GUSTAVS KIRŠHOFS: BIOGRĀFIJA, LIKUMI, RAKSTI, DARBI - BIOGRĀFIJAS - 2025

Gustavs Kiršhofs (1824-1887) bija vācu fiziķis, kurš dzimis 1824. gada martā toreizējā Austrumprūsijā. Savas zinātniskās karjeras laikā viņš ir devis nozīmīgu ieguldījumu tādās jomās kā elektrība, spektroskopija vai melno ķermeņu radītā starojuma mērīšana.

Kopš ļoti jauna vecuma Kiršhofu viņa ģimene iedrošināja veltīt sevi mācīšanai universitātē. Tā kā vidusskolā viņš parādīja savus labos apstākļus matemātikā, viņš nolēma izvēlēties šo priekšmetu, kaut arī fizikāli matemātiskajā nozarē. Kēnigbergā, kur viņš studēja, viņš saskārās ar nozīmīgiem zinātniekiem, kuri ietekmēja viņa pētījumu.

Gustavs Kiršhofs - Avots: Smitsona bibliotēka sadaļā Public Domain

Vēl nepabeidzot studijas universitātē, Kiršhofs prezentēja dažus no saviem pirmajiem darbiem. Starp visredzamākajiem ir divi likumu komplekti, uz kuriem ir viņa vārds. Viens no tiem ir paredzēts termiskajam starojumam, lai gan vissvarīgākais bija likumi, kas saistīti ar elektrotehniku.

Kirchhoff lielāko savas karjeras daļu pavadīja Heidelbergas universitātē, neskatoties uz to, ka viņš saņēma piedāvājumus no citiem vairāk slaveniem centriem. Tikai vecumdienās un ar diezgan nestabilu veselības stāvokli viņš pārcēlās uz Berlīni. Neskatoties uz to, viņš palika aktīvs līdz nāvei, 1887. gada oktobrim.

Biogrāfija

Gustavs Roberts Kiršhofs dzimis Kēnigbergā (toreizējā Austrumprūsijas galvaspilsētā) 1824. gada 12. oktobrī. Tajā laikā pilsēta bija pazīstama ar savu intelektuālo darbību līdz vietai, ka to sauca par “tīru saprātu pilsētu”.

Viņa ģimene piederēja vietējai elitei, jo viņa tēvs bija jurists, kurš bija pazīstams ar nodošanos Prūsijas valstij.

Gustava augstās intelektuālās spējas sāka parādīt sevi no ļoti jauna vecuma. Turklāt viņa izglītību vadīja viņa tēvs, kurš uzlika pienākumu kalpot Prūsijai.

Abi faktori lika viņa profesionālajiem darbiem koncentrēties uz kļūšanu par universitātes profesoru, jo tajā laikā tie bija valsts ierēdņi, kas sakrita ar viņa tēva vēlmi, lai viņš savas prasmes kalpotu savai valstij.

Izglītība

Kneiphof institūts bija viņa ģimenes izvēlētā vieta, lai jaunais Gustavs apmeklētu vidusskolu. Šajā centrā viņš sāka parādīt savus labos apstākļus matemātikai, kā rezultātā viņš orientēja universitātes studijas uz šo priekšmetu.

Kiršhofs ienāca universitātes centrā savā dzimtajā pilsētā Albertus universitātē. Šī iestāde bija pazīstama ar semināru par matemātiskās fizikas jautājumiem, kuru izveidoja Francs Neimans (kuru uzskatīja par teorētiskās fizikas tēvu valstī) un Carl Gustav Jakob Jacobi (viens no tā laika izcilākajiem matemātiķiem).

Topošais zinātnieks piedalījās šajā seminārā laikā no 1843. līdz 1846. gadam. Tomēr viņš nevarēja izmantot Jakobi mācības, kurš bija slims, un šī iemesla dēļ tieši Neummans bija vislielākā ietekme uz viņa apmācību.

Līdz tam datumam Neumanns sāka interesēties par elektrisko indukciju un 1845. gadā bija publicējis savus pirmos divus darbus par indukciju. Tas lika Kirhhofam kā viņa māceklim sākt pievērst uzmanību arī šim priekšmetam. Bez tam, viņš arī studēja matemātiku pie Fridriha Jules Richelot.

Pirmās publikācijas

Jau 1845. gadā, kad viņš vēl mācījās, Kiršhofs apļveida plāksnē prezentēja darbu par elektrības plūsmu. Šis pētījums vēlāk būs viņa promocijas darba pamatā.

Tajā pašā gadā viņš kā atsauci izmantoja cita fiziķa Georga Simona Ohma iesniegto teoriju, lai formulētu to, kas būtu pazīstams kā Kiršhofa elektrotehnikas likumi.

Transfērs uz Berlīni

Pirmās Kiršhofa likumu publicēšanas sekas bija tādas, ka autore saņēma stipendiju, lai turpinātu mācības Parīzē. Tomēr situācija tajā laikā Eiropā bija ļoti saspringta, īpaši starp Prūsiju un Franciju, kas galu galā nonāks karā 1870. gadā.

Šī iemesla dēļ Kirchhoff noraidīja iespēju pārcelties uz Francijas galvaspilsētu. Tā vietā viņš apmetās uz dzīvi Berlīnē, kur sāka strādāt par Privatdozent (profesors, kurš nesaņēma algu) šīs pilsētas universitātē.

Laikā, kad viņš veica šo darbību, zinātnieks nepārstāja publicēt savu pētījumu rezultātus. Starp tiem viņš uzsvēra savu ieguldījumu elektrisko un elektrostatisko strāvu teorijā.

Nākamais viņa galamērķis bija Breslau (mūsdienās sauc par Vroclavu), kur viņš tika iecelts par ārkārtējo profesoru.

Heidelbergas universitāte

Kiršhofa uzturēšanās Breslavā ilga gadu no 1851. līdz 1852. gadam. Šajā laikā fiziķis sadraudzējās ar Robertu Bunsenu, kurš bija labi pazīstams ķīmiķis.

Tieši Bunsens pārliecināja Kiršhofu pamest pilsētu, lai sāktu strādāt par fizikas skolotāju Heidelbergā. Abu draugu sadarbība bija ļoti rezultatīva, un abi kļuva par regulāriem zinātnieku grupas sanāksmēs, kuras organizēja Hermans fon Helmholts.

Gustavs Kiršhofs apprecējās 1857. gadā no sava bijušā matemātikas skolotāja Konigsbergā meitas. Tomēr viņa sieva Klāra Rišelota mirusi 1869. gadā, atstājot zinātnieku vienatnē piecu bērnu kopšanā. 1872. gadā zinātnieks apprecējās atkārtoti, šoreiz ar Luīzi Brēmeli.

Tajā laikā Kiršhofa veselība, kas vienmēr bija nestabila, pasliktinājās, un viņš bija spiests izmantot ratiņkrēslu vai, ja tas neizdevās, kruķus.

Zinātnieka slava pieauga, un daudzas universitātes nosūtīja viņam piedāvājumus pievienoties viņu personālam. Kiršhofs tomēr deva priekšroku palikt Heidelbergā.

Atpakaļ uz Berlīni

Kiršhofa veselības stāvoklis pasliktinājās. Drīz viņam bija grūti veikt nepieciešamos eksperimentus, lai apstiprinātu izmeklēšanu. Neskatoties uz viņa vēlmi neatstāt Heidelbergu, galu galā viņš nolēma pieņemt Berlīnes universitātes piedāvājumu ieņemt fizikas-matemātikas krēslu.

Kirchhoff pievienojās jaunajam amatam 1875. gadā un papildus mācību pienākumiem turpināja veikt teorētiskus pētījumus. Rezultāts bija viens no viņa pazīstamākajiem traktātiem: Vorlesungen überhematischen Physik, kas tika publicēts četros sējumos, kad viņš jau bija aizgājis no Berlīnes profesora.

63 gadu vecumā miris Gustavs Kiršofs Berlīnē 1887. gada 17. oktobrī.

Kiršhofa likumi

Kiršhofa likumi ir divas likumu grupas par elektriskajām ķēdēm un termisko emisiju.

Abas likumu kopas ir nosauktas to autora vārdā, lai arī vispazīstamākie ir tie, kas attiecas uz elektrotehniku.

Kirhhofa trīs spektroskopijas likumi

Zinātnieks izstrādāja likumu kopumu, lai aprakstītu, kā darbojas gaismas izstarošana ar kvēlspuldzēm:

1- Karsts ciets objekts rada gaismu nepārtrauktā spektrā.

2 - Spēcīga gāze rada gaismu ar spektrālajām līnijām ar atsevišķiem viļņu garumiem, kas ir atkarīgi no gāzes ķīmiskā sastāva.

3 - Ciets objekts augstā temperatūrā, ko zemākā temperatūrā ieskauj mīksta gāze, nepārtrauktā spektrā rada gaismu ar spraugām atsevišķos viļņu garumos, kuru pozīcijas ir atkarīgas no gāzes ķīmiskā sastāva.

Trīs likumi par Kiršhofa spektrogrāfiju vēlāk bija kvantu mehānikas parādīšanās pamatā.

Kiršhofa elektrotehnikas likumi

Kā minēts, Kiršofa formulētais likumu kopums par elektrību bija viņa visatbilstošākais ieguldījums zinātnē. Lai to izdarītu, viņš balstījās uz Georga Simona Ohma iepriekšējo darbu.

Šie likumi drīz vien kļuva par pamata instrumentiem ķēžu analīzei. Ļoti īsumā tā paplašināšana ļauj izmērīt strāvas intensitāti, kā arī potenciālo starpību noteiktā elektrības ķēdes vietā.

- Kiršofa pirmais likums vai mezgliem atbilstošais likums: “Jebkurā mezglā ienākošo elektrisko strāvu algebriskā summa ir vienāda ar aizejošo strāvu summu. Kā ekvivalents visu strāvu, kas iet caur mezglu, algebriskā summa ir vienāda ar nulli "

- Kiršhofa otrais likums vai likums, kas atbilst acīm: “tīkla slēgtā ķēdē sprieguma kritumu kopums tā komponentos ir vienāds ar piegādāto spriegumu summu un līdz ar to algebrisko summu iespējamās atšķirības acīs ir nulle. "

Iemaksas

Neatkarīgi no likumiem, kas attiecas uz viņa vārdu, Kirchhoff ir devis daudz vairāk zinātnes ieguldījumu - gan praktisku, gan teorētisku. Tādējādi viņš veltīja savus centienus, lai pilnveidotu zināšanas par elektrību, plākšņu teoriju, optiku un spektroskopiju, starp citām studiju jomām.

Tāpat viņš veica dažādus izmeklējumus par to, kā notiek siltuma vadītspēja, un mēģināja izmērīt debess ķermeņu spektru, ieskaitot sauli un miglājus. Pēdējais palīdzēja viņam izveidot telpisko atlantu un parādīt saistību starp gaismas absorbciju un tās izstarošanu.

Kirhhofa difrakcijas formula

Kiršhofs izmantoja difrakcijas teoriju, ko Fresnel iesniedza 1818. gadā, lai izstrādātu formulu, kas apraksta, kā gaismas viļņi uzvedas, kad tie iziet cauri nelielai atverei.

Spektrogrāfs un jaunas spektrogrāfiskās analīzes metodes

Kā minēts, Gustava Kiršhofa un Roberta Bunsena sadarbība viņu uzturēšanās laikā Heidelbergas universitātē bija ļoti rezultatīva. Abi zinātnieki izmēģināja novatoriskas metodes spektrogrāfiskās analīzes veikšanai. Praksē tas ļāva viņiem atklāt divus jaunus ķīmiskos elementus: rubīdiju un cēziju.

Lai izdarītu šos atklājumus, abiem pētniekiem bija jāizgatavo jauns instruments: modernais spektrogrāfs. Tas projicē liesmu dažāda viļņa garuma skalas apakšā. Tādējādi viņi spēja noteikt spektrālās līnijas, kas parādās, kad gaisma sadalās tā spektrā.

Saules spektrālais sastāvs

Vēl viens no Kiršhofa izmeklējumiem bija mēģinājums izmērīt mūsu zvaigznes Saules spektrālo sastāvu.

Šis pētījums ļāva viņam noskaidrot, ka tad, kad gaisma iziet cauri jebkura veida gāzei, tā absorbē tā viļņu garumus, tāpat kā tas būtu, ja tas būtu iepriekš uzkarsēts. Šis īpašums tika kristīts Fraunhofer līnijas.

Kiršofs iegūtās zināšanas izmantoja kā skaidrojumu tumšajām līnijām, kas atrodas saules spektrā un pastiprinās, kad saules gaisma iziet cauri liesmai. Šī pētījuma rezultāts bija Kirhhoff-Clausius emisijas likuma izsludināšana, un tas bija jauna posma sākums astronomijas jomā.

Iegūtos rezultātus zinātnieks izmantoja, lai 1861. gadā noteiktu tādu elementu kā magnijs, cinks, nātrijs vai varš klātbūtni saulē, kā tas notiek Zemes garozā.

Galu galā šie pētījumi palīdzēja viņam izveidot Saules spektra karti. Četru krāsu iespiestā karte tika pasūtīta Berlīnes Zinātņu akadēmijā.

Elastīgās plāksnes deformācija

Zinātnieks daļu laika pavadīja arī dažu problēmu risināšanā, kas saistītas ar elastīgajām plāksnēm un to deformāciju.

Pirmo teoriju par šo tēmu publicēja Sophie Germain un Siméon Denis Poisson, un vēlāk to pilnveidoja Claude-Louis Navier. Kiršhofa darbs, kurš izmantoja diferenciālo aprēķinu, bija atbildēt uz jautājumiem, kuri joprojām palika neatrisināti.

Darbi un publikācijas

Gustavs Kiršhofs viens pats vai sadarbībā ar citiem kolēģiem bija vairāku zinātnisko darbu autors.

Starp svarīgākajiem ir ķīmiskajiem elementiem un to spektriem veltītais, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861–1863); viņa četri sējumi par matemātisko fiziku, Vorlesungen über mateischen Physik (1876-1894) un Gesammelte Abhandlungen.

Apbalvojumi un apbalvojumi

Gustava Kiršhofa ieguldījumu zinātnē atzina daudzas sava laika institūcijas. Starp tiem, kas viņu padarīja par biedru, bija Karaliskā biedrība, Amerikas Mākslas un zinātnes akadēmija, Krievijas Zinātņu akadēmija un Prūsijas Zinātņu akadēmija.

Turklāt zinātnieks saņēma arī šādas balvas un balvas par atzinību par savu darbu.

- Zinātņu un mākslas nopelnu ordenis.

- Rumforda medaļa.

- Bavārijas Maksimiliānu ordenis zinātnei un mākslai.

- Matteucci medaļa.

- Deivisa medaļa.

Pēc viņa nāves viņš saņēma arī Jansena medaļu, un Mēness krāteris un asteroīds tika kristīts ar viņa uzvārdu.

Atsauces

1. Biogrāfijas un dzīves. Gustavs Kiršhofs. Iegūts no vietnes biografiasyvidas.com
2. Makalters, Vilijs. Kiršhofa likumi. Atgūts no es.khanacademy.org
3. EcuRed. Gustavs Kiršhofs. Iegūts no ecured.cu
4. Enciklopēdijas Britannica redaktori. Gustavs Kiršhofs. Izgūts no britannica.com
5. Slaveni zinātnieki. Gustavs Kiršhofs. Saturs iegūts no famousscientists.org
6. Jaunā pasaules enciklopēdija. Gustavs Kiršhofs. Saturs iegūts no newworldencyclopedia.org
7. Zinātnes vēstures institūts. Roberts Bunsens un Gustavs Kiršhofs. Saturs iegūts no sciencehistory.org
8. Robertsons, EF; O'Connor, JJ Gustav Roberts Kirchhoff. Saturs iegūts no grupas.dcs.st-and.ac.uk