提到基尔霍夫第一电路定律与基尔霍夫第二电路定律,相信大家都很熟悉,因为这是在中学的时候就已经接触到的。
这两大定律的提出者是德国的物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫。1824年3月12日,在普鲁士的柯尼斯堡(今为俄罗斯加里宁格勒)一位伟大的物理学家出生了,他便是基尔霍夫。到了1847年,在柯尼斯堡大学毕业之后的基尔霍夫到了柏林大学成为一名老师,他在那儿待了三年。三年之后,他又被调到了布雷斯劳当了临时的教授。
1854年时,基尔霍夫又受到R.W.E.本生的推荐,到了海德堡大学担任教授。基尔霍夫在那里度过了21年的光阴,到了1875年由于身体健康出现了不好的问题,不可以再做实验了,因此,他又到了柏林大学做理论物理教授。
在1845年,当时只有21岁的基尔霍夫,发表了他人生的第一篇论文。在论文中,他提出了恒电路网络中电流、电压、电阻之间的关系,具有两条电路定律,也就是非常著名的基尔霍夫第一电路定律和基尔霍夫第二电路定律。基尔霍夫提出的这两条定律,解决了当时电器设计中存在的电路方面的难题。
后来,基尔霍夫又开始对电路中电的流动与分布进行研究,进而说明了电路中两点之间的电势差与静电学的电势这两个物理量,在量纲与单位上是相同的。这一研究,使得基尔霍夫的电路定律具有了更加广泛的意义。因此,人们称基尔霍夫为“电路求解大师”。
1859年,基尔霍夫将食用盐投入到了火焰之中,并得出了强烈的钠亮线。如果让阳光通过这一火焰投射到棱镜上时,当阳光比较弱的时候,钠亮线仍然存在。但随着阳光的变强纳亮线就会逐渐消失,与此同时还会在钠亮线的同一位置出现一条暗线。
从这个实验中,热辐射的定律出来了,也就是后来的基尔霍夫定律。根据热平衡的理论,基尔霍夫指出,无论是什么样的物体对电磁辐射的发射本领以及吸收本领的比值都与物体的特性没有关系,只与波长和温度的普适函数也就是吸收系数成正比。
对此,基尔霍夫还大胆假设在太阳光谱中的暗线,是因为元素吸收导致的,并且这种元素能够辐射与暗线同一波长的亮线。如果将这一原理应用到天体,就能够确定外层空间的化学元素含量与分布。因此,基尔霍夫运用这种方法,把太阳的组成给研究了出来,他发现太阳与地球上所含有的元素存在着很多的相同之处。他的这一发现,使得天体物理学得到了发展。
基尔霍夫在海德堡大学任教的时候,与化学家本生一起创立了光谱化学分析法。他们将各种各样的元素放在本生灯上烧灼,此时就会产生一定波长的一些明线光谱,由此可以判断出这种元素的存在。利用这种方法,他还发现了铯与铷元素。
除此之外,基尔霍夫还在光学理论方面做出了非常大的贡献。他编著的千卷本《数学物理学讲义》对德国的理论物理发展起到非常大的影响。另外,他还参加讨论了电报信号沿圆形截面导线的扰动。
基尔霍夫一生取得了非常大的成就,他不仅在电路设计方面还在热辐射、化学以及数学与电报信号方面都取得了相当的成就。
1887年10月17日,享年63岁的古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫在柏林去世。又一位伟人消失了,但是他给后人留下了无尽的精神财富。
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