Gustav Kirchhoff

Gustav Kirchhoff

Nació	Gustav Robert Kirchhoff ( 03/12/1824 )12 de marzo de 1824 Königsberg , Provincia de Prusia Oriental , Reino de Prusia (ahora Kaliningrado , Rusia )
Fallecido	17 de octubre de 1887 (17/10/1887)(63 años) Berlín , provincia de Brandeburgo , Reino de Prusia , Imperio alemán (ahora Alemania )
Nacionalidad	Prusiano (1824-1871) Alemán (1871-1887)
alma mater	Universidad de Königsberg
Conocido por	Leyes de circuito de Kirchhoff Ley de radiación térmica de Kirchhoff Leyes de espectroscopia de Kirchhoff Ley de termoquímica de Kirchhoff
Premios	Medalla Rumford (1862) Medalla Davy (1877) Medalla Matteucci (1877) Medalla Janssen (1887)
Carrera científica
Los campos	Física Química
Instituciones	Universidad de Berlín Universidad de Breslau Universidad de Heidelberg
Asesor de doctorado	Franz Ernst Neumann ^{[ cita requerida ]}
Estudiantes notables	Loránd Eötvös Edward Nichols Gabriel Lippmann ^{[ cita requerida ]} Dmitri Ivanovich Mendeleev Max Planck Jules Piccard Max Noether Heike Kamerlingh Onnes Ernst Schröder

Gustav Robert Kirchhoff ( alemán: [ˈkɪʁçhɔf] ; 12 de marzo de 1824 - 17 de octubre de 1887) fue un físico alemán que contribuyó a la comprensión fundamental de los circuitos eléctricos , la espectroscopia y la emisión de radiación de cuerpo negro por objetos calientes. ^[1]^[2]

Él acuñó el término radiación de cuerpo negro en 1862. Varios conjuntos diferentes de conceptos se denominan "leyes de Kirchhoff" en su honor, relacionados con temas tan diversos como la radiación de cuerpo negro y la espectroscopia, los circuitos eléctricos y la termoquímica. El premio Bunsen-Kirchhoff de espectroscopia lleva su nombre y el de su colega, Robert Bunsen .

Vida y obra

Gustav Kirchhoff nació el 12 de marzo de 1824 en Königsberg , Prusia , hijo del abogado Friedrich Kirchhoff y Johanna Henriette Wittke. ^[3] Su familia eran luteranos en la Iglesia Evangélica de Prusia . Se graduó de la Universidad Albertus de Königsberg en 1847 donde asistió al seminario matemático-físico dirigido por Carl Gustav Jacob Jacobi , ^[4] Franz Ernst Neumann y Friedrich Julius Richelot . En el mismo año, se trasladó a Berlín , donde permaneció hasta que recibió una cátedra en Breslau.. Más tarde, en 1857, se casó con Clara Richelot, la hija de su profesor de matemáticas Richelot. La pareja tuvo cinco hijos. Clara murió en 1869. Se casó con Luise Brömmel en 1872. ^[5]

Kirchhoff (izquierda) y Robert Bunsen , c. 1850

Kirchhoff formuló sus leyes de circuitos , que ahora son omnipresentes en la ingeniería eléctrica , en 1845, cuando aún era estudiante. Completó este estudio como un ejercicio de seminario; más tarde se convirtió en su tesis doctoral. Fue llamado a la Universidad de Heidelberg en 1854, donde colaboró en trabajos espectroscópicos con Robert Bunsen . En 1857 calculó que una señal eléctrica en un cable sin resistencia viaja a lo largo del cable a la velocidad de la luz . ^[6]^[7] Propuso su ley de radiación térmica en 1859 y dio una prueba en 1861. Juntos, Kirchhoff y Bunsen inventaron el espectroscopio., que Kirchhoff utilizó para ser pionero en la identificación de los elementos en el Sol , mostrando en 1859 que el Sol contiene sodio. Bunsen y él descubrieron el cesio y el rubidio en 1861. ^[8] En Heidelberg dirigió un seminario matemático-físico, inspirado en el de Franz Ernst Neumann, con el matemático Leo Koenigsberger . Entre los que asistieron a este seminario se encontraban Arthur Schuster y Sofia Kovalevskaya .

Contribuyó enormemente al campo de la espectroscopia al formalizar tres leyes que describen la composición espectral de la luz emitida por objetos incandescentes, basándose sustancialmente en los descubrimientos de David Alter y Anders Jonas Ångström . En 1862 recibió la medalla Rumford por sus investigaciones sobre las líneas fijas del espectro solar y sobre la inversión de las líneas brillantes en los espectros de la luz artificial. ^[a] En 1875 Kirchhoff aceptó la primera cátedra dedicada específicamente a la física teórica en Berlín.

También contribuyó a la óptica , resolviendo cuidadosamente la ecuación de onda para proporcionar una base sólida para el principio de Huygens (y corregirlo en el proceso). ^[10]^[11]

En 1896, fue elegido miembro de la American Philosophical Society . ^[12]

En 1884 se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . ^[13]

Kirchhoff murió en 1887 y fue enterrado en el cementerio St Matthäus Kirchhof en Schöneberg , Berlín (a pocos metros de las tumbas de los hermanos Grimm ). Leopold Kronecker está enterrado en el mismo cementerio.

Leyes de circuito de Kirchhoff

La primera ley de Kirchhoff es que la suma algebraica de corrientes en una red de conductores que se encuentran en un punto (o nodo) es cero. La segunda ley es que en un circuito cerrado, las sumas dirigidas de los voltajes en un sistema cerrado es cero.

Representación visual de las leyes de Kirchhoff o espectroscopia

Las tres leyes de la espectroscopia de Kirchhoff

Un gas sólido, líquido o denso excitado para emitir luz irradiará en todas las longitudes de onda y, por lo tanto, producirá un espectro continuo.
Un gas de baja densidad excitado para emitir luz lo hará en longitudes de onda específicas y esto produce un espectro de emisión .
Si la luz que compone un espectro continuo pasa a través de un gas frío de baja densidad, el resultado será un espectro de absorción.

Kirchhoff no conocía la existencia de niveles de energía en los átomos. La existencia de líneas espectrales discretas fue explicada más tarde por el modelo de Bohr del átomo, que ayudó a conducir a la mecánica cuántica .

Ley de termoquímica de Kirchhoff

Kirchhoff demostró en 1858 que, en termoquímica , la variación del calor de una reacción química viene dada por la diferencia de capacidad calorífica entre productos y reactivos:

{\ estilo de visualización \ izquierda ({\ frac {\ parcial \ Delta H} {\ parcial T}} \ derecha) _ {p} = \ Delta C_ {p}}

.

La integración de esta ecuación permite la evaluación del calor de reacción a una temperatura a partir de mediciones a otra temperatura. ^[14]^[15]

Ver también

Ecuaciones de Kirchhoff
Instituto de Física Kirchhoff
Teorema de la integral de Kirchhoff
Tensor de tensión de Kirchhoff
Fórmula de difracción de Kirchhoff
Leyes de Kirchhoff (desambiguación)
Teorema de kirchhoff
Teoría de la placa de Kirchhoff-Love
Lista de inventores y descubridores alemanes
Espectroscopio

Notas

↑ El banquero de Kirchhoff, al escuchar que Kirchhoff había identificado los elementos presentes en el Sol, comentó "¿de qué sirve el oro en el Sol si no se puede traer a la Tierra?" Kirchhoff depositó el dinero de su premio (soberanos de oro) con el banquero, diciendo "aquí hay oro del sol". ^[9]

^ Marshall, James L .; Marshall, Virginia R. (2008). "Redescubrimiento de los elementos: aguas minerales y espectroscopia" (PDF) . El Hexágono : 42–48 . Consultado el 31 de diciembre de 2019 .
^ Waygood, Adrian (19 de junio de 2013). Introducción a la ciencia eléctrica . Routledge. ISBN 9781135071134.
^ Kondepudi, Dilip; Prigogine, Ilya (5 de noviembre de 2014). Termodinámica moderna: de los motores térmicos a las estructuras disipativas . John Wiley e hijos. pag. 288. ISBN 9781118698709.
^ Hockey, Thomas (2009). "Kirchhoff, Gustav Robert" . La enciclopedia biográfica de astrónomos . Springer Nature . ISBN 978-0-387-31022-0. Consultado el 22 de agosto de 2012 .
^ "Gustav Robert Kirchhoff - Dauerausstellung" . Instituto Kirchhoff de Física . Consultado el 18 de marzo de 2016 . Soy el 16 de agosto de 1857 heiratete er Clara Richelot, die Tochter des Königsberger Mathematikers ... Frau Clara starb schon 1869. Im diciembre 1872 heiratete Kirchhoff Luise Brömmel.
↑ Kirchhoff, G. (1857). "Sobre el movimiento de la electricidad en los cables". Revista Filosófica . 13 : 393–412.
^ Graneau, P .; Assis, AKT (1994). "Kirchhoff sobre el movimiento de la electricidad en los conductores" (PDF) . Apeiron . 1 (19): 19-25.
^ Semanas, Mary Elvira (1956). El descubrimiento de los elementos (6ª ed.). Easton, PA: Revista de educación química.
^ Asimov, Isaac El secreto del universo (Oxford University Press, 1992) p. 109
^ BB Baker y ET Copson, La teoría matemática del principio de Huygens (Oxford University Press, 1939), págs. 36–38.
^ D. Miller, "Principio de propagación de ondas de Huygens corregido", Opt. Letón. 16 , 1370-1372 (1991)
^ "Historial de miembros de APS" . search.amphilsoc.org . Consultado el 16 de abril de 2021 .
^ "GR Kirchhoff (1824-1887)" . Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos . Consultado el 22 de julio de 2015 .
^ Laidler KJ y Meiser JH, "Química física" (Benjamin / Cummings 1982), p.62
^ Atkins P. y de Paula J., "Atkins 'Physical Chemistry" (octava edición, WH Freeman 2006), p.56

Referencias

Warburg, E. (1925). "Zur Erinnerung an Gustav Kirchhoff". Die Naturwissenschaften . 13 (11): 205. Bibcode : 1925NW ..... 13..205W . doi : 10.1007 / BF01558883 . S2CID 30039558 .
Stepanov, BI (1977). "Gustav Robert Kirchhoff (en el nonagésimo aniversario de su muerte)". Revista de espectroscopia aplicada . 27 (3): 1099. Código bibliográfico : 1977JApSp .. 27.1099S . doi : 10.1007 / BF00625887 . S2CID 95181496 .
Everest, AS (1969). "Kirchhoff-Gustav Robert 1824-1887". Educación física . 4 (6): 341. Bibcode : 1969PhyEd ... 4..341E . doi : 10.1088 / 0031-9120 / 4/6/304 .
Kirchhoff, Gustav (1860). "Ueber die Fraunhoferschen Linien" . Monatsberichte der Königliche Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin : 662–665. ISBN 978-1-113-39933-5. Texto completo de HathiTrust . Traducción parcial al inglés disponible en Magie, William Francis , A Source Book in Physics (1963). Cambridge: Harvard UP . pag. 354-360.

Otras lecturas

Gustav Kirchhoff en el Proyecto de genealogía matemática
O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Gustav Kirchhoff" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews
Weisstein, Eric Wolfgang (ed.). "Kirchhoff, Gustav (1824-1887)" . ScienceWorld .
Klaus Hentschel : Gustav Robert Kirchhoff und seine Zusammenarbeit mit Robert Wilhelm Bunsen, en: Karl von Meyenn (Hrsg.) Die Grossen Physiker , Munich: Beck, vol. 1 (1997), págs. 416–430, 475–477, 532–534.
Klaus Hentschel : Mapeo del espectro. Técnicas de representación visual en la investigación y la docencia , Oxford: OUP, 2002.
El artículo de Kirchhoff de 1857 sobre la velocidad de las señales eléctricas en un cable
Textos en Wikisource:
- " Kirchhoff, Gustav Robert ". Enciclopedia Americana . 1920.
- " Kirchhoff, Gustav Robert ". La obra de referencia del nuevo alumno . 1914.
- " Kirchhoff, Gustav Robert ". Encyclopædia Britannica (11ª ed.). 1911.
- " Kirchhoff, Gustav Robert ". Nueva Enciclopedia Internacional . 1905.
- " Boceto de Gustav Robert Kirchhoff ". Popular Science Monthly . Vol. 33. Mayo de 1888.
- " Kirchhoff, Gustav Robert ". La Cyclopaedia americana . 1879.

enlaces externos

Citas relacionadas con Gustav Kirchhoff en Wikiquote
Medios relacionados con Gustav Robert Kirchhoff en Wikimedia Commons
Biblioteca abierta

[10] El banquero de Kirchhoff, al escuchar que Kirchhoff había identificado los elementos presentes en el Sol, comentó "¿de qué sirve el oro en el Sol si no se puede traer a la Tierra?" Kirchhoff depositó el dinero de su premio (soberanos de oro) con el banquero, diciendo "aquí hay oro del sol". ^[9]

[Marshall-1] Marshall, James L .; Marshall, Virginia R. (2008). "Redescubrimiento de los elementos: aguas minerales y espectroscopia" (PDF) . El Hexágono : 42–48 . Consultado el 31 de diciembre de 2019 .

[2] Waygood, Adrian (19 de junio de 2013). Introducción a la ciencia eléctrica . Routledge. ISBN 9781135071134.

[3] Kondepudi, Dilip; Prigogine, Ilya (5 de noviembre de 2014). Termodinámica moderna: de los motores térmicos a las estructuras disipativas . John Wiley e hijos. pag. 288. ISBN 9781118698709.

[4] Hockey, Thomas (2009). "Kirchhoff, Gustav Robert" . La enciclopedia biográfica de astrónomos . Springer Nature . ISBN 978-0-387-31022-0. Consultado el 22 de agosto de 2012 .

[5] "Gustav Robert Kirchhoff - Dauerausstellung" . Instituto Kirchhoff de Física . Consultado el 18 de marzo de 2016 . Soy el 16 de agosto de 1857 heiratete er Clara Richelot, die Tochter des Königsberger Mathematikers ... Frau Clara starb schon 1869. Im diciembre 1872 heiratete Kirchhoff Luise Brömmel.

[6] Kirchhoff, G. (1857). "Sobre el movimiento de la electricidad en los cables". Revista Filosófica . 13 : 393–412.

[7] Graneau, P .; Assis, AKT (1994). "Kirchhoff sobre el movimiento de la electricidad en los conductores" (PDF) . Apeiron . 1 (19): 19-25.

[Weeks-8] Semanas, Mary Elvira (1956). El descubrimiento de los elementos (6ª ed.). Easton, PA: Revista de educación química.

[9] Asimov, Isaac El secreto del universo (Oxford University Press, 1992) p. 109

[11] BB Baker y ET Copson, La teoría matemática del principio de Huygens (Oxford University Press, 1939), págs. 36–38.

[miller1991-12] D. Miller, "Principio de propagación de ondas de Huygens corregido", Opt. Letón. 16 , 1370-1372 (1991)

[13] "Historial de miembros de APS" . search.amphilsoc.org . Consultado el 16 de abril de 2021 .

[14] "GR Kirchhoff (1824-1887)" . Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos . Consultado el 22 de julio de 2015 .

[15] Laidler KJ y Meiser JH, "Química física" (Benjamin / Cummings 1982), p.62

[16] Atkins P. y de Paula J., "Atkins 'Physical Chemistry" (octava edición, WH Freeman 2006), p.56

[1]