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物理學家Gustav Kirchhoff的生活和工作

來源:教育資源網(wǎng) ? 發(fā)布時間:2021-03-16 08:00:15 ? 點擊:521

Gustav Robert Kirchhoff（1824年3月12日至1887年10月17日）是德國物理學家。他以發(fā)展基爾霍夫定律而聞名，基爾霍夫定律量化電路中的電流和電壓。除了基爾霍夫定律外，基爾霍夫還對物理學做出了許多其他基本貢獻，包括光譜學和黑體輻射方面的工作。

快速事實：Gustav Kirchhoff

  • 全名：Gustav Robert Kirchhoff
  • 職業(yè)：物理學家
  • 以著稱：開發(fā)了Kirchhoff'電路法則
  • 出生：1824年3月12日在普魯士州科尼茨堡
  • 死亡：1887年10月17日在德國柏林
  • 父母姓名：Carl Friedrich Kirchhoff，Juliane Johanna Henriette von Wittke
  • 配偶'姓名：Clara Richelot（m。1834-1869），Benovefa Karolina SopieLuiseBr?mmel（m。1872）

早年和教育

Gustav Kirchhoff出生于普魯士州的K?nigsberg（現(xiàn)為俄羅斯的Kaliningrad），是三個兒子中最小的一個。他的父母是致力于普魯士州的法律顧問Carl Friedrich Kirchhoff和Juliane Johanna Henriette von Wittke。Kirchhoff的父母鼓勵他們的孩子盡可能**地為普魯士州服務。Kirchoff是一位學業(yè)強大的學生，所以他計劃成為一名大學教授，當時被認為是普魯士的公務員。Kirchhoff和他的兄弟一起上了Kneiphofische高中，并于1842年獲得文憑。

高中畢業(yè)后，Kirchhoff開始在K?nigsberg的Albertus大學數(shù)學物理系學習。在那里，Kirchhoff參加了由數(shù)學家Franz Neumann和Carl Jacobi開發(fā)的1843年至1846年的數(shù)學-物理研討會。

尤其是紐曼對基爾霍夫產(chǎn)生了深遠的影響，并鼓勵他從事數(shù)學物理學領域重點是發(fā)展物理學問題的數(shù)學方法。在與Neumann一起研究時，Kirchhoff于1845年發(fā)表了他的第一篇論文，年齡21。本文包含兩個Kirchhoff定律，可以計算電路中的電流和電壓。

Kirchhoff's Laws

Kirchhoff的電流和電壓定律是分析電路的基礎，可以量化電路內(nèi)的電流和電壓。Kirchhoff通過推廣歐姆定律的結(jié)果得出了這些定律，歐姆定律指出兩點之間的電流與這些點之間的電壓成正比，與電阻成反比。

基爾霍夫第一定律說，在電路中給定的結(jié)處，進入結(jié)的電流必須等于離開結(jié)的電流之和。Kirchhoff的第二定律指出，如果電路中存在閉環(huán)，則環(huán)路內(nèi)電壓差的總和等于零。

通過與本森的合作，基爾霍夫制定了三部基爾霍夫的光譜學法則：

  1. 白熾燈固體，液體或致密氣體-加熱后點亮-發(fā)射連續(xù)光譜：它們發(fā)射所有波長的光。
  2. 熱的低密度氣體產(chǎn)生發(fā)射線光譜：氣體以特定的離散波長發(fā)光，這可以看作是明亮的線條
  3. 穿過較冷的低密度氣體的連續(xù)光譜產(chǎn)生吸收線光譜：氣體吸收特定離散波長的光，在其他連續(xù)光譜中可以看作黑線。

由于原子和分子產(chǎn)生自己獨特的光譜，這些規(guī)律允許識別原子和分子在被研究的對象中發(fā)現(xiàn)。

Kirchhoff還在熱輻射方面做了重要工作，并于1859年提出了Kirchhoff的熱輻射定律。該法律規(guī)定，如果物體或表面處于靜態(tài)熱平衡狀態(tài)，則物體或表面的發(fā)射率（作為輻射發(fā)射能量的能力）和吸光度（吸收輻射的能力）在任何波長和溫度下都是相等的。

在研究熱輻射時，Kirchhoff還創(chuàng)造了一個術語“黑體”來描述一個假設的物體，該物體吸收所有入射光，從而在保持恒定溫度以建立熱平衡時發(fā)射所有這些光。1900年，物理學家馬克斯普朗克假設這些黑體以某些稱為“量子”的值吸收和發(fā)射能量。這一發(fā)現(xiàn)將成為量子力學的關鍵見解之一。

學術生涯

1847年，Kirchhoff畢業(yè)于K?nigsberg大學，1848年成為德國柏林大學的無償講師。1850年，他成為布雷斯勞大學的副教授，1854年成為海德堡大學的物理教授。在Breslau，Kirchhoff會見了德國化學家Robert Bunsen，之后命名了本生燃燒器，并安排Kirchhoff來到海德堡大學。

在19世紀60年代，Kirchhoff和Bunsen表明，每個元素都可以用獨特的光譜模式進行識別，從而確定光譜可以用于實驗分析元素。這對將發(fā)現(xiàn)元素銫和銠，同時使用光譜學研究太陽中的元素。

除了他在光譜學方面的工作外，Kirchhoff還將研究黑體輻射，該術語于1862年創(chuàng)造。他的工作被認為是量子力學發(fā)展的基礎。1875年，基爾霍夫成為柏林數(shù)學物理**。他后來于1886年退休。

科普_1

晚年和遺產(chǎn)

Kirchhoff于1887年10月17日在德國柏林去世，享年63歲。他因其對物理領域的貢獻以及他有影響力的教學生涯而聞名。他的電路Kirchhoff##39定律現(xiàn)在作為電磁學入門物理課程的一部分教授。

來源

  • 曲棍球，Thomas A.，編輯。天文百科全書。Springer，2014.
  • Inan，Aziz S.“Gustav Robert Kirchhoff在150年前偶然發(fā)現(xiàn)了什么？“2010 IEEE電路和系統(tǒng)國際研討會論文集，第73-76頁。
  • ”基爾霍夫定律“?？的螤柎髮W，http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/kirchhoff.htm。
  • 卡爾·尤金（Karl Eugen）庫爾勒（Kurrer）。結(jié)構(gòu)理論的歷史：從拱分析到計算力學。Ernst&Sohn，2008。
  • “Gustav Robert Kirchhoff?！?em>分子表達：科學，光學和你，2015，https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kirchhoff.html。
  • O'Connor，J。J.和Robertson，E。F.“Gustav Robert Kirchhoff?！?em>蘇格蘭圣安德魯斯大學，2002.
  • 帕爾馬，克里斯托弗?！癒irchoff的法律和光譜學?！?em>賓夕法尼亞州立大學，https上海游龍石文化科普館://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3?up6.html。

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