Дистанционный курс высшей математики НИЯУ МИФИ

Уравнения математической физики 5 семестр

Лекция 8

Формула Кирхгофа.

12 декабря 2014 года Лектор: профессор НИЯУ МИФИ, д.ф.-м.н.

Орловский Дмитрий Германович

Формула Кирхгофа

Густав Роберт Кирхгоф

(12 марта 1824, Кёнигсберг — 17 октября 1887, Берлин) — один из великих физиков XIX века.

Родился 12 марта 1824 года в Кёнигсберге; с 1842 по 1846 г. Изучал математику и физику в Кёнигсбергском университете, а в 1847 году уже выступил в качестве приват-доцента в Берлине; в 1850—1854 гг., в качестве экстраординарного профессора, читал лекции в Бреславле, затем до 1874 года исполнял должность ординарного профессора в Гейдельберге, откуда в 1875 году перешёл в Берлин; в 1875 году избран членом Берлинской академии наук, с 1862 года состоял членом- корреспондентом Санкт-Петербургской академии наук.

Умер в Берлине 17 октября 1887 года.

Формула Кирхгофа

Отец, Карл Фридрих Кирхгоф, был советником юстиции. Густав был младшим сыном в семье. В Кляйнгорской гимназии, куда Густав пришел учиться, он охотнее всего занимался математикой и физикой. В 18 лет, окончив гимназию, он поступил на физико-математический факультет Кенигсбергского университета. В 23 года Кирхгоф получил свою первую ученую степень.

В 1848 Кирхгоф, защитив в Берлинском университете диссертацию, вскоре был приглашен экстраординарным профессором в Бреславль (ныне Вроцлав, Польша). Через год туда же приехал Роберт Вильгельм Бунзен, с которым Кирхгофа связала многолетняя дружба и сотрудничество. Затем Бунзен перебрался в Гейдельберг.

Туда он вскоре пригласил и Кирхгофа, который охотно принял это предложение. Через 4 года в Гейдельберг приехал и (еще не пришедший тогда в физику) молодой профессор физиологии Гельмгольц. Были и другие молодые талантливые ученые. Возник один из виднейших научных центров Германии.

Переезд в Гейдельберг ознаменовался и важным изменением в личной жизни Кирхгофа — он женился на Кларе Ришело - дочери университетского преподавателя математики. Супруга родила Густаву двух дочерей и трех сыновей.

Формула Кирхгофа

ВГейдельберге Кирхгоф проработал 20 лет. В эти годы был достигнут один из основных его научных результатов: вместе с Бунзеном им был создан спектральный анализ.

В1859 Кирхгоф сформулировал один из основных законов теплового излучения, который носит его имя. Именно он ввел в физику понятие абсолютно черного тела.

Вобласти механики он занимался главным образом вопросами деформации, равновесия и движения упругих тел, течения жидкостей.

Всередине 1860-х годов в результате травмы ученый оказался прикован к инвалидному креслу, а в 1869 году умерла Клара.

В1872 году Кирхгоф женился во второй раз, на Луизе Бреммель. В то время ученый неоднократно получал приглашения в другие университеты, но предпочел оставаться в Гейдельберге. В Берлин физик вернулся только в 1875, встав во главу кафедры математической физики. Также в 1875 г. его избрали членом Берлинской академии наук. Не имея возможности проводить опыты из-за ухудшавшегося здоровья, Кирхгоф посвятил последние годы жизни преподавательской деятельности и теоретическим расчетам.

Одной из последних работ великого физика было исследование влияния магнитного и электрического воздействия на деформацию тел. Скончался Густав Кирхгоф 17 октября 1887 года в Берлине.

Формула Кирхгофа

ВГейдельберге Кирхгоф проработал 20 лет. В эти годы был достигнут один из основных его научных результатов: вместе с Бунзеном им был создан спектральный анализ.

Впервые оптические спектры заинтересовали еще великого Исаака Ньютона. Но призмы, которым пользовался Ньютон, не обеспечивали достаточно резкого разрешения. Кроме того, сначала фигурировали только спектры испускания. Только Уильям Хайд Волластон заметил в спектре Солнца темные линии - линии поглощения, которые затем были тщательно исследованы Йозефом Фраунгофером, имя которого теперь входит в их название. В 1857 Кирхгоф получил достаточно совершенную призму, отшлифованную самим Фраунгофером, и это послужило началом важных исследований и открытий, сделанных совместно с Бунзеном.

В1859 Кирхгоф сформулировал один из основных законов теплового излучения, который носит его имя. Именно он ввел в физику понятие абсолютно черного тела.

Вобласти механики он занимался главным образом вопросами деформации, равновесия и движения упругих тел, течения жидкостей.

С 1875 Кирхгоф возглавил кафедру математической физики в Берлинском университете. Его «Лекции по математической физике» сыграли большую роль в развитии теоретической физики.

Формула Кирхгофа

Формула Кирхгофа

Основное утверждение:

(x) C2 (R3 )

t

u(x,t) tM [ ] 4 |ξ| 1 (x atξ)dSξ

2u a2 u, x R3, t 0

t2

u(x,0) 0, x R3

ut (x,0) (x), x R3