GUSTAV KIRCHHOFF: BIOGRAFI, LOVER, BIDRAG, ARBEIDER - BIOGRAFIER - 2026

Gustav Kirchhoff (1824-1887) var en tysk fysiker født i mars 1824 i daværende Øst-Preussen. I løpet av sin vitenskapelige karriere ga han viktige bidrag innen felt som elektrisitet, spektroskopi eller måling av stråling fra svarte kropper.

Fra en veldig ung alder ble Kirchhoff oppfordret av familien til å vie seg til universitetsundervisning. Siden han på videregående viste sine gode forutsetninger for matematikk, bestemte han seg for å velge det faget, selv om det var i den fysisk-matematiske grenen. På Königberg, der han studerte, kom han i kontakt med viktige forskere som påvirket forskningen hans.

Gustav Kirchhoff - Kilde: Smithsonian Libraries under Public Domain

Uten å ha avsluttet universitetsstudiene ennå, presenterte Kirchhoff noen av sine første arbeider. Blant de mest fremtredende er de to lovene som bærer hans navn. Den ene er dedikert til termisk stråling, selv om den viktigste var lovene knyttet til elektroteknikk.

Kirchhoff tilbrakte det meste av sin karriere ved University of Heidelberg, til tross for at han fikk tilbud fra andre mer kjente sentre. Først i sin alderdom og med en ganske prekær helsetilstand flyttet han til Berlin. Til tross for dette forble han aktiv fram til sin død, i oktober 1887.

Biografi

Gustav Robert Kirchhoff ble født i Königberg (den gang hovedstaden i Øst-Preussen) 12. oktober 1824. På den tiden var byen kjent for sin intellektuelle aktivitet, til det punktet at den fikk tilnavnet "City of Pure Reason."

Familien hans tilhørte den lokale eliten, ettersom faren var advokat kjent for sin hengivenhet til den prøyssiske staten.

Gustavs høye intellektuelle evner begynte å vise seg fra en veldig ung alder. I tillegg ble utdannelsen hans ledet av faren som gjorde plikten til å tjene Preussen.

Begge faktorene førte til at hans profesjonelle trinn ble fokusert på å bli universitetsprofessor, da det på det tidspunktet var offentlige tjenestemenn, noe som falt sammen med farens ønske om at han stillte sine ferdigheter til tjeneste for sitt land.

utdanning

Kneiphof-instituttet var stedet som familien valgte for den unge Gustav til å gå på videregående. I det senteret begynte han å vise sine gode forutsetninger for matematikk, noe som førte til at han orienterte universitetsstudiene sine mot det faget.

Kirchhoff entret universitetssenteret i hjembyen Albertus University. Denne institusjonen var kjent for seminaret om matematisk fysikk etablert av Franz Neumann (ansett som far til teoretisk fysikk i landet) og av Carl Gustav Jakob Jacobi (en av de mest fremtredende matematikerne i tiden).

Den fremtidige forskeren deltok på dette seminaret mellom 1843 og 1846. Han kunne imidlertid ikke dra nytte av læren til Jacobi, som var syk, og av denne grunn var det Neumman som hadde størst innflytelse på sin trening.

Neumann hadde begynt å være interessert i elektrisk induksjon innen den datoen og hadde publisert de to første verkene hans om induksjon i 1845. Dette fikk Kirchhoff, som en disippel av hans, også til å begynne å ta hensyn til dette emnet. Dessuten studerte han også matematikk hos Friedrich Jules Richelot.

Første publikasjoner

Allerede i 1845, da han fortsatt studerte, presenterte Kirchhoff et arbeid om strømmen av strøm i en sirkulær plate. Denne studien vil senere være grunnlaget for doktoravhandlingen.

Samme år tok han som referanse en teori presentert av en annen fysiker, Georg Simon Ohm, for å formulere det som ville være kjent som Kirchhoffs lov om elektroteknikk.

Overføring til Berlin

Den første konsekvensen av publiseringen av lovene til Kirchhoff var at forfatteren fikk et stipend for å fortsette sin opplæring i Paris. Situasjonen i Europa på den tiden var imidlertid veldig anspent, særlig mellom Preussen og Frankrike, som til slutt skulle gå i krig i 1870.

Av denne grunn avviste Kirchhoff muligheten for å flytte til den franske hovedstaden. I stedet bosatte han seg i Berlin, hvor han begynte å jobbe som Privatdozent (en professor som ikke fikk noen lønn) ved universitetet i den byen.

I løpet av den tiden han utførte denne aktiviteten, stoppet ikke forskeren publiseringen av forskningen. Blant disse fremhevet han sitt bidrag til teorien om elektriske og elektrostatiske strømmer.

Hans neste destinasjon var Breslau (i dag kalt Wroclaw), hvor han ble utnevnt til ekstraordinær professor.

Heidelberg Universitet

Kirchhoffs opphold i Breslau varte i et år, fra 1851 til 1852. I løpet av denne tiden ble fysikeren kjent med Robert Bunsen, en kjent kjemiker.

Det var Bunsen som overbeviste Kirchhoff om å forlate byen for å begynne å jobbe som fysikklærer i Heidelberg. Samarbeidet mellom de to vennene var veldig fruktbart, og begge ble faste på møtene som ble utført av en gruppe forskere organisert av Hermann von Helmholtz.

Gustav Kirchhoff giftet seg i 1857 med datteren til sin tidligere matematikklærer på Konigsberg. Kona, Clara Richelot, døde imidlertid i 1869, og etterlot forskeren alene i omsorgen for de fem barna de hadde felles. I 1872 giftet forskeren seg på nytt, denne gang med Luise Brömmel.

På den tiden forverret Kirchhoff helse, som alltid hadde vært usikker, og han ble tvunget til å bruke rullestol eller, hvis ikke det, krykker.

Vitenskapsmannens berømmelse økte, og mange universiteter sendte ham tilbud om å bli medlem av staben. Kirchhoff foretrakk imidlertid å forbli i Heidelberg.

Tilbake til Berlin

Kirchhoffs helsetilstand ble verre og verre. Snart begynte han å ha vanskeligheter med å utføre de nødvendige eksperimentene for å bekrefte sine undersøkelser. Til tross for at han ønsket ikke å forlate Heidelberg, bestemte han seg til slutt å akseptere et tilbud fra University of Berlin om å innta formannen for fysikk-matematikk.

Kirchhoff tiltrådte i sin nye stilling i 1875 og fortsatte, i tillegg til undervisningsoppgaver, å drive teoretisk forskning. Resultatet var en av hans mest kjente avhandlinger: Vorlesungen über mathematatischen Physik, utgitt i fire bind da han allerede hadde forlatt professoratet i Berlin.

I en alder av 63 år døde Gustav Kirchhoff i Berlin 17. oktober 1887.

Kirchhoffs lover

Kirchhoffs lover er to grupper av lover om elektriske kretsløp og termisk utslipp.

Begge lovene er oppkalt etter forfatteren, selv om de mest kjente er de som angår elektroteknikk.

Kirchhoffs tre lover om spektroskopi

Forskeren utviklet et sett med lover for å beskrive hvordan utslipp av lys fra glødende objekter oppfører seg:

1- En varm, solid gjenstand produserer lys i et kontinuerlig spektrum.

2- En spenstig gass produserer lys med spektrallinjer med separate bølgelengder som er avhengig av den kjemiske sammensetningen av gassen.

3 - En fast gjenstand ved høy temperatur omgitt av en tynn gass ved lavere temperaturer produserer lys i et kontinuerlig spektrum med gap ved separate bølgelengder hvis posisjoner er avhengig av den kjemiske sammensetningen av gassen.

De tre lovene om Kirchhoffs spektrografi var senere grunnlaget for fremveksten av kvantemekanikk.

Kirchhoffs lover for elektroteknikk

Som nevnt var settet med lover om elektrisitet formulert av Kirchhoff hans mest relevante bidrag til vitenskapen. For å gjøre dette, trakk han på tidligere arbeider av Georg Simon Ohm.

Disse lovene ble snart grunnleggende verktøy for kretsanalyse. På en veldig oppsummert måte tillater dens utvidelse å måle strømstyrken, så vel som potensialforskjellen på et bestemt punkt i en strømkrets.

- Kirchhoffs første lov eller lov som tilsvarer knutepunktene: “I en hvilken som helst node er den algebraiske summen av de elektriske strømningene som kommer inn lik summen av strømmen som går. Som ekvivalent er den algebraiske summen av alle strømmer som går gjennom noden lik null "

- Kirchhoffs andre lov eller lov som tilsvarer masker: "i en lukket krets i et nettverk er summen av spenningsfallet i dens komponenter lik summen av de medfølgende spenningene og derfor den algebraiske summen av potensialforskjellene i et nett er null. "

Bidragene

Bortsett fra lovene som bærer hans navn, ga Kirchhoff mange flere bidrag til vitenskapen, både praktisk og teoretisk. Dermed dedikerte han sin innsats for å forbedre kunnskapen om elektrisitet, plateteori, optikk og spektroskopi, blant andre studieretninger.

På samme måte utførte han forskjellige undersøkelser om hvordan varmeledning skjer og prøvde å måle spekteret til himmelstjerner, inkludert sol og tåke. Sistnevnte hjalp ham med å lage et romlig atlas og demonstrere forholdet mellom absorpsjon av lys og dets utslipp.

Kirchhoff diffraksjonsformel

Kirchhof brukte diffraksjonsteorien presentert av Fresnel i 1818 for å utvikle en formel som beskriver hvordan lysbølger oppfører seg når de går gjennom en liten blenderåpning.

Spektrografen og nye spektrografiske analyseteknikker

Som nevnt var samarbeidet mellom Gustav Kirchhoff og Robert Bunsen under oppholdet på Universitetet i Heidelberg veldig fruktbart. Begge forskerne prøvde banebrytende teknikker for spektrografisk analyse. I praksis tillot dette dem å oppdage to nye kjemiske elementer: rubidium og cesium.

For å gjøre disse funnene måtte de to forskerne lage et nytt instrument: den moderne spektrografen. Den projiserer en flamme på bunnen av en skala med forskjellige bølgelengder. Dermed klarte de å lokalisere spektrallinjene, som vises når lys brytes ned i spekteret.

Spektral sammensetning av solen

En annen av Kirchhoffs undersøkelser var å prøve å måle den spektrale sammensetningen av stjernen vår, Solen.

Denne forskningen tillot ham å finne ut at når lys passerer gjennom alle typer gass, absorberer det bølgelengdene, akkurat som det ville gjort hvis det tidligere var oppvarmet. Denne eiendommen ble døpt Fraunhofer-linjene.

Kirchhoff brukte kunnskapen som forklart for de mørke linjene i solspekteret, og som intensiveres når sollyset passerer gjennom en flamme. Resultatet av denne forskningen var kunngjøringen av utslippsloven fra Kirchhoff-Clausius, og det var begynnelsen på en ny scene innen astronomi.

Forskeren brukte resultatene som ble oppnådd for å bestemme i 1861 tilstedeværelsen i solen av elementer som magnesium, sink, natrium eller kobber, slik det forekommer i jordskorpen.

Til syvende og sist hjalp disse studiene ham med å lage et kart over solspekteret. Kartet, trykt i firfarget, ble bestilt av Berlin Academy of Sciences.

Elastisk plate deformasjon

Forskeren dedikerte også en del av tiden sin til å løse noen problemer relatert til elastiske plater og deres deformasjon.

Den første teorien om dette emnet hadde blitt publisert av Sophie Germain og Siméon Denis Poisson og senere perfeksjonert av Claude-Louis Navier. Kirchhoffs jobb, med differensialkalkulaturen, var å svare på spørsmålene som fremdeles forble uløste.

Verker og publikasjoner

Gustav Kirchhoff var forfatter, alene eller i samarbeid med andre kolleger, av flere vitenskapelige arbeider.

Blant de viktigste er den som er viet til kjemiske elementer og deres spektre, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863); hans fire bind om matematisk fysikk, Vorlesungen über mathematatischen Physik (1876-1894), og Gesammelte Abhandlungen.

Priser og utmerkelser

Gustav Kirchhoffs bidrag til vitenskap ble anerkjent av et stort antall institusjoner i hans tid. Blant dem som utnevnte ham til medlem var Royal Society, American Academy of Arts and Sciences, Russian Academy of Sciences og Prussian Academy of Sciences.

I tillegg mottok forskeren følgende priser og priser til anerkjennelse av sitt arbeid.

- Order of Merit of Sciences and Arts.

- Rumford-medalje.

- Bavarian Order of Maximilian for Science and the Arts.

- Matteucci-medalje.

- Davy-medalje.

Etter hans død mottok han også Jansen-medaljen og et månekrater og en asteroide ble døpt med etternavnet.

referanser

1. Biografier og liv. Gustav Kirchhoff. Mottatt fra biografiasyvidas.com
2. McAllister, Willy. Kirchhoffs lover. Gjenopprettet fra es.khanacademy.org
3. EcuRed. Gustav Kirchhoff. Mottatt fra ecured.cu
4. Redaktørene av Encyclopaedia Britannica. Gustav Kirchhoff. Hentet fra britannica.com
5. Kjente forskere. Gustav Kirchhoff. Hentet fra famousscientists.org
6. New World Encyclopedia. Gustav Kirchhoff. Hentet fra newworldencyclopedia.org
7. Science History Institute. Robert Bunsen og Gustav Kirchhoff. Hentet fra sciencehistory.org
8. Robertson, EF; O'Connor, JJ Gustav Robert Kirchhoff. Hentet fra grupper.dcs.st-og.ac.uk