古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫（1824年3月12日至1887年10月17日）是德国物理学家。他以发展基尔霍夫定律而闻名，基尔霍夫定律量化了电路中的电流和电压。除了基尔霍夫定律外，基尔霍夫还对物理学做出了许多其他基本贡献，包括光谱学和黑体辐射方面的工作。

快速事实：古斯塔夫·基尔霍夫

• 全名：古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫
• 职业：物理学家
• 以：发展了电路的基尔霍夫定律而闻名
• 出生日期：1824年3月12日，普鲁士科尼斯堡
• 死亡日期：1887年10月17日，德国柏林
• 父母姓名：卡尔·弗里德里希·基尔霍夫、朱利安·约翰娜·亨丽特·冯·威特克
• 配偶姓名：克拉拉·里切洛（1834-1869年）、贝诺法·卡洛琳娜·索皮·路易斯·布罗梅尔（1872年）

早年教育

古斯塔夫·克希霍夫出生于普鲁士的克尼斯堡（现俄罗斯加里宁格勒），是三个儿子中最小的一个。他的父母是卡尔·弗里德里希·基尔霍夫（Carl Friedrich Kirchhoff），一位致力于普鲁士州的法律顾问，和朱利安·约翰娜·亨丽特·冯·威特克（Juliane Johanna Henriette von Wittke）。基尔霍夫的父母鼓励他们的孩子尽可能地为普鲁士服务。基尔乔夫是一名学业优秀的学生，因此他计划成为一名大学教授，这在当时的普鲁士被认为是一名公务员。克希霍夫和他的兄弟们上了克尼菲希高中，并于1842年获得了文凭。

高中毕业后，基尔霍夫开始在阿尔伯图斯大学的数学物理系学习。在那里，克希霍夫参加了由数学家弗兰兹·诺依曼和卡尔·雅各比于1843年至1846年举办的数学物理研讨会。

诺依曼尤其对基希霍夫产生了深远的影响，并鼓励他追求数学物理——一个专注于为物理学问题开发数学方法的领域。在诺依曼学习期间，基尔霍夫在1845年21岁时发表了他的第一篇论文。本文包含两个基尔霍夫定律，用于计算电路中的电流和电压。

基尔霍夫定律

基尔霍夫的电流和电压定律是分析电路的基础，允许对电路内的电流和电压进行量化。基尔霍夫通过推广欧姆定律的结果得出了这些定律，欧姆定律指出两点之间的电流与这些点之间的电压成正比，与电阻成反比。

基尔霍夫第一定律说，在电路中给定的结处，进入结处的电流必须等于离开结处的电流之和。基尔霍夫第二定律说，如果电路中有一个闭合回路，回路中的电压差之和等于零。

通过与本生的合作，基尔霍夫发展了三个光谱基尔霍夫定律：

1. 炽热的固体、液体或稠密气体——在加热后会发光——会发出连续的光谱：它们发出所有波长的光。
2. 一种热的、低密度的气体会产生一个发射谱线：这种气体以特定的、离散的波长发射光，在另一个暗的光谱中，这些光可以被看作是亮的谱线。
3. 穿过较冷、低密度气体的连续光谱产生吸收线光谱：该气体吸收特定、离散波长的光，在其他连续光谱中可被视为暗线。

因为原子和分子产生自己独特的光谱，这些定律允许识别在被研究对象中发现的原子和分子。

基尔霍夫在热辐射方面也做了重要的工作，并于1859年提出了基尔霍夫热辐射定律。该定律规定，如果物体或表面处于静态热平衡状态，则物体或表面在任何波长和温度下的发射率（以辐射形式发射能量的能力）和吸收率（吸收辐射的能力）相等。

在研究热辐射时，基尔霍夫还创造了“黑体”一词来描述一个假设的物体，该物体吸收了所有入射光，因此在保持恒定温度以建立热平衡的情况下发出所有光。1900年，物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）假设这些黑体吸收和释放了某些称为“量子”的能量。这一发现将成为量子力学的关键洞见之一。

学术生涯

1847年，克希霍夫从克尼斯堡大学毕业，1848年成为德国柏林大学的无薪讲师。1850年，他成为布雷斯劳大学的副教授，1854年成为海德堡大学的物理学教授。在布雷斯劳，基尔希霍夫会见了德国化学家罗伯特·本森（Robert Bunsen），本森灯就是以他的名字命名的，正是本森安排基尔希霍夫来到海德堡大学的。

19世纪60年代，基尔霍夫和本生证明，每种元素都可以用一种独特的光谱模式来识别，从而确立了光谱可以用于实验分析元素。两人将在利用光谱学研究太阳中的元素时发现铯和铷元素。

除了在光谱学方面的工作外，基尔霍夫还将研究黑体辐射，并于1862年创造了这个术语。他的工作被认为是量子力学发展的基础。1875年，基尔霍夫成为柏林大学数学物理系主任。他后来于1886年退休。

晚年生活与遗产

克希霍夫于1887年10月17日在德国柏林去世，享年63岁。他因对物理学领域的贡献以及他有影响力的教学生涯而被人们铭记。他的电路基尔霍夫定律现在作为电磁学基础物理课程的一部分教授。

来源

• 曲棍球，托马斯A.，编辑。天文学家传记百科全书。斯普林格，2014年。
• 150年前Gustav Robert Kirchhoff偶然发现了什么？《2010年IEEE电路与系统国际研讨会论文集》，第73-76页。
• “基尔霍夫定律”，康奈尔大学，http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/kirchhoff.htm.
• 库勒，卡尔·尤根。结构理论的历史：从拱分析到计算力学。安永会计师事务所，2008年。
• “Gustav Robert Kirchhoff”，《分子表达：科学、光学和你》，2015年，https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kirchhoff.html.
• 奥康纳，J. J.，罗伯森，E.F.“古斯塔夫罗伯特基尔霍夫。”圣安德鲁斯大学，苏格兰，2002。
• 帕尔玛，克里斯托弗。“基尔霍夫定律和光谱学”，宾夕法尼亚州立大学，https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3_p6.html.