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グスタフ・ロベルト・キルヒホフ（ドイツ語: [ ˈgʊstaːf ˈʁoːbɛʁt ˈkɪʁçhɔf ]、1824年3月12日 - 1887年10月17日）は、電気回路、分光法、加熱された物体からの黒体放射の放出に関する基礎的な理解に貢献したドイツの物理学者および数学者であった。[ 1 ] [ 2 ]彼は1860年に黒体という用語を造語した。 [ 3 ]
キルヒホッフの法則と呼ばれる概念群はいくつかあり、キルヒホッフの回路法則、キルヒホッフの熱放射法則、キルヒホッフの回折公式、キルヒホッフの熱化学法則などが含まれる。
グスタフ・ロベルト・キルヒホフは、1824年3月12日にプロイセンのケーニヒスベルクで、弁護士のフリードリヒ・キルヒホフとヨハンナ・ヘンリエッテ・ヴィトケの息子として生まれた。 [ 4 ]彼の家族はプロイセン福音教会のルター派信者であった。
キルヒホフはケーニヒスベルク大学で学び、そこでCGJヤコビ[ 5 ] 、フランツ・エルンスト・ノイマン、フリードリヒ・ユリウス・リシュロが指導する数学物理学セミナーに出席した。1845年、キルヒホフは2つの回路法則[6]を定式化したが、これらは現在電気工学で広く用いられている。彼はこの研究をセミナーの課題として完成させ、後にノイマンの指導の下、博士論文となった。
1847年、キルヒホフはケーニヒスベルク大学を卒業し、ベルリン大学の私講師（無給講師）となった。1850年にブレスラウ大学の教授職に就任するまで、彼はベルリン大学に在籍した。1854年にはハイデルベルク大学に招かれ、ロベルト・ブンゼンと分光学の研究で共同研究を行った。1875年、キルヒホフはベルリンに戻り、1887年に亡くなるまでベルリンに留まった。
1857年、キルヒホフは数学教授リシュロの娘クララ・リシュロと結婚し、5人の子供をもうけた。1869年にクララが亡くなった後、1872年にルイーズ・ブロメルと再婚した。[ 7 ]
キルヒホフは1887年10月17日、ベルリンで63歳で亡くなった。彼はベルリンのシェーネベルクにある旧聖マテウス教会に埋葬されている（グリム兄弟の墓からわずか数メートル）。
1857年、キルヒホフは、抵抗のない導線内の電気信号は光速で導線に沿って伝わると計算した。[ 8 ] [ 9 ]
1859年、キルヒホフは熱放射の法則を提唱し、1861年にその証明を行った。
キルヒホフとブンゼンは、ジョセフ・フォン・フラウンホーファーの1814年の分光器を改良し、キルヒホフはこれを用いて太陽の元素の同定を先駆的に行い、1859年に太陽にナトリウムが含まれていることを示した。キルヒホフとブンゼンは1861年にセシウムとルビジウムを発見した。 [ 10 ]
キルヒホフは、白熱物体から放出される光のスペクトル組成を記述する3つの法則を定式化することで分光法の分野に大きく貢献し、デイヴィッド・アルターとアンデルス・ヨナス・アングストロームの発見を基盤とした。1862年、彼は「太陽スペクトルの固定線と人工光スペクトルの輝線の反転に関する研究」によりラムフォード・メダルを授与された。[ a ]
キルヒホフは光学にも貢献し、波動方程式を注意深く解いてホイヘンスの原理の確固たる基礎を提供し（そしてその過程でそれを修正した）。[ 12 ] [ 13 ]
キルヒホッフの第一法則は、電流が分岐する電気回路の任意の節点において、その節点から出る電流の総和は、その節点に入る電流の総和に等しいと述べている。第二法則は、閉回路に沿って流れる任意の方向における電位降下の代数和はゼロに等しいと述べている。[ 14 ]
キルヒホフは原子にエネルギー準位 が存在することを知らなかった。離散スペクトル線の存在は、 1814年にフラウンホーファーが発見して以来知られていた。スペクトル線が離散的な数学的パターンを形成することは、1885年にヨハン・バルマーによって記述された。ジョセフ・ラーモアは、ゼーマン効果として知られる磁場中のスペクトル線の分裂を電子の振動によって説明した。[ 15 ] [ 16 ]これらの離散スペクトル線は、量子力学につながるのに役立った1913年のボーアの原子モデルまで電子遷移として説明されなかった。
キルヒホッフの熱放射の法則、すなわち放射に関する未知の普遍的な法則を提唱した法則が、マックス・プランクによる作用量子の発見、ひいては量子力学の誕生につながったのである。
キルヒホフは1858年に、熱化学において、化学反応の熱の変化は生成物と反応物の熱容量の差によって決まることを示した。
この方程式を積分することで、ある温度での測定値から別の温度での反応熱を評価することができます。[ 17 ] [ 18 ]
キルヒホフはグラフ理論という数学分野でも研究を行い、キルヒホフの行列木定理を証明した。
午前 16 日。1857 年 8 月、クララ リシュロットの貴族、ケーニヒスベルガー数学者の死... クララ スターブ ショーン 1869 年。1872 年の 12 月、キルヒホッフ ルイーゼ ブロンメルの貴族です。
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