구스타브 키르히호프

요약 독일의 물리학자. 전자기학 분야에서 ‘키르히호프의 법칙’을 확립하였으며, 수리물리학에서 파동방정식을 다루어 C.하위헌스의 원리를 정식화하고, 유체역학에서 불연속면의 이론을 전개하는 등 다방면으로 연구하였다.

쾨니히스베르크 출생. 쾨니히스베르크대학에서 F.E.노이만의 지도를 받으며 판자(板子)를 통하는 전기를 연구하였다. 졸업 후 베를린대학 강사, 1850년 브레슬라우대학 조교수, 1854년 R.분젠의 추천으로 하이델베르크대학 교수, 1875년 베를린대학으로 옮겼다. 전자기학(電磁氣學) 분야에서 정상(定常) 전류에 대한 옴의 법칙을 3차원으로 확대하여 ‘키르히호프의 법칙’을 확립하였다. 전자기파·전기진동을 관찰하고, 수리물리학에서 파동방정식을 다루어 C.하위헌스의 원리를 정식화했으며, 유체역학에서 불연속면의 이론을 전개하는 등 다방면으로 연구하였다.

그 중에서도 특기할 만한 것은 스펙트럼분석 및 열복사에 관한 연구이다. 1857년 J.프라운호퍼가 제작한 프리즘을 입수, 분젠과 함께 스펙트럼 연구를 시작하여 도르몬드의 석회등(石灰燈)이 D선을 방출하고 D선을 방출하는 나트륨 불꽃을 사용하면 이 D선이 암선(暗線)이 된다는 것을 발견하였다. 석회등 대신 햇빛을 써도 같으며, 다시 리튬염 등에 대해서도 관찰한 결과, 원소마다 스펙트럼선이 특유하다는 결론에 이르러 각종 물질에 대한 스펙트럼표를 작성하였다. 이리하여 미량의 원소도 검출할 수 있는 스펙트럼분석이 시작되었고, 이 검출법에 의해 새 원소 루비듐과 세슘을 발견하였다.

또한 태양과 대기 중에 나트륨·철 등의 원소가 존재한다는 결론을 내려 항성물리학의 기초를 개척하였다. 이 연구를 계기로 빛의 흡수와 방출에 대하여 열역학의 입장에서 고찰하여 1859년 복사의 흡수능(吸收能)과 반사능에 관한 키르히호프의 법칙을 증명하여 열복사론의 기초를 세웠다. 특히 흑체복사(黑體輻射)의 개념을 도입, 이것이 공동복사(空洞輻射)와 동등하다는 점을 제시하여 중요하게 평가되었고 이러한 연구는 양자론을 뒷받침하였다. 사상적 측면은 기술실증주의 입장이며, 주저 《역학강의 Vorlesungen über Mechanik》(1876)에는 이 경향이 뚜렷이 나타나 있어 뒤에 실증주의 유행에 큰 영향을 끼쳤다.