: دسته: بیوگرافی; بازدید: 634

گوستاو رابرت کیرشهف

گوستاو رابرت کیرشهف (12 مارس 1824 - 17 اکتبر 1887) یک فیزیکدان آلمانی بود که در درک اساسی مدارهای الکتریکی ، طیف سنجی و انتشار تابش جسم سیاه از اشیاء داغ نقش داشت. وی قوانین کیرشهف را در سال ۱۸۴۵ معرفی کرد که در مورد جریانهای الکتریکی و نیروهای مولد در مدارها کاربرد دارد.

او اصطلاح اشعه سیاه را در سال 1862 بنا کرد . چندین مجموعه مختلف از مفاهیم تحت عنوان "قوانین کیرشهف" پس از وی نامیده شدند که درمورد موضوعات متنوعی از جمله اشعه سیاه و طیف سنجی ، مدارهای الکتریکی و ترموشیمی مورد استفاده قرار میگیرند. جایزه بونزن-کیرشهف برای طیف سنجی بعد از او و همکارش، به نام آنها نامگذاری شد .

زندگی

گوستاو روبرت کیرشهف در ۱۸ مارس سال ۱۸۲۴ میلادی در کونیگزبرگ، پروس شرقی به دنیا آمد، نام این شهر پس از جنگ جهانی دوم به کالینینگراد تغییر کرد و بخشی از خاک کشور روسیه شد.خانواده وی از لوتری های کلیسای انجیلی پروس بودند .

وی در سال 1847 از دانشگاه آلبرتوس در کونیگزبرگ فارغ التحصیل شد و در همان سال به برلین نقل مکان کرد و در آنجا ماند تا اینکه درجه استادی را در Breslau دریافت کرد. روبرت کیرشهف در سال 1857 با کلارا ریچلوت ، دختر استاد ریاضیات خود ریچلوت ازدواج کرد. حاصل این ازدواج پنج فرزند بود اما کلارا در سال 1869 درگذشت. او پس از مگ همسرش بعد از گذشت 3 سال با لوئیز برومل ازدواج کرد.

کار و پژوهشها

کیرشوف در سال 1845 ، در حالی که هنوز دانشجو بود،قوانین مدار خود را که هم اکنون در مهندسی برق بسیار پرکاربرد هستند ، تدوین کرد . وی این پژوهش را به عنوان یک تمرین سمینار به پایان رساند و همین موضوع بعداً رساله دکترای وی شد. کیرشهف در سال 1854 به دانشگاه هایدلبرگ فراخوانده شد ، جایی که در کار طیف سنجی با رابرت بونزن همکاری کرد .

رابرت بونزن (سمت راست) - گوستاو کیرشهف (سمت چپ)در سال 1857 او محاسبه كرد كه یك سیگنال الكتریكی در یك سیم مقاومتی با سرعت نور در امتداد سیم تردد می كند . او قانون تابش حرارتی خود را در سال 1859 پیشنهاد داد ، و در سال 1861 اثبات کرد. کیرشهف و بونزن با هم طیف سنجی را اختراع کردند و کیرشهف از آن برای شناسایی عناصر موجود در خورشید استفاده کرد و در سال 1859 نشان داد که خورشید حاوی سدیم است.

در سال 1862 به دلیل تحقیقات خود در مورد خطوط ثابت طیف خورشیدی ، و در وارونگی خطوط روشن در طیف نور مصنوعی ، به او مدال رامفورد اعطا شد .

او همچنین به اپتیک کمک کرد و معادله موج را با دقت حل کرد تا پایه ای محکم برای اصل هویگنز فراهم کند (و آن را در فرایند تصحیح کند).

در سال 1884 عضو خارجی آکادمی علوم و علوم سلطنتی هلند شد .او همچنین نخستین کسی بود که رفتار ریاضی درختها را در ارتباط با تحقیقاتش روی مدارهای الکتریکی تحلیل نمود و با تجزیه رنگین کمان و کمک به کشف عناصر سزیوم و روبیدیوم خدمت بزرگی به دانش کرده است.

قانون کیرشهف

قانون شدت جریان‌ها: مجموع جریان‌هایی که به هر گره (گره نقطه‌ای از مدار است که اجزای مدار در آن نقطه به هم متصل شده‌اند) می‌رسند برابر مجموع جریان‌هایی است که از آن نقطه خارج می‌شوند.
قانون اختلاف پتانسیل‌ها: در هر حلقه یا هر مدار بسته مجموع جبری اختلاف پتانسیل‌ها صفر است.

برای استفاده از این قوانین به نکات زیر توجه کنید:
۱- اگر n شاخه در مدار وجود داشته باشد برای حل مدار به n معادله نیاز داریم. بدین ترتیب که ابتدا برای هر شاخه جریانی در جهت دلخواه انتخاب می‌کنیم و قانون شدت جریان‌ها را برای یک گره می‌نویسیم. سپس قانون اختلاف پتانسیل‌ها را برای هر حلقه (مسیر بسته) با توجه به آن چه در مدار تک حلقه آموخته‌اید می‌نویسیم و با داشتن سه معادله جریان‌های هر شاخه را به دست می‌آوریم.
۲- اگر جریان الکتریکی عددی منفی به دست آید جهت آن برعکس جهت انتخاب شده است.
۳- اگر قسمتی از یک مدار مشخص باشد و بخواهیم اختلاف پتانسیل دو نقطه (مثلاً B , A) را به دست بیاوریم از نقطه‌ی (A) روی مدار و در جهت جریان به طرف نقطه‌ی B می‌رویم و تغییر پتانسیل دو سر هریک از اجزای مدار را می‌نویسیم.
۴- تذکر: اگر در مسیر به گره برسیم با توجه به جهت جریان‌هایی که به گره وارد و از آن خارج می‌شوند برای مسیر بعد از گره مجموع جریان‌ها را درنظر می‌گیریم.