GUSTAV KIRCHHOFF: BIOGRAFI, UNDANG-UNDANG, SUMBANGAN, KARYA - BIOGRAFI - 2026

Gustav Kirchhoff (1824-1887) adalah seorang ahli fizik Jerman yang lahir pada bulan Mac 1824 di Prusia Timur ketika itu. Sepanjang kerjaya ilmiahnya, dia memberikan sumbangan penting dalam bidang seperti elektrik, spektroskopi atau pengukuran radiasi dari badan hitam.

Sejak usia yang sangat muda, Kirchhoff didorong oleh keluarganya untuk mendedikasikan dirinya untuk mengajar di universiti. Sejak di sekolah menengah dia menunjukkan keadaan yang baik untuk matematik, dia memutuskan untuk memilih mata pelajaran itu, walaupun di cabang matematik fizikal. Di Königberg, tempat dia belajar, dia bersentuhan dengan saintis penting yang mempengaruhi penyelidikannya.

Gustav Kirchhoff - Sumber: Perpustakaan Smithsonian di bawah Domain Awam

Tanpa menamatkan pengajian universiti, Kirchhoff mempersembahkan beberapa karya pertamanya. Di antara yang paling menonjol adalah dua undang-undang yang mempunyai namanya. Salah satunya dikhaskan untuk sinaran terma, walaupun yang paling penting adalah undang-undang yang berkaitan dengan kejuruteraan elektrik.

Kirchhoff menghabiskan sebahagian besar kariernya di University of Heidelberg, walaupun mendapat tawaran dari pusat-pusat lain yang lebih terkenal. Hanya pada usia tuanya dan dengan keadaan kesihatan yang agak tidak menentu dia berpindah ke Berlin. Walaupun begitu, dia tetap aktif hingga saat kematiannya, pada bulan Oktober 1887.

Biografi

Gustav Robert Kirchhoff dilahirkan di Königberg (ketika itu ibu kota Prusia Timur) pada 12 Oktober 1824. Pada masa itu, kota ini terkenal dengan kegiatan intelektualnya, sampai-sampai ia dijuluki "Kota Murni Alasan."

Keluarganya tergolong dalam golongan elit tempatan, kerana ayahnya adalah seorang peguam yang terkenal dengan kesetiaannya kepada negara Prusia.

Kebolehan intelektual tinggi Gustav mula memperlihatkan diri dari usia yang sangat muda. Di samping itu, pendidikannya diarahkan oleh ayahnya membuat kewajiban untuk melayani Prusia.

Kedua-dua faktor tersebut menyebabkan langkah profesionalnya difokuskan untuk menjadi profesor universiti, kerana pada masa itu mereka adalah pegawai awam, yang bertepatan dengan keinginan ayahnya agar dia meletakkan kemahirannya untuk melayani negaranya.

Pendidikan

Institut Kneiphof adalah tempat yang dipilih oleh keluarganya untuk Gustav muda untuk bersekolah menengah. Di pusat itu dia mula menunjukkan keadaannya yang baik untuk matematik, yang menyebabkan dia mengarahkan pengajian universiti ke mata pelajaran itu.

Kirchhoff memasuki pusat universiti di kampung halamannya, Universiti Albertus. Institusi ini terkenal dengan seminar mengenai fizik matematik yang ditubuhkan oleh Franz Neumann (dianggap sebagai bapa fizik teori di negara ini) dan oleh Carl Gustav Jakob Jacobi (salah seorang ahli matematik yang paling terkenal pada masa itu).

Ilmuwan masa depan menghadiri seminar ini antara tahun 1843 dan 1846. Namun, dia tidak dapat memanfaatkan ajaran Jacobi, yang sakit, dan, untuk alasan ini, Neumman adalah yang paling berpengaruh dalam latihannya.

Neumann mulai tertarik pada aruhan elektrik pada tarikh itu dan telah menerbitkan dua karya pertamanya mengenai induksi pada tahun 1845. Ini menyebabkan Kirchhoff, sebagai muridnya, mulai memperhatikan subjek itu juga. Selain itu, dia juga belajar matematik dengan Friedrich Jules Richelot.

Penerbitan pertama

Pada awal tahun 1845, ketika dia masih belajar, Kirchhoff menyampaikan karya mengenai aliran elektrik di dalam plat bulat. Kajian ini kemudian menjadi asas tesis doktoralnya.

Pada tahun yang sama ia mengambil teori referensi yang dikemukakan oleh ahli fizik lain, Georg Simon Ohm, untuk merumuskan apa yang akan dikenali sebagai Hukum kejuruteraan elektrik Kirchhoff.

Pindah ke Berlin

Akibat pertama penerbitan Laws of Kirchhoff adalah bahawa pengarang mendapat biasiswa untuk melanjutkan latihannya di Paris. Namun, keadaan di Eropah ketika itu sangat tegang, terutama antara Prusia dan Perancis, yang akhirnya akan berperang pada tahun 1870.

Atas sebab ini, Kirchhoff menolak pilihan untuk berpindah ke ibu negara Perancis. Sebagai gantinya, dia menetap di Berlin, di mana dia mula bekerja sebagai Privatdozent (seorang profesor yang tidak menerima gaji) di Universiti kota itu.

Semasa dia menjalankan aktiviti ini, saintis itu tidak berhenti menerbitkan hasil penyelidikannya. Di antaranya dia mengetengahkan sumbangannya terhadap teori arus elektrik dan elektrostatik.

Destinasi seterusnya adalah Breslau (kini disebut Wroclaw), di mana dia dilantik sebagai Profesor Luar Biasa.

Universiti Heidelberg

Tinggal Kirchhoff di Breslau berlangsung selama setahun, dari tahun 1851 hingga 1852. Selama ini, ahli fizik berteman dengan Robert Bunsen, seorang ahli kimia terkenal.

Bunsen inilah yang meyakinkan Kirchhoff untuk meninggalkan bandar untuk mula bekerja sebagai guru fizik di Heidelberg. Kerjasama antara dua rakan itu sangat membuahkan hasil dan kedua-duanya menjadi tetap dalam pertemuan yang dilakukan oleh sekumpulan saintis yang dianjurkan oleh Hermann von Helmholtz.

Gustav Kirchhoff menikah pada tahun 1857 dengan anak perempuan bekas guru matematiknya di Konigsberg. Namun, isterinya, Clara Richelot, meninggal pada tahun 1869, meninggalkan saintis itu sendirian dalam menjaga kelima-lima anak mereka yang sama. Pada tahun 1872, saintis itu berkahwin semula, kali ini dengan Luise Brömmel.

Pada masa itu, kesihatan Kirchhoff, yang selalu tidak menentu, memburuk dan dia terpaksa menggunakan kerusi roda atau, jika gagal, mengalami krisis.

Ketenaran ahli sains semakin meningkat dan banyak universiti menghantarnya tawaran untuk bergabung dengan staf mereka. Kirchhoff, bagaimanapun, lebih suka tinggal di Heidelberg.

Kembali ke Berlin

Keadaan kesihatan Kirchhoff semakin teruk dan teruk. Tidak lama kemudian, dia mula mengalami kesukaran untuk melakukan eksperimen yang diperlukan untuk mengesahkan penyiasatannya. Walaupun berhasrat untuk tidak meninggalkan Heidelberg, pada akhirnya dia memutuskan untuk menerima tawaran dari University of Berlin untuk menduduki kerusi fizik-matematik.

Kirchhoff bergabung dengan jawatan barunya pada tahun 1875 dan, sebagai tambahan kepada tugas mengajar, terus melakukan penyelidikan teori. Hasilnya adalah salah satu risalah terkenalnya: Vorlesungen über mathematischen Physik, yang diterbitkan dalam empat jilid ketika dia telah meninggalkan profesor Berlin.

Pada usia 63 tahun, Gustav Kirchhoff meninggal dunia di Berlin pada 17 Oktober 1887.

Undang-undang Kirchhoff

Hukum Kirchhoff adalah dua kumpulan undang-undang mengenai litar elektrik dan pelepasan haba.

Kedua-dua undang-undang ini dinamakan sempena pengarangnya, walaupun yang paling terkenal adalah yang berkaitan dengan kejuruteraan elektrik.

Tiga undang-undang spektroskopi Kirchhoff

Saintis mengembangkan satu set undang-undang untuk menggambarkan bagaimana pelepasan cahaya oleh objek pijar berperilaku:

1- Objek pepejal panas menghasilkan cahaya dalam spektrum berterusan.

2- Gas lemah menghasilkan cahaya dengan garis spektrum pada panjang gelombang diskrit yang bergantung pada komposisi kimia gas.

3- Objek padat pada suhu tinggi yang dikelilingi oleh gas lentur pada suhu yang lebih rendah menghasilkan cahaya dalam spektrum berterusan dengan jurang pada panjang gelombang diskrit yang kedudukannya bergantung pada komposisi kimia gas.

Tiga undang-undang mengenai spektrografi Kirchhoff, kemudian, menjadi asas bagi kemunculan mekanik kuantum.

Hukum Kirchhoff Kejuruteraan Elektrik

Seperti disebutkan, sekumpulan undang-undang mengenai elektrik yang dirumuskan oleh Kirchhoff adalah sumbangannya yang paling relevan untuk sains. Untuk melakukan ini, dia menggunakan karya sebelumnya oleh Georg Simon Ohm.

Undang-undang ini segera menjadi alat asas untuk analisis litar. Dengan cara yang sangat ringkas, pemanjangannya memungkinkan untuk mengukur intensiti arus, serta perbezaan potensi pada titik tertentu dalam rangkaian elektrik.

- Hukum atau Hukum Pertama Kirchhoff yang sesuai dengan simpul: “Di mana-mana simpul, jumlah algebra dari arus elektrik yang masuk sama dengan jumlah arus yang keluar. Sebagai setara, jumlah algebra dari semua arus yang melalui nod sama dengan sifar "

- Hukum Kedua atau Hukum Kirchhoff yang sesuai dengan jala: "dalam rangkaian tertutup rangkaian, jumlah set penurunan voltan pada komponennya sama dengan jumlah voltan yang dibekalkan dan, oleh itu, jumlah algebra kemungkinan perbezaan dalam jaring adalah sifar. "

Sumbangan

Selain undang-undang yang menanggung namanya, Kirchhoff memberikan banyak lagi sumbangan untuk sains, baik praktikal dan teori. Oleh itu, dia mendedikasikan usahanya untuk meningkatkan pengetahuan mengenai elektrik, teori plat, optik dan spektroskopi, di antara bidang kajian lain.

Demikian juga, dia melakukan berbagai penyelidikan mengenai bagaimana konduksi panas terjadi dan berusaha mengukur spektrum benda langit, termasuk matahari dan nebula. Yang terakhir membantunya membuat atlas spasial dan menunjukkan hubungan antara penyerapan cahaya dan pelepasannya.

Formula difraksi Kirchhoff

Kirchhof menggunakan teori difraksi yang dikemukakan oleh Fresnel pada tahun 1818 untuk mengembangkan formula yang menggambarkan bagaimana gelombang cahaya berkelakuan ketika mereka melalui bukaan kecil.

Teknik analisis spektrograf dan spektrografi baru

Seperti yang dinyatakan, kerjasama antara Gustav Kirchhoff dan Robert Bunsen selama mereka tinggal di University of Heidelberg sangat membuahkan hasil. Kedua-dua saintis mencuba teknik perintis untuk analisis spektrografi. Dalam praktiknya, ini membolehkan mereka menemui dua unsur kimia baru: rubidium dan cesium.

Untuk membuat penemuan ini, kedua-dua penyelidik harus membuat instrumen baru: spektrograf moden. Ia memproyeksikan api ke bawah skala panjang gelombang yang berbeza. Oleh itu, mereka dapat mencari garis spektrum, yang muncul ketika cahaya menerobos ke spektrumnya.

Komposisi spektral Matahari

Satu lagi penyelidikan Kirchhoff adalah untuk mencuba mengukur komposisi spektrum bintang kita, Matahari.

Penyelidikan ini memungkinkan dia untuk mengetahui bahawa ketika cahaya melewati semua jenis gas, ia menyerap panjang gelombang, sama seperti jika sebelumnya dipanaskan. Harta tanah ini digayakan dengan garis Fraunhofer.

Kirchhoff menggunakan pengetahuan yang diperoleh sebagai penjelasan untuk garis gelap yang ada di spektrum suria dan yang semakin meningkat ketika cahaya matahari melewati api. Hasil dari penyelidikan ini adalah diundangkannya Undang-Undang Emisi Kirchhoff-Clausius dan ini merupakan permulaan tahap baru dalam bidang astronomi.

Saintis menggunakan hasil yang diperoleh untuk menentukan, pada tahun 1861, keberadaan unsur-unsur seperti Magnesium, zink, natrium atau tembaga di Matahari, seperti yang terjadi di kerak bumi.

Pada akhirnya, kajian ini membantunya membuat peta spektrum suria. Peta, dicetak dalam empat warna, ditugaskan oleh Berlin Academy of Sciences.

Ubah bentuk plat elastik

Saintis juga menghabiskan sebahagian waktunya untuk menyelesaikan beberapa masalah yang berkaitan dengan plat elastik dan ubah bentuknya.

Teori pertama mengenai perkara ini telah diterbitkan oleh Sophie Germain dan Siméon Denis Poisson dan kemudian disempurnakan oleh Claude-Louis Navier. Tugas Kirchhoff, yang menggunakan kalkulus pembezaan, adalah menjawab soalan yang masih belum dapat diselesaikan.

Karya dan penerbitan

Gustav Kirchhoff adalah pengarang, sendirian atau bekerjasama dengan rakan sekerja lain, beberapa karya ilmiah.

Antara yang paling penting adalah yang dikhaskan untuk unsur kimia dan spektrumnya, Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863); empat jilidnya mengenai fizik matematik, Vorlesungen über mathematischen Physik (1876-1894), dan Gesammelte Abhandlungen.

Penghargaan dan penghormatan

Sumbangan Gustav Kirchhoff untuk sains diakui oleh sebilangan besar institusi pada zamannya. Antara yang menamakannya sebagai anggota ialah Royal Society, American Academy of Arts and Sciences, Russian Academy of Sciences, dan Prussian Academy of Sciences.

Di samping itu, saintis itu juga menerima anugerah dan hadiah berikut sebagai penghargaan atas karyanya.

- Urutan Ilmu dan Kesenian.

- Pingat Rumford.

- Perintah Bavaria Maximilian untuk Sains dan Seni.

- Pingat Matteucci.

- Pingat Davy.

Selepas kematiannya, dia juga mendapat pingat Jansen dan kawah bulan dan asteroid dibaptis dengan nama keluarga.

Rujukan

1. Biografi dan Kehidupan. Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari biografiasyvidas.com
2. McAllister, Willy. Undang-undang Kirchhoff. Dipulihkan dari es.khanacademy.org
3. EcuRed. Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari ecured.cu
4. Pengarang Ensiklopedia Britannica. Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari britannica.com
5. Saintis terkenal. Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari terkenalscientists.org
6. Ensiklopedia Dunia Baru. Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari newworldencyclopedia.org
7. Institut Sejarah Sains. Robert Bunsen dan Gustav Kirchhoff. Diperolehi dari sciencehistory.org
8. Robertson, EF; O'Connor, JJ Gustav Robert Kirchhoff. Diperolehi dari groups.dcs.st-and.ac.uk