Gustav Kirchhoff (1824-1887) a fost un fizician german născut în martie 1824 în Prusia de Est. În cursul carierei sale științifice a adus contribuții importante în domenii precum electricitatea, spectroscopia sau măsurarea radiațiilor din corpurile negre..
Încă de la o vârstă fragedă, Kirchhoff a fost încurajat de familie să se dedice predării universitare. Întrucât în liceu și-a arătat condițiile bune pentru matematică, a decis să opteze pentru materia respectivă, deși în ramura fizică-matematică. La Königberg, unde a studiat, a intrat în contact cu oameni de știință importanți care i-au influențat cercetarea.
Fără să-și fi terminat încă studiile universitare, Kirchhoff a prezentat unele dintre primele sale lucrări. Printre cele mai proeminente se numără cele două seturi de legi care îi poartă numele. Unul este dedicat radiațiilor termice, deși cele mai importante au fost legile legate de electrotehnică.
Kirchhoff și-a petrecut cea mai mare parte a carierei la Universitatea din Heidelberg, în ciuda faptului că a primit oferte de la alte centre mai reputate. Abia la bătrânețe și cu o stare de sănătate destul de precară s-a mutat la Berlin. În ciuda acestui fapt, el a rămas activ până în momentul morții sale, în octombrie 1887..
Indice articol
Gustav Robert Kirchhoff s-a născut la Königberg (pe atunci capitala Prusiei de Est) la 12 octombrie 1824. În acea perioadă, orașul era cunoscut pentru activitatea sa intelectuală, până la punctul în care a primit porecla de „Orașul rațiunii pure”..
Familia sa aparținea elitei locale, deoarece tatăl său era un avocat cunoscut pentru devotamentul său față de statul prusac..
Capacitățile intelectuale ridicate ale lui Gustav au început să se arate de la o vârstă foarte fragedă. În plus, educația sa a fost îndreptată de tatăl său către obligația de a servi Prusia..
Ambii factori au făcut ca demersurile sale profesionale să se concentreze pe a deveni profesor universitar, deoarece la vremea respectivă erau funcționari publici, ceea ce a coincis cu dorința tatălui său de a-și pune abilitățile în slujba țării sale.
Institutul Kneiphof a fost locul ales de familia sa pentru ca tânărul Gustav să urmeze liceul. În acel centru a început să-și arate condițiile bune pentru matematică, ceea ce l-a determinat să-și orienteze studiile universitare către materia respectivă.
Kirchhoff a intrat în centrul universitar din orașul său natal, Universitatea Albertus. Această instituție era cunoscută pentru seminarul de fizică matematică stabilit de Franz Neumann (considerat tatăl fizicii teoretice din țară) și de Carl Gustav Jakob Jacobi (unul dintre cei mai eminenți matematicieni ai vremii).
Viitorul om de știință a participat la acest seminar între 1843 și 1846. Cu toate acestea, nu a putut profita de învățăturile lui Jacobi, care era bolnav, și, din acest motiv, Neumman a fost cel care a avut cea mai mare influență asupra pregătirii sale..
Neumann devenise interesat de inducția electrică până la acea dată și publicase primele două lucrări despre inducție în 1845. Acest lucru l-a determinat pe Kirchhoff, ca discipol al său, să înceapă să acorde atenție și subiectului respectiv. În plus, a studiat matematică și cu Friedrich Jules Richelot.
Încă din 1845, când încă studia, Kirchhoff a prezentat o lucrare despre fluxul de electricitate într-o placă circulară. Acest studiu va fi ulterior baza tezei sale de doctorat.
În același an, a luat ca referință o teorie prezentată de un alt fizician, Georg Simon Ohm, pentru a formula ceea ce ar fi cunoscut sub numele de Legile ingineriei electrice ale lui Kirchhoff..
Prima consecință a publicării Legilor lui Kirchhoff a fost că autorul a primit o bursă pentru a-și continua pregătirea la Paris. Cu toate acestea, situația din Europa la acea vreme era foarte tensionată, în special între Prusia și Franța, care urma să ajungă la război în 1870.
Din acest motiv, Kirchhoff a respins opțiunea de a se muta în capitala Franței. În schimb, s-a stabilit la Berlin, unde a început să lucreze ca Privatdozent (profesor care nu a primit niciun salariu) la Universitatea din acel oraș..
În timpul în care a desfășurat această activitate, omul de știință nu a încetat să publice rezultatele cercetării sale. Dintre acestea, el a subliniat contribuția sa la teoria curenților electrici și electrostatici..
Următoarea sa destinație a fost Breslau (în zilele noastre numit Wroclaw), unde a fost numit profesor extraordinar.
Șederea lui Kirchhoff la Breslau a durat un an, între 1851 și 1852. În acel timp, fizicianul s-a împrietenit cu Robert Bunsen, un cunoscut chimist..
Bunsen a fost cel care l-a convins pe Kirchhoff să părăsească orașul pentru a începe să lucreze ca profesor de fizică la Heidelberg. Colaborarea dintre cei doi prieteni a fost foarte fructuoasă și amândoi au devenit obișnuiți la întâlnirile desfășurate de un grup de oameni de știință organizate de Hermann von Helmholtz..
Gustav Kirchhoff s-a căsătorit în 1857 cu fiica fostului său profesor de matematică la Konigsberg. Cu toate acestea, soția sa, Clara Richelot, a încetat din viață în 1869, lăsându-l pe omul de știință singur în grija celor cinci copii pe care îi aveau în comun. În 1872, savantul s-a recăsătorit, de data aceasta cu Luise Brömmel.
În acel moment, starea de sănătate a lui Kirchhoff, care fusese întotdeauna precară, s-a deteriorat și a fost forțat să folosească un scaun cu rotile sau, în caz contrar, cârje..
Faima omului de știință a crescut și numeroase universități i-au trimis oferte pentru a se alătura personalului lor. Cu toate acestea, Kirchhoff a preferat să rămână în Heidelberg.
Starea de sănătate a lui Kirchhoff se deteriora din ce în ce mai mult. Curând a început să aibă dificultăți în efectuarea experimentelor necesare pentru confirmarea investigațiilor sale. În ciuda dorinței sale de a nu părăsi Heidelberg, în cele din urmă a decis să accepte o ofertă de la Universitatea din Berlin de a ocupa catedra de fizică-matematică..
Kirchhoff s-a alăturat noului său post în 1875 și, pe lângă sarcinile de predare, a continuat să efectueze cercetări teoretice. Rezultatul a fost unul dintre cele mai cunoscute tratate ale sale: Vorlesungen über mathematischen Physik, publicat în patru volume când părăsise deja catedra din Berlin.
La vârsta de 63 de ani, Gustav Kirchhoff a murit la Berlin pe 17 octombrie 1887.
Legile lui Kirchhoff sunt două grupuri de legi privind circuitele electrice și emisiile termice.
Ambele seturi de legi sunt numite după autorul lor, deși cele mai cunoscute sunt cele referitoare la ingineria electrică.
Oamenii de știință au dezvoltat un set de legi pentru a descrie modul în care se comportă emisia de lumină de către obiectele incandescente:
1- Un obiect solid fierbinte produce lumină într-un spectru continuu.
2- Un gaz slab produce lumină cu linii spectrale la lungimi de undă discrete care depind de compoziția chimică a gazului..
3- Un obiect solid la temperatură înaltă înconjurat de un gaz slab la temperaturi mai scăzute produce lumină într-un spectru continuu cu goluri la lungimi de undă discrete ale căror poziții depind de compoziția chimică a gazului.
Cele trei legi ale spectrografiei lui Kirchhoff au fost, mai târziu, baza apariției mecanicii cuantice.
După cum sa menționat, setul de legi privind energia electrică formulat de Kirchhoff a fost cea mai relevantă contribuție a sa la știință. Pentru a face acest lucru, s-a bazat pe lucrările anterioare ale lui Georg Simon Ohm..
Aceste legi au devenit în curând instrumente fundamentale pentru analiza circuitelor. Într-un mod foarte rezumat, extensia acestuia permite măsurarea intensității curentului, precum și a diferenței de potențial la un anumit punct dintr-un circuit electric..
- Prima lege a lui Kirchhoff sau Legea corespunzătoare nodurilor: „În orice nod, suma algebrică a curenților electrici care intră este egală cu suma curenților care ies. Ca echivalent, suma algebrică a tuturor curenților care trec prin nod este egală cu zero "
- A doua lege sau lege a lui Kirchhoff corespunzătoare ochiurilor: „într-un circuit închis al unei rețele, suma setului de căderi de tensiune din componentele sale este egală cu suma tensiunilor furnizate și, prin urmare, suma algebrică a diferențelor de potențial într-o plasă este zero. "
În afară de legile care îi poartă numele, Kirchhoff a adus mult mai multe contribuții la știință, atât practice, cât și teoretice. Astfel, și-a dedicat eforturile îmbunătățirii cunoștințelor despre electricitate, teoria plăcilor, optica și spectroscopia, printre alte domenii de studiu..
De asemenea, el a efectuat diverse investigații cu privire la modul în care are loc conducerea căldurii și a încercat să măsoare spectrul stelelor cerești, inclusiv soarele și nebuloasele. Acesta din urmă l-a ajutat să creeze un atlas spațial și să demonstreze relația dintre absorbția luminii și emisia acesteia..
Kirchhof a folosit teoria difracției prezentată de Fresnel în 1818 pentru a dezvolta o formulă care descrie modul în care se comportă undele de lumină atunci când trec printr-o mică deschidere..
După cum sa menționat, colaborarea dintre Gustav Kirchhoff și Robert Bunsen în timpul șederii lor la Universitatea din Heidelberg a fost foarte fructuoasă. Ambii oameni de știință au încercat tehnici de pionierat pentru analiza spectrografică. În practică, acest lucru le-a permis să descopere două elemente chimice noi: rubidiu și cesiu..
Pentru a face aceste descoperiri, cei doi cercetători au fost nevoiți să facă un nou instrument: spectrograful modern. Proiectează o flacără pe fundul unei scări de diferite lungimi de undă. Astfel, au reușit să localizeze liniile spectrale, care apar atunci când lumina se descompune în spectrul ei..
O altă dintre investigațiile lui Kirchhoff a fost aceea de a încerca să măsoare compoziția spectrală a stelei noastre, Soarele.
Această cercetare i-a permis să afle că atunci când lumina trece prin orice tip de gaz, aceasta îi absoarbe lungimile de undă, la fel cum ar fi dacă ar fi fost încălzită anterior. Această proprietate a fost botezată ca linii Fraunhofer.
Kirchhoff și-a folosit cunoștințele dobândite ca explicație pentru liniile întunecate prezente în spectrul solar care se intensifică atunci când lumina soarelui trece printr-o flacără. Rezultatul acestei cercetări a fost promulgarea Legii emisiilor Kirchhoff-Clausius și a fost începutul unei noi etape în domeniul astronomiei.
Omul de știință a folosit rezultatele obținute pentru a determina, în 1861, prezența la Soare a unor elemente precum magneziu, zinc, sodiu sau cupru, așa cum apare în scoarța Pământului..
În cele din urmă, aceste studii l-au ajutat să creeze o hartă a spectrului solar. Harta, tipărită în patru culori, a fost comandată de Academia de Științe din Berlin.
De asemenea, omul de știință și-a dedicat o parte din timpul său rezolvării unor probleme legate de plăcile elastice și deformarea acestora..
Prima teorie despre acest subiect fusese publicată de Sophie Germain și Siméon Denis Poisson și, mai târziu, perfecționată de Claude-Louis Navier. Lucrarea lui Kirchhoff, care a folosit calculul diferențial, a fost să răspundă la întrebările care rămâneau încă nerezolvate..
Gustav Kirchhoff a fost autorul, singur sau în colaborare cu alți colegi, a mai multor lucrări științifice.
Printre cele mai importante se numără cel dedicat elementelor chimice și spectrelor lor , Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863); cele patru volume ale sale despre fizica matematică, Vorlesungen über mathematischen Physik (1876-1894) și Gesammelte Abhandlungen.
Contribuțiile lui Gustav Kirchhoff la știință au fost recunoscute de un număr mare de instituții din timpul său. Printre cei care l-au numit membru s-au numărat Societatea Regală, Academia Americană de Arte și Științe, Academia Rusă de Științe și Academia de Științe din Prusia..
În plus, omul de știință a primit și următoarele premii și premii ca recunoaștere a muncii sale.
- Ordinul de merit al științelor și artelor.
- Medalia Rumford.
- Ordinul bavarez al lui Maximilian pentru știință și arte.
- Medalia Matteucci.
- Medalia Davy.
După moartea sa, a primit, de asemenea, medalia Jansen și un crater lunar și un asteroid au fost botezați cu numele său de familie..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.