Gustav Robert Kirchhoff, Alman fizikçi, elektrik devreleri, spektroskopi ve ısıtılmış nesneler tarafından kara cisim radyasyonunun yayılması hakkında temel anlayışa katkıda bulunan Alman bir fizikçiydi.
1862'de kara cisim radyasyonu terimini ortaya attı. "Kirchhoff yasaları" olarak adlandırılan birkaç farklı konsept seti, kara cisim radyasyonu ve spektroskopi, elektrik devreleri ve termokimya gibi çeşitli konuları içerir. Bunsen–Kirchhoff Spektroskopi Ödülü, onun ve meslektaşı Robert Bunsen'in adıyla anılır.
Yaşam ve çalışma
Gustav Kirchhoff, 12 Mart 1824'te Königsberg, Prusya'da, avukat Friedrich Kirchhoff ve Johanna Henriette Wittke'nin oğlu olarak doğdu. Ailesi Prusya Evangelist Kilisesi'nde Luteran idi. 1847'de Königsberg'teki Albertus Üniversitesi'nden mezun oldu; burada Carl Gustav Jacob Jacobi, Franz Ernst Neumann ve Friedrich Julius Richelot tarafından yönetilen matematiko-fiziksel seminere katıldı. Aynı yıl Berlin'e taşındı ve Breslau'da profesörlük aldığı zamana kadar orada kaldı. Daha sonra 1857'de matematik profesörü Richelot'un kızı Clara Richelot ile evlendi. Çiftin beş çocuğu oldu. Clara 1869'da öldü. 1872'de Luise Brömmel ile evlendi.
Kirchhoff, hala bir öğrenci iken 1845'te artık elektrik mühendisliğinde her yerde bulunan devre yasalarını formüle etti. Bu çalışmayı bir seminer alıştırması olarak tamamladı; daha sonra doktora tezi haline geldi. 1854'te Heidelberg Üniversitesi'ne çağrıldı; burada Robert Bunsen ile spektroskopik çalışmalarda işbirliği yaptı. 1857'de dirençsiz bir teldeki elektrik sinyalinin ışık hızında tel boyunca hareket ettiğini hesapladı. Termal radyasyon yasasını 1859'da önerdi ve 1861'de kanıtladı. Kirchhoff ve Bunsen birlikte spektroskopu icat ettiler; Kirchhoff bunu Güneş'teki elementlerin tanımlanması için öncülük yapmak için kullandı ve 1859'da Güneş'in sodyum içerdiğini gösterdi. O ve Bunsen 1861'de sezyum ve rubidyumu keşfettiler. Heidelberg'de matematikçi Leo Koenigsberger ile Neumann'ın modeline göre bir matematiko-fiziksel seminer yürüttü. Bu seminere katılanlar arasında Arthur Schuster ve Sofia Kovalevskaya vardı.
Ateşin içinde önemli nesneler tarafından yayılan ışığın spektral bileşimini tanımlayan üç yasayı resmileştirerek spektroskopi alanına büyük katkı sağladı; David Alter ve Anders Jonas Ångström'un keşiflerine önemli ölçüde dayanarak (ayrıca bkz. spektrum analizi). 1862'de güneş spektrumunun sabit çizgileri ve yapay ışığın spektrumlarında parlak çizgilerin ters çevrilmesi hakkındaki araştırmaları için Rumford Madalyası ile ödüllendirildi. 1875'te Kirchhoff, Berlin'de özel olarak teorik fizik için ayrılmış ilk sandalyeyi kabul etti.
Ayrıca optiklere katkı sağladı; Huygens ilkesine sağlam bir temel sağlamak için dalga denklemini dikkatli bir şekilde çözerek ve bunu düzeltti.
1884'te Hollanda Sanat ve Bilim Akademisi'nin yabancı üyesi oldu.
Kirchhoff 1887'de öldü ve Berlin'in Schöneberg bölgesindeki St Matthäus Kirchhof Mezarlığı'na gömüldü; Grimm Kardeşlerinin mezarlarından sadece birkaç metre uzakta. Leopold Kronecker aynı mezarlığa gömüldü.
Kirchhoff'un devre yasaları
Kirchhoff'un ilk yasası, bir noktada veya düğümde toplanan iletkenler ağında cebir akımlarının toplamının sıfır olmasıdır. İkinci yasa, kapalı bir devrede, kapalı bir sistemdeki voltajların yönlendirilen toplamlarının sıfır olmasıdır.
Kirchhoff'un spektroskopinin üç yasası
- Işık yayma için uyarılan bir katı, sıvı veya yoğun gaz tüm dalga boylarında ışın yayacak ve böylece sürekli bir spektrum üretecektir.
- Işık yayma için uyarılan düşük yoğunluklu bir gaz bunu belirli dalga boylarında yapacak ve bu bir emisyon spektrumu üretir. Ayrıca bkz.: emisyon spektrumu
- Sürekli spektrumu oluşturan ışık, soğuk, düşük yoğunluklu bir gaz içinden geçerse, sonuç bir soğurma spektrumu olacaktır.
Kirchhoff atomlarda enerji seviyelerinin varlığı hakkında bilgisi yoktu. Ayrık spektral çizgilerin varlığı daha sonra Bohr atom modeli tarafından açıklandı ve bu kuantum mekaniğine yol açmaya yardımcı oldu.
Kirchhoff'un termokimya yasası
Kirchhoff 1858'de, termokimyada, bir kimyasal reaksiyonun ısısının değişiminin, ürünler ve reaktanlar arasındaki ısı kapasitesi farkı tarafından verildiğini gösterdi:
Bu denklemin integrasyonu, bir sıcaklıktaki reaksiyon ısısının başka bir sıcaklıktaki ölçümlerden değerlendirilmesine izin verir.
