تويت
كيرتشوف (غوستاف روبير) Kirchhoff (Gustav Robert-) - Kirchhoff (Gustav Robert-)
كيرتشوف (غوستاف روبير ـ)
(1824ـ 1887)
غوستاف روبير كيرتشوف Gustav Robert Kirchhoff فيزيائي ألماني يعود إليه الفضل في تأسيس علم التحليل الطيفي spectroscopy، وله إسهامات مهمة في مجال الكهرباء.
ولد كيرتشوف في مدينة كونيغسبرغ KOnigsberg عام 1824، وحاز شهادة الدكتوراه من جامعتها عام 1847، وفي هذا العام بالذات صاغ قانونيه المشهورين في الدارات الكهربائية، ويعرف أحدهما بقانون العُقَد junction rule والآخر بقانون الحَلَقات loop rule. وينصّ القانون الأول على أن المجموع الجبري للتيارات الكهربائية عند أي عقدة في الدارة يساوي الصفر، في حين ينص القانون الثاني على أن المجموع الجبري لفروق الكمون والقوى المحركة في حلقة مغلقة يساوي الصفر.
حاضر كيرتشوف بجامعة برلين، ثم أصبح أستاذاً للفيزياء بجامعة برسلاو Breslau في بولندا بدءاً من عام 1850، ثم بجامعة هيدلبرغ بدءاً من عام 1854، وأجرى بحوثاً فيهما مع الكيميائي روبرت بنزن (1811-1899)، واستقر أخيراً في برلين بدءاً من العام 1875 حيث شغل منصب أستاذ الفيزياء الرياضية مدة عامين، أحيل بعدها على المعاش، وتُوفِّي في برلين عام 1887.
تركّزت اهتمامات كيرتشوف وبنزن حول تحليل الأطياف الضوئية لكافة المواد عندما تتعرض للتسخين، واستخدما لتحليل الضوء الصادر عنها موشوراً، وقادتهما بحوثهما إلى النتائج الآتية:
- إن رفع درجة حرارة جسم صلب أو سائل أو غاز تحت ضغط عالٍ يولّد طيفاً مستمراً مماثلاً لطيف قوس قزح، وهو يمتد من اللون الأحمر حتى البنفسجي.
- إن الغاز المتوهج الواقع تحت ضغط منخفض يعطي طيفاً خطِّياً مؤلَّفاً من خطوط ملونة ساطعة تميِّز الغاز المدروس.
- عندما يسلط ضوء ذو طيف مستمر (كضوء الشمس مثلاً) على غاز واقع تحت ضغط منخفض، فإن الطيف الناجم يتألف من عصائب ملونة مستمرة تتخللها خطوط مظلمة. وتتوضع هذه الخطوط في المواقع ذاتها التي كانت ستشغلها فيما لو كان المنبع هو الغاز المتوهج ذاته.
وقد ألّفت هذه القوانين الثلاثة أسس التحليل الطيفي للعناصر والمركَّبات الكيميائية، إذ إن لكلّ عنصر طيفه الخاص به. وهكذا اكتشف كيرتشوف وبنزن عام 1860 عنصر السيزيوم الذي تتلون أحد خطوطه الطيفية بلون متميِّز هو لون السماء، وفي العام 1861 اكتُشف عنصر الروبيديوم بالطريقة ذاتها.
الشكل (1) خطوط فراونهوفر في طيف الشمس
طبّق كيرتشوف عام 1859 تقانة التحليل الطيفي لدراسة البنية الكيميائية للشمس، وقدَّم تفسيراً لخطوط تظهر في طيفها تعرف باسم خطوط فراونهوفر Fraunhofer lines، وهي خطوط تم اكتشافها عام 1814 يبينها الشكل، وقاده ذلك إلى مفهوم الجسم الأسود black body؛ وهو اسم يطلق على كل جسم ماصّ مثالي أو جسم مشعّ مثالي للإشعاع الكهرمغنطيسي مهما كان طول موجته؛ ومن ثم إلى قانون عرف باسم قانون كيرتشوف في الإشعاع ينصّ على أن النسبة بين مقدرة أي جسم على إصدار الإشعاع الحراري ومقدرته على امتصاصه ثابتة ولا تتعلق إلا بدرجة حرارته، ويعبَّر رياضياً عن هذا القانون بالعلاقة:
e = aσT -4
حيث e الطاقة الإشعاعية الحرارية الصادرة عن واحدة المساحة من الجسم في الثانية.
a الطاقة الإشعاعية الحرارية الممتصة من قبل واحدة المساحة من الجسم في الثانية.
σ ثابت ستيفان وبولتزمان؛ وقيمته العددية هي:
σ = 5.735.10-8 W/m2.deg4
T درجة حرارة الجسم المطلقة.
أحمد حصري
كيرتشوف (غوستاف روبير ـ)
(1824ـ 1887)
غوستاف روبير كيرتشوف Gustav Robert Kirchhoff فيزيائي ألماني يعود إليه الفضل في تأسيس علم التحليل الطيفي spectroscopy، وله إسهامات مهمة في مجال الكهرباء.
ولد كيرتشوف في مدينة كونيغسبرغ KOnigsberg عام 1824، وحاز شهادة الدكتوراه من جامعتها عام 1847، وفي هذا العام بالذات صاغ قانونيه المشهورين في الدارات الكهربائية، ويعرف أحدهما بقانون العُقَد junction rule والآخر بقانون الحَلَقات loop rule. وينصّ القانون الأول على أن المجموع الجبري للتيارات الكهربائية عند أي عقدة في الدارة يساوي الصفر، في حين ينص القانون الثاني على أن المجموع الجبري لفروق الكمون والقوى المحركة في حلقة مغلقة يساوي الصفر.
حاضر كيرتشوف بجامعة برلين، ثم أصبح أستاذاً للفيزياء بجامعة برسلاو Breslau في بولندا بدءاً من عام 1850، ثم بجامعة هيدلبرغ بدءاً من عام 1854، وأجرى بحوثاً فيهما مع الكيميائي روبرت بنزن (1811-1899)، واستقر أخيراً في برلين بدءاً من العام 1875 حيث شغل منصب أستاذ الفيزياء الرياضية مدة عامين، أحيل بعدها على المعاش، وتُوفِّي في برلين عام 1887.
تركّزت اهتمامات كيرتشوف وبنزن حول تحليل الأطياف الضوئية لكافة المواد عندما تتعرض للتسخين، واستخدما لتحليل الضوء الصادر عنها موشوراً، وقادتهما بحوثهما إلى النتائج الآتية:
- إن رفع درجة حرارة جسم صلب أو سائل أو غاز تحت ضغط عالٍ يولّد طيفاً مستمراً مماثلاً لطيف قوس قزح، وهو يمتد من اللون الأحمر حتى البنفسجي.
- إن الغاز المتوهج الواقع تحت ضغط منخفض يعطي طيفاً خطِّياً مؤلَّفاً من خطوط ملونة ساطعة تميِّز الغاز المدروس.
- عندما يسلط ضوء ذو طيف مستمر (كضوء الشمس مثلاً) على غاز واقع تحت ضغط منخفض، فإن الطيف الناجم يتألف من عصائب ملونة مستمرة تتخللها خطوط مظلمة. وتتوضع هذه الخطوط في المواقع ذاتها التي كانت ستشغلها فيما لو كان المنبع هو الغاز المتوهج ذاته.
وقد ألّفت هذه القوانين الثلاثة أسس التحليل الطيفي للعناصر والمركَّبات الكيميائية، إذ إن لكلّ عنصر طيفه الخاص به. وهكذا اكتشف كيرتشوف وبنزن عام 1860 عنصر السيزيوم الذي تتلون أحد خطوطه الطيفية بلون متميِّز هو لون السماء، وفي العام 1861 اكتُشف عنصر الروبيديوم بالطريقة ذاتها.
الشكل (1) خطوط فراونهوفر في طيف الشمس
طبّق كيرتشوف عام 1859 تقانة التحليل الطيفي لدراسة البنية الكيميائية للشمس، وقدَّم تفسيراً لخطوط تظهر في طيفها تعرف باسم خطوط فراونهوفر Fraunhofer lines، وهي خطوط تم اكتشافها عام 1814 يبينها الشكل، وقاده ذلك إلى مفهوم الجسم الأسود black body؛ وهو اسم يطلق على كل جسم ماصّ مثالي أو جسم مشعّ مثالي للإشعاع الكهرمغنطيسي مهما كان طول موجته؛ ومن ثم إلى قانون عرف باسم قانون كيرتشوف في الإشعاع ينصّ على أن النسبة بين مقدرة أي جسم على إصدار الإشعاع الحراري ومقدرته على امتصاصه ثابتة ولا تتعلق إلا بدرجة حرارته، ويعبَّر رياضياً عن هذا القانون بالعلاقة:
e = aσT -4
حيث e الطاقة الإشعاعية الحرارية الصادرة عن واحدة المساحة من الجسم في الثانية.
a الطاقة الإشعاعية الحرارية الممتصة من قبل واحدة المساحة من الجسم في الثانية.
σ ثابت ستيفان وبولتزمان؛ وقيمته العددية هي:
σ = 5.735.10-8 W/m2.deg4
T درجة حرارة الجسم المطلقة.
أحمد حصري