Кирхгоф, Густав Роберт

Густав Роберт Кирхгоф
Густав Роберт Кирхгоф
Дата рождения	12 марта 1824(1824-03-12)
Место рождения	Кёнигсберг, Пруссия
Дата смерти	17 октября 1887(1887-10-17) (63 года)
Место смерти	Берлин, Германия
Гражданство	Германия
Род деятельности	Немецкий физик
Отец	Карл Фридрих Кирхооф
Мать	Юлиана Йоханна Генриетта фон Виттке

Гу́став Ро́берт Кирхго́ф (12 марта 1824, Кёнигсберг — 17 октября 1887, Берлин) — немецкий физик, прославившийся разработанными им законами, определяющими ток и напряжение в электрических цепях. Помимо этих законов, Кирхгоф внёс значительный вклад в различные области физики, включая спектроскопию и изучение абсолютно чёрного тела. Его научные исследования оказались важным шагом в понимании физических явлений и стали основой для многих последующих открытий в этой области.

Биография

Густав Кирхгоф, родившийся в Кёнигсберге, городе в Пруссии (ныне Калининград, Россия), был младшим сыном из троих. Его отец, Карл Фридрих Кирхгоф, был юрисконсультом, который считал важным служить прусскому государству, а мать, Юлиана Йоханна Генриетта фон Виттке, также была предана государству. Родители поощряли Густава и его братьев учиться хорошо и следовать традициям служения государству. Благодаря своим учебным успехам, Кирхгоф мечтал стать профессором университета, что в то время считалось почётным в Пруссии. Он и его братья окончили среднюю школу Кнайпхофише и получили дипломы в 1842 году.

После завершения средней школы, Густав Кирхгоф поступил на математико-физический факультет Кёнигсбергского университета имени Альберта. С 1843 года по 1846 годы он регулярно посещал математико-физический семинар, организованный Францем Нейманом и Карлом Якоби — известными математиками своего времени.

Именно у Неймана Кирхгоф нашёл вдохновение заняться математической физикой — областью, ориентированной на использование математических методов для решения физических проблем. Под руководством Неймана, Густав Кирхгоф опубликовал свою первую статью в 1845 году, когда ему было всего 21 год. Этот труд содержал два его закона, которые сейчас известны как законы Кирхгофа, помогающие в расчётах тока и напряжения в электрических цепях. Кирхгоф завершил обучение в Кёнигсбергском университете в 1847 году и уже в следующем году стал преподавателем в Берлинском университете в Германии.

В 1850 году он стал адъюнкт-профессором в университете Бреслау, а затем, в 1854 году, принял должность профессора физики в университете Гейдельберга. В процессе работы в Бреслау, Кирхгоф познакомился с выдающимся немецким химиком Робертом Бунзеном, честь которого была увековечена названием горелки Бунзена, и именно Бунзен помог организовать переезд Кирхгофа в университет Гейдельберга. В 1875 году он стал заведующим кафедрой математической физики в Берлине и, в конце концов, в 1886 году ушёл на заслуженный отдых. Густав Кирхгоф скончался 17 октября 1887 года в Берлине, Германия, в возрасте 63 года.

Научный вклад

Законы Кирхгофа

Законы, установленные Кирхгофом в области тока и напряжения, являются основой анализа электрических цепей, позволяя точно определять значения тока и напряжения внутри цепи. Густав Кирхгоф получил эти законы путём обобщения результатов известного закона Ома, который утверждает, что сила тока между двумя точками напрямую зависит от напряжения между этими точками и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

• Первый закон Кирхгофа гласит, что при данном соединении в цепи ток, входящий в соединение, должен равняться сумме токов, выходящих из соединения.
• Второй закон Кирхгофа гласит, что если в цепи имеется замкнутый контур, сумма разностей напряжений внутри контура равна нулю.

Закон Кирхгофа о тепловом излучении

В 1859 году Густав Кирхгоф провёл значительные исследования в области теплового излучения и выдвинул свой закон о тепловом излучении, который оставил заметный след в истории физики. Закон Кирхгофа утверждает, что излучательная и поглощающая способности объекта или поверхности равны для всех длин волн и температур в состоянии статического теплового равновесия.

Уравнение Кирхгофа (химия)

Уравнение Кирхгофа — математическое уравнение, которое описывает зависимость тепловых величин, связанных с химической реакцией, от температуры. Оно устанавливает равенство между разностью энтальпий реагентов и продуктов реакции с учётом разницы теплоёмкостей этих веществ. При проведении одной и той же химической реакции при разных температурах энтальпия реакции будет различной, что говорит о том, что тепловыделение или поглощение при реакции также зависит от температуры окружающей среды.

Прочие открытия

В 1860-х годах Кирхгоф и Бунзен продемонстрировали, что каждый химический элемент обладает уникальным спектральным образом, что стало ключевым в открытии спектроскопии для экспериментального изучения элементов. Также этот дуэт открыл новые элементы — цезий и рубидий, анализируя спектры элементов на поверхности солнца. Кирхгоф также уделял внимание изучению излучения абсолютно «чёрного тела», впервые введя это понятие в 1862 году.