Gustav Robert Kirchhoff
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Gustav Kirchhoff
Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12 marzo 1824 – Berlino, 17 ottobre 1887) è stato un fisico e matematico tedesco. Si occupò specialmente di spettroscopia, elettrotecnica e termodinamica.
L'amicizia di Kirchhoff con Robert Wilhelm Bunsen, che sarebbe stata foriera di così grandi risultati scientifici, era iniziata nel 1850 a Breslavia ove Kirchhoff insegnava e dove, poco dopo, arrivò anche Bunsen. Trasferitosi quest'ultimo ad Heidelberg, Kirchhoff lo seguì nel 1854.
Qui, con l'uso del becco di Bunsen, dalla fiamma praticamente incolore, e con l'idea di Kirchhoff di usare prismi (invenzione dello spettroscopio), si diede avvio alla spettroscopia. Nei fatti Kirchhoff e Bunsen posero le basi dell'analisi spettroscopica, scoprendo che ogni riga spettrale è tipica della composizione chimica dell'elemento che la emette e individuando tra l'altro il cesio e il rubidio. Essa consentì una potenza di analisi chimica fino ad allora impensabile, rendendo possibile la rivelazione, con tecniche spettroscopiche, della presenza di 1/3 di miliardesimo di grammo di sale di sodio.
Il nuovo strumento permise la soluzione di un problema che Auguste Comte aveva definito insolubile: la determinazione della composizione chimica del Sole.
Il metodo spettroscopico ebbe in seguito vaste e diversificate applicazioni. Famoso l'articolo Über die fraunhoferschen Linien (Sulle linee di Fraunhofer) pubblicato con Bunsen sugli «Annalen der Physik» nel 1860.
Ancor prima dello sviluppo vero e proprio dell'analisi spettrale, Kirchhoff si era accorto che le sostanze non solo emettono ma anche assorbono righe spettrali caratteristiche. Proprio da osservazioni condotte sull'assorbimento di righe dello spettro solare da parte di alcune sostanze, egli inferì l'asserto (1859) che «per ogni sostanza il comportamento rispetto all'emissione e all'assorbimento, a parità di temperature, è il medesimo» (Legge di Kirchhoff).
In altre parole, per ogni sostanza, il rapporto tra potere emissivo specifico e potere assorbente specifico è una funzione universale della lunghezza d'onda e della temperatura. Questa funzione è espressa dal potere emissivo specifico di un corpo di potere assorbente uguale a 1, un corpo cioè che assorba, a ogni temperatura, la radiazione di tutte le lunghezze d'onda (corpo nero).
Nell'elettrotecnica si devono a Kirchhoff le due celebri leggi per il calcolo della distribuzione delle correnti elettriche in una rete di conduttori (1845 e 1847).
La prima di esse stabilisce che in un nodo di un circuito elettrico la somma algebrica delle intensità di corrente è nulla.
La seconda afferma che la somma algebrica di tutte le forze elettromotrici istantanee lungo tutti i successivi rami di una maglia di un circuito elettrico è nulla.
Kirchhoff dimostrò anche che la velocità di propagazione di una perturbazione elettrica lungo un filo è pari alla velocità della luce nel vuoto.
Il suo nome è anche legato ai tensori nominali di tensione detti di Piola-Kirchhoff.
Nel 1877 fu il primo scienziato (assieme a Bunsen) ad essere insignito della Medaglia Davy.
[modifica] Opere
- Researches on the solar spectrum, and the spectra of the chemical elements (London: MacMillan, 1862)
- Vorlesungen über mathematische Physik : Mechanik (Leipzig : B. G. Teubner, 1876)
- Vorlesungen über mathematische Physik. Band II. Mathematische Optik. (Leipzig: B. G. Teubner, 1891)
- Vorlesungen über mathematische Physik. 3. Band: Elektricität und Magnetismus. (Leipzig: B. G. Teubner, 1891)
- Vorlesungen über mathematische Physik. IV. (und letzter) Band. Theorie der Wärme. (Leipzig: B. G. Teubner, 1894)
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