Promieniowanie i Prawa Kirchhoffa

Gustav Robert Kirchhoff, niemiecki fizyk urodzony 12. marca w Królewcu. Badacz głównie zjawisk elektrycznych i elektromagnetycznych oraz cieplnych, optycznych i dotyczących sprężystości ciał stałych i przepływów cieczy. Twórca podstaw fizyki matematycznej, sformułował prawa Kirchhoffa będące podstawowymi zasadami prądu stałego w obwodach. Wraz z Robertem Bunsenem opracował metodę analizy spektralnej, dzięki której uczeni odkryli dwa nowe pierwiastki: rubid i cez. Był członkiem kilku Akademii Nauk (berlińskiej, paryskiej, petersburskiej). Profesor na uniwersytetach we Wrocławiu, Heidelbergu i Berlinie, gdzie zmarł 17. października 1887r. był on jenym z największych fizyków, za swoje odkrycia otrzymał wiele tytułów akademii naukowych.
Prawa Kirchhoffa dotyczą obwodów rozgałęzionych obwodu elektrycznego, pozwalają one na obliczanie prądów płynących w różnych gałęziach obwodu. Dla wyjaśnienia obwody rozgałęzione to takie obwody w których istnieje kilka dróg przepływu prądu. Obwody te powstają wtedy gdy poszczególne gałęzie (pojedyncze drogi przepływu prądu) tworzą zamkniętą drogę dla przepływu prądu, w której prąd ten będzie mógł krążyć. Po usunięciu którejś z dróg przestaje być zamknięty.
Pierwsze prawo Kirchhoffa zostało sformułowane 1848r. i wynika ono z zasady zachowania ładunku i mówi ono o bilansie prądów w węźle obwodu. A dokładniej, mówi że suma prądów wpływających do węzła, jest równa sumie prądów z niego wychodzących.
Drugie prawo Kirchhoffa zwane też napięciowym dotyczy bilansu napięć w zamkniętym obwodzie elektrycznym prądu stałego. Czyli jeżeli w obwodzie występuje napięcie, to musi istnieć źródło prądu przepływającego przez opornik. Prawo to jest oparte na założeniu że dany obwód nie znajduje się w zmiennym polu magnetycznym. Można je sformułować w ten sposób:
* O obwodzie zamkniętym suma spadków napięć we wszystkich odbiornikach prądu musi być równa sumie napięć na źródłach napięcia.
Prawo to umożliwia: obliczanie prądów w obwodach nie rozgałęzionych z dowolną ilością źródeł, napięć między dwoma danymi punktami obwodu, zapisywanie napięcia całkowitego na dowolnej gałęzi obwodu, a w połączeniu z 1. prawem pozwala obliczyć napięcia w obwodach rozgałęzionych z dowolną ilością źródeł
Prawo promieniowania temperaturowego zostało określone w 1859r. i mówi że w ustaonej temperaturze stosunek zdolności emisyjnej (wielkość wyrażająca możliwość emisji tego ciała) do zdolności absorbowania (pochłaniania promieniowania). Czyli jest to stosunek ilości energii wyemitowanej do odebranej. Wielkość ta zależy tylko i wyłącznie od temperatury i długości fal. Im większa temperatura im intensywniejsze promieniowanie a określona temperatura odpowiada określonej długości fal.
Gustav współdziałając z Robertem Bunsenem opracował metodę analizy spektralnej. Spektroskopia to nauka o powstawaniu i interpretacji widm powstających wyniku oddziaływań różnych rodzajów promieniowania na materie, czyli zbór atomów i cząsteczek. Nauka ta jest często jako nawa wszelkich technik polegających na generowaniu widm. Metody spektroskopowe opierają się na 3. elementach: źródle promieniowania, urządzeniu dyspersyjnym i detektorze promieniowania. Techniki te dzielą się ze względu na rodzaj oddziaływania promieniowania:
• inwazyjna – bada widma powstające na skutek niszczenia struktur zniszczonej przez nadmierne promieniowanie. Można oglądać widma powodujące niszczenie i widma powstając na skutek niszczenia.
• absorcyjna – bada widma powstające po przejściu promieniowania przez warstwę analizowanej substancji
• emisyjna – bada widma które emituje badana substancja po poddaniu jej działaniom fizycznym.
• odbiciowa – bada widma powstające w wyniku odbicia promieniowania od analizowanej substancji.
• Rozproszeniowa – bada widma powstałe w wyniku rozproszenia się promieniowania przechodzącego przez zawiesiny gazów i cieczy.
W 1861r. wspólnie z Robertem Bunsenem, stworzył w Heidelbergu pierwiastek rubid. Był on otrzymywany w postaci czystej za pomocą reakcji chlorku rubidu z potasem. Pierwiastek to srebrzystoszary metal, właściwości chemiczne ma zbliżone do potasu, choć jest bardziej reaktywny, w powietrzu zapala się a z wodą reaguje wybuchowo. Metal ten ma właściwości lecznic: może redukować niektóre ubytki w kościach i ma działanie stymulujące na układ nerwowy. W niewielkich ilościach służy jako domieszka do półprzewodników fotokomórkowych oraz dodatek do specjalnych gatunków szkła, składnik świetlówek.
Cez z kolei został odkryty w 1860r. podczas spektroskopowego badania wody mineralnej z Dürkheim. W soli wykryto niebieskie linie, metal wydzielono w 1882r. Jest on jedynym z najbardziej reaktywnych pierwiastków, na powietrzu po kilku sekundach pokrywa się warstwą wodorotlenku węglanu. Z solą i kwasami reaguje wybuchowo. Używa się go do produkcji fotokomórek, jest katalizatorem procesów uwadniania w syntezie organicznej. W medycynie stosuje ie go w leczeniu nowotworów, używany również jako źródło promieniowania.
Uważam że te odkrycia jaśniała powód uznania dla Kirchhoffa. Mimo że był fizykiem, miał zasługi także dla chemii. Dzięki użyciu fizyki matematycznej , czyli badaniu matematycznej struktury teorii i hipotez fizycznych. Dzięki aborcji światła umożliwił identyfikacji pierwiastków znajdujących się na słońcu i innych ciałach niebieskich. Wszystko to jest dowodem na o e Gustav Kirchhoff to jeden największych fizyków w historii.
do pracy warto dodać zdjjęcia :)