GUSTAV KIRCHHOFF : 전기, 법률, 기여, 작품 - 전기 - 2025

Gustav Kirchhoff (1824-1887)는 1824 년 3 월 동 프로이센에서 태어난 독일 물리학 자였습니다. 그의 과학 경력 동안 그는 전기, 분광학 또는 흑체로부터의 방사선 측정과 같은 분야에서 중요한 공헌을했습니다.

아주 어렸을 때부터 Kirchhoff는 가족으로부터 대학 교육에 헌신하도록 격려를 받았습니다. 고등학교 때 그는 수학에 대한 좋은 조건을 보여 주었기 때문에 그는 물리 수학 분야에 있지만 그 과목을 선택하기로 결정했습니다. 그가 공부 한 Königberg에서 그는 자신의 연구에 영향을 준 중요한 과학자들과 접촉했습니다.

Gustav Kirchhoff-출처 : 공개 도메인의 스미소니언 도서관

아직 대학 공부를 마치지 못한 채 Kirchhoff는 그의 첫 작품을 발표했습니다. 가장 눈에 띄는 것은 그의 이름을 지닌 두 가지 법률입니다. 하나는 열 복사에 전념하지만 가장 중요한 것은 전기 공학과 관련된 법칙이었습니다.

Kirchhoff는 다른 유명한 센터에서 제안을 받았음에도 불구하고 대부분의 경력을 하이델베르크 대학교에서 보냈습니다. 노년기에 건강이 다소 불안정한 상태에서 그는 베를린으로 이사했습니다. 그럼에도 불구하고 그는 1887 년 10 월 사망 할 때까지 활동적인 상태를 유지했습니다.

전기

Gustav Robert Kirchhoff는 1824 년 10 월 12 일 Königberg (당시 동 프로이센의 수도)에서 태어났습니다. 그 당시이 도시는 "순수한 이성의 도시"라는 별명을 가질 정도로 지적 활동으로 유명했습니다.

그의 아버지는 프로이센 국가에 대한 헌신으로 유명한 변호사 였기 때문에 그의 가족은 지역 엘리트에 속했습니다.

구스타프의 높은 지적 능력은 아주 어린 나이부터 나타나기 시작했습니다. 또한 그의 교육은 그의 아버지가 프로이센을 섬길 의무를 맡았습니다.

두 가지 요인으로 인해 그의 직업적 단계는 대학 교수가되는 데 초점을 두게되었습니다. 당시 이들은 공무원 이었기 때문에 그의 기술을 자신의 국가에 봉사하려는 아버지의 바람과 일치했기 때문입니다.

교육

Kneiphof Institute는 젊은 구스타프가 고등학교에 다니기 위해 그의 가족이 선택한 장소였습니다. 그 센터에서 그는 수학에 대한 자신의 좋은 조건을 보여주기 시작했고, 그로 인해 대학 공부를 그 과목으로 향하게했습니다.

Kirchhoff는 고향 인 Albertus University의 대학 센터에 입사했습니다. 이 기관은 Franz Neumann (미국에서 이론 물리학의 아버지로 간주)과 Carl Gustav Jakob Jacobi (당시 가장 저명한 수학자 중 한 명)가 설립 한 수학적 물리학 세미나로 유명했습니다.

미래의 과학자는 1843 년과 1846 년 사이에이 세미나에 참석했습니다. 그러나 그는 아픈 Jacobi의 가르침을 이용할 수 없었고, 이러한 이유로 그의 훈련에 가장 큰 영향을 준 것은 Neumman이었습니다.

Neumann은 그날까지 전기 유도에 관심을 갖게되었고 1845 년에 유도에 대한 그의 첫 두 작품을 발표했습니다. 이로 인해 그의 제자 인 Kirchhoff도 그 주제에 관심을 갖기 시작했습니다. 게다가 그는 Friedrich Jules Richelot과 함께 수학을 공부했습니다.

첫 간행물

1845 년에 그가 여전히 공부하고있을 때, Kirchhoff는 원형 판의 전기 흐름에 대한 작업을 발표했습니다. 이 연구는 나중에 그의 박사 논문의 기초가 될 것입니다.

같은 해에 그는 Kirchhoff의 전기 공학 법칙으로 알려진 것을 공식화하기 위해 다른 물리학자인 Georg Simon Ohm이 제시 한 이론을 참고 자료로 삼았습니다.

베를린으로 이동

Kirchhoff의 법칙 출판의 첫 번째 결과는 저자가 파리에서 훈련을 계속하기 위해 장학금을 받았다는 것입니다. 그러나 당시 유럽의 상황은 특히 프로이센과 프랑스 사이에 매우 긴장되어 있었고 결국 1870 년에 전쟁에 돌입했습니다.

이러한 이유로 Kirchhoff는 프랑스 수도로 이주하는 옵션을 거부했습니다. 대신 그는 베를린에 정착하여 그 도시의 대학에서 Privatdozent (연봉을받지 못한 교수)로 일하기 시작했습니다.

그가이 활동을 수행하는 동안 과학자는 그의 연구 결과 발표를 중단하지 않았습니다. 이 중 그는 전기 및 정전기 전류 이론에 대한 그의 공헌을 강조했습니다.

그의 다음 목적지는 Breslau (현재는 브로츠와프라고 함)였으며 그곳에서 그는 Extraordinary 교수로 임명되었습니다.

하이델베르크 대학교

Kirchhoff가 Breslau에 머무르는 기간은 1851 년부터 1852 년까지 1 년이었습니다.이 기간 동안 물리학자는 유명한 화학자 인 Robert Bunsen과 친구가되었습니다.

키르히 호프가 하이델베르크에서 물리학 교사로 일하기 위해 도시를 떠나도록 설득 한 것은 분젠이었습니다. 두 친구 간의 협력은 매우 유익했으며 둘 다 Hermann von Helmholtz가 조직 한 과학자 그룹이 수행하는 회의에서 정기적으로 참석했습니다.

Gustav Kirchhoff는 1857 년 Konigsberg에서 수학 교사의 딸로 결혼했습니다. 그러나 그의 아내 인 Clara Richelot은 1869 년에 세상을 떠났고, 과학자는 공통으로 가진 다섯 자녀를 돌보게되었습니다. 1872 년에 과학자는 Luise Brömmel과 재혼했습니다.

그 당시 항상 위태 롭던 키르히 호프의 건강은 악화되어 휠체어를 사용하거나 목발을 사용하도록 강요 받았습니다.

과학자의 명성이 높아지고 수많은 대학이 그에게 직원들과 합류하라는 제안을 보냈습니다. 그러나 Kirchhoff는 하이델베르그에 머물기를 선호했습니다.

베를린으로 돌아 가기

Kirchhoff의 건강 상태는 점점 더 악화되었습니다. 곧 그는 자신의 조사를 확인하기 위해 필요한 실험을 수행하는 데 어려움을 겪기 시작했습니다. 하이델베르그를 떠나지 않겠다는 그의 열망에도 불구하고 그는 결국 베를린 대학에서 물리학 수학 학과장을 맡 겠다는 제안을 수락하기로 결정했습니다.

Kirchhoff는 1875 년에 새로운 직책에 합류했으며 교육 업무 외에도 이론 연구를 계속했습니다. 그 결과 그의 가장 잘 알려진 논문 중 하나 인 Vorlesungen über mathematischen Physik이 이미 베를린 교수직을 떠났을 때 4 권으로 출판되었습니다.

구스타프 키르히 호프는 63 세의 나이로 1887 년 10 월 17 일 베를린에서 사망했습니다.

Kirchhoff의 법칙

Kirchhoff의 법칙은 전기 회로와 열 방출에 관한 두 가지 법칙 그룹입니다.

가장 잘 알려진 법칙은 전기 공학과 관련된 법칙이지만 두 법칙 모두 저자의 이름을 따서 명명되었습니다.

Kirchhoff의 세 가지 분광법 법칙

과학자는 백열등 물체에 의한 빛의 방출이 어떻게 작용하는지 설명하기 위해 일련의 법칙을 개발했습니다.

1- 뜨거운 고체 물체는 연속 스펙트럼에서 빛을 생성합니다.

2- 약한 가스는 가스의 화학적 조성에 따라 불연속적인 파장에서 스펙트럼 선으로 빛을 생성합니다.

3- 저온에서 약한 가스로 둘러싸인 고온의 고체 물체는 가스의 화학적 조성에 따라 위치가 달라지는 불연속 파장에서 간격이있는 연속 스펙트럼의 빛을 생성합니다.

Kirchhoff의 분광학에 관한 세 가지 법칙은 나중에 양자 역학의 출현의 기초가되었습니다.

Kirchhoff의 전기 공학 법칙

앞서 언급했듯이 Kirchhoff가 공식화 한 전기에 관한 일련의 법률은 과학에 대한 그의 가장 관련성있는 공헌이었습니다. 이를 위해 그는 Georg Simon Ohm의 이전 작업을 그렸습니다.

이 법칙은 곧 회로 분석의 기본 도구가되었습니다. 매우 요약 된 방식으로 확장하면 전류의 강도와 전기 회로 내 특정 지점의 전위차를 측정 할 수 있습니다.

-노드에 해당하는 Kirchhoff의 제 1 법칙 또는 법칙 :“어떤 노드에서든 입력되는 전류의 대수적 합은 나가는 전류의 합과 같습니다. 동등하게 노드를 통과하는 모든 전류의 대수 합계는 0입니다.

-메시에 해당하는 Kirchhoff의 제 2 법칙 또는 법칙 :“네트워크의 폐쇄 회로에서 구성 요소의 전압 강하 집합의 합은 공급 된 전압의 합과 같으므로 대수 합은 메쉬의 전위차는 0입니다. "

기여

그의 이름을 지니는 법칙 외에도 Kirchhoff는 실용적이고 이론적 인 과학에 더 많은 공헌을했습니다. 따라서 그는 다른 연구 분야 중에서 전기, 판 이론, 광학 및 분광학에 대한 지식을 향상시키기 위해 노력했습니다.

마찬가지로 그는 열전도가 어떻게 발생하는지에 대한 다양한 조사를 수행하고 태양과 성운을 포함한 천체의 스펙트럼을 측정하려고 시도했습니다. 후자는 그가 공간지도 책을 만들고 빛의 흡수와 빛의 방출 사이의 관계를 보여주는 데 도움이되었습니다.

Kirchhoff 회절 공식

Kirchhof는 1818 년에 Fresnel이 제시 한 회절 이론을 사용하여 광파가 작은 구경을 통과 할 때 어떻게 작용 하는지를 설명하는 공식을 개발했습니다.

분광기 및 새로운 분광 분석 기술

앞서 언급했듯이, Gustav Kirchhoff와 Robert Bunsen이 하이델베르크 대학교에 머무는 동안의 협력은 매우 유익했습니다. 두 과학자 모두 분광 분석을위한 선구적인 기술을 시도했습니다. 실제로이를 통해 루비듐과 세슘이라는 두 가지 새로운 화학 원소를 발견 할 수있었습니다.

이러한 발견을하기 위해 두 연구원은 새로운 기기 인 현대 분광기를 만들어야했습니다. 그것은 서로 다른 파장의 스케일의 바닥에 불꽃을 투사합니다. 따라서 그들은 빛이 스펙트럼으로 분해 될 때 나타나는 스펙트럼 선을 찾을 수있었습니다.

태양의 스펙트럼 구성

Kirchhoff의 또 다른 조사는 우리 별인 태양의 스펙트럼 구성을 측정하는 것이 었습니다.

이 연구를 통해 그는 빛이 어떤 종류의 가스를 통과 할 때 이전에 가열되었을 때와 마찬가지로 파장을 흡수한다는 사실을 알아 냈습니다. 이 속성은 Fraunhofer 라인으로 명명되었습니다.

Kirchhoff는 얻은 지식을 태양 스펙트럼에 존재하는 어두운 선에 대한 설명으로 사용했으며 햇빛이 불꽃을 통과 할 때 강화되었습니다. 이 연구의 결과는 Kirchhoff-Clausius 방출 법의 공포 였고 천문학 분야의 새로운 단계의 시작이었습니다.

과학자는 1861 년에 얻은 결과를 사용하여 지구 지각에서 발생하는 마그네슘, 아연, 나트륨 또는 구리와 같은 원소가 태양에 존재하는지 확인했습니다.

궁극적으로 이러한 연구는 그가 태양 스펙트럼의지도를 만드는 데 도움이되었습니다. 4 색으로 인쇄 된이지도는 베를린 과학 아카데미에서 의뢰했습니다.

탄성 판 변형

과학자는 또한 탄성 판 및 그 변형과 관련된 몇 가지 문제를 해결하는 데 시간을 보냈습니다.

이 주제에 대한 첫 번째 이론은 Sophie Germain과 Siméon Denis Poisson에 의해 발표되었으며 나중에 Claude-Louis Navier에 의해 완성되었습니다. 미분 미적분학을 사용한 Kirchhoff의 임무는 아직 해결되지 않은 질문에 답하는 것이 었습니다.

작품 및 출판물

Gustav Kirchhoff는 혼자서 또는 다른 동료들과 공동으로 여러 과학 작품의 저자였습니다.

가장 중요한 것은 화학 원소와 그 스펙트럼에 전념하는 것, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863); 수학 물리학에 관한 그의 4 권, Vorlesungen über mathematischen Physik (1876-1894) 및 Gesammelte Abhandlungen.

수상 및 영예

Gustav Kirchhoff의 과학에 대한 공헌은 당시 많은 기관에서 인정했습니다. 그를 회원으로 지명 한 사람들 중에는 왕립 학회, 미국 예술 및 과학 아카데미, 러시아 과학 아카데미, 프로이센 과학 아카데미가 있습니다.

또한 과학자는 그의 작업을 인정하여 다음과 같은 상과 상을 받았습니다.

-과학과 예술의 공로 훈장.

-럼 포드 메달.

-과학 및 예술을위한 바바리아 막시밀리안 명령.

-Matteucci 메달.

-데이비 메달.

그의 죽음 이후 그는 또한 Jansen 메달을 받았으며 달의 분화구와 소행성이 그의 성으로 침례를 받았습니다.

참고 문헌

1. 전기와 삶. Gustav Kirchhoff. biografiasyvidas.com에서 얻음
2. McAllister, Willy. Kirchhoff의 법칙. es.khanacademy.org에서 복구
3. EcuRed. Gustav Kirchhoff. ecured.cu에서 가져옴
4. 브리태니커 백과 사전 편집자. Gustav Kirchhoff. britannica.com에서 검색
5. 유명한 과학자. Gustav Kirchhoff. famousscientists.org에서 가져옴
6. 신세계 백과 사전. Gustav Kirchhoff. newworldencyclopedia.org에서 검색
7. 과학사 연구소. Robert Bunsen과 Gustav Kirchhoff. sciencehistory.org에서 검색
8. 로버트슨, EF; O'Connor, JJ Gustav Robert Kirchhoff. groups.dcs.st-and.ac.uk에서 가져옴