechniken

Kirchhoff arbeitet mit seinem verbesserten Spektroskop. Quelle: Poul la Cour & Jacob Appel / Public Domain

Wie bereits erwähnt, war die Zusammenarbeit zwischen Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen während ihres Aufenthalts an der Heidelberg University sehr fruchtbar. Beide Wissenschaftler haben Pioniertechniken für die spektrografische Analyse geprobt. In der Praxis konnten sie zwei neue chemische Elemente entdecken: Rubidio und Cäsium.

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Um diese Entdeckungen durchzuführen, mussten die beiden Forscher ein neues Instrument herstellen: das moderne Spektrograph. Dies projiziert eine Flamme auf der Unterseite einer Skala verschiedener Wellenlängen. So konnten sie die Spektralstreifen lokalisieren, die auftreten, wenn das Licht in ihrem Spektrum niederbrach.

Spektrale Sonnenzusammensetzung

Ein weiterer von Kirchhoffs Untersuchungen bestand darin, zu versuchen, die spektrale Zusammensetzung unseres Sterns The Sun zu messen.

Diese Forschung ermöglichte es ihm, herauszufinden, dass das Licht, das jede Art von Gas überquert, seine Wellenlängen absorbiert. Diese Eigenschaft wurde als Fraunhofer -Linien getauft.

Kirchhoff verwendet das Wissen, das als Erklärung der im Solarspektrum vorhandenen dunklen Linien erworben wurde, und das verstärkt sich, wenn Sonnenlicht eine Flamme überschreitet. Das Ergebnis dieser Untersuchung war die Veröffentlichung des Kirchhoff-Clausius-Emissionsgesetzes und war der Beginn einer neuen Stufe im Bereich der Astronomie.

Der Wissenschaftler verwendete die Ergebnisse, um 1861 das Vorhandensein in der Sonne von Elementen wie Magnesium, Zink, Natrium oder Kupfer zu bestimmen, wie dies in der Erdkruste der Fall ist.

Schließlich dienten diese Studien dazu, eine Solarspektrumkarte zu erstellen. Die in Cuatricromia gedruckte Karte wurde von der Berliner Akademie der Wissenschaften in Auftrag gegeben.

Verformung von Elastizplatten

Der Wissenschaftler widmete auch einen Teil seiner Zeit, um einige Probleme im Zusammenhang mit elastischen Plaques und ihrer Deformation zu lösen.

Die erste Theorie zu diesem Thema wurde von Sophie Germain und Siméon Denis Poisson veröffentlicht und später von Claude-Louis Navier perfektioniert. Kirchhoffs Arbeit, die den Differentialkalkül verwendete, bestand darin, die Fragen zu beantworten, die immer noch ungelöst blieben.

Werke und Veröffentlichungen

Gustav Kirchhoff war der Autor allein oder in Zusammenarbeit mit anderen Kollegen mehrerer wissenschaftlicher Werke.

Zu den wichtigsten gehören diejenigen, die den chemischen Elementen und ihren Spektren gewidmet sind , Tersuchungen über das sonnenspektrum und die Spektren Chemischer Elemente (1861-1863); Seine vier Bände zur mathematischen Physik, Vorlesungen über Mathematincen Physik (1876-1894) und die GeAammelte Abhandlungen.

Auszeichnungen und Ehrungen

Gustav Kirchhoffs Beiträge zur Wissenschaft wurden von einer großen Anzahl von Institutionen seiner Zeit anerkannt. Unter denjenigen, die ihm ein Mitglied, die Royal Society, die American Academy of Arts and Sciences, die Academy of Sciences of Russland und die preußische Akademie der Wissenschaften ernannt haben.

Darüber hinaus erhielt der Wissenschaftler die folgenden Auszeichnungen und Auszeichnungen für seine Arbeit.

- Reihenfolge des Verdienstes der Wissenschaft und der Künste.

- Rumford -Medaille.

- Maximiliano Bavara Order für Wissenschaft und Kunst.

- Matteucci -Medaille.

- Davy -Medaille.

Nach seinem Tod erhielt er auch die Jansen -Medaille und ein Mondkrater und ein Asteroid wurden mit seinem Nachnamen getauft.

Verweise

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