Фридрих Кольрауш¶

Фридрих Кольрауш (нем. Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch; 14 октября 1840, Ринтельн — 17 января 1910, Марбург) — немецкий физик, известный своими фундаментальными работами в области электропроводности электролитов, а также вкладом в экспериментальную физику, в частности, в точные измерения электрических и магнитных величин. Он считается одним из пионеров физической химии и электрохимии.

¶Биография

Фридрих Кольрауш родился в семье известного физика Рудольфа Кольрауша, который также внёс значительный вклад в изучение электричества. После окончания гимназии в Ганновере Фридрих поступил в Гёттингенский университет, где изучал физику и математику под руководством Вильгельма Вебера. В 1863 году он защитил докторскую диссертацию, посвящённую электрическим измерениям.

В 1866 году Кольрауш стал профессором физики в Цюрихском политехникуме (ныне ETH Zurich), а затем последовательно занимал кафедры в университетах Дармштадта (1870), Вюрцбурга (1871) и Страсбурга (1875). В 1888 году он был назначен профессором экспериментальной физики в Берлинском университете и одновременно стал директором Физического института. С 1895 года и до конца жизни Кольрауш возглавлял Физико-технический институт (Physikalisch-Technische Reichsanstalt) в Берлине, где руководил разработкой эталонов электрических единиц.

¶Научная деятельность

¶Электропроводность электролитов

Основной областью исследований Кольрауша была электропроводность растворов электролитов. Он разработал точные методы измерения удельной электропроводности и ввёл понятие эквивалентной электропроводности. В 1870-х годах Кольрауш экспериментально установил, что при бесконечном разведении эквивалентная электропроводность электролита равна сумме электропроводностей его ионов (закон Кольрауша о независимом движении ионов). Этот закон стал основой для понимания природы электролитической диссоциации и позволил рассчитывать подвижности отдельных ионов.

Кольрауш также исследовал зависимость электропроводности от концентрации, температуры и природы растворителя. Он ввёл понятие удельной электропроводности и разработал методику её измерения с помощью моста Уитстона, адаптированного для переменного тока (мост Кольрауша). Его работы по электропроводности стали экспериментальной базой для теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса.

¶Точные электрические измерения

Кольрауш внёс значительный вклад в метрологию. Он разработал и усовершенствовал множество измерительных приборов, включая гальванометры, электрометры и мосты сопротивления. В 1880-х годах он совместно с другими физиками участвовал в создании эталонов электрических единиц (ом, вольт, ампер), которые были приняты на международном уровне. Его работы по определению абсолютного значения ома и вольта стали основой для современной системы электрических измерений.

¶Магнетизм и другие области

Кольрауш также занимался исследованиями магнетизма, в частности, изучал магнитную проницаемость различных материалов и разрабатывал методы измерения магнитных полей. Он провёл эксперименты по определению скорости распространения электрического тока в проводниках, а также изучал теплопроводность и диэлектрические свойства веществ.

¶Основные труды

Кольрауш является автором нескольких монографий и учебников, которые стали классическими в области экспериментальной физики:

• «Leitfaden der praktischen Physik» (Руководство по практической физике) — многократно переиздававшийся справочник по методам физических измерений, впервые опубликованный в 1870 году. Книга содержала подробные описания приборов, методик и таблицы физических констант.
• «Ueber das elektrische Leitungsvermögen der Elektrolyte» (Об электрической проводимости электролитов) — сборник статей, в которых изложены основные результаты его исследований электропроводности.
• «Gesammelte Abhandlungen» (Собрание сочинений) — посмертное издание, включающее его наиболее важные научные работы.

¶Признание и наследие

Фридрих Кольрауш был членом многих академий наук, включая Прусскую, Баварскую и Австрийскую. В 1896 году он был награждён медалью Гельмгольца за вклад в физику. В его честь названы:

• Закон Кольрауша о независимом движении ионов.
• Мост Кольрауша — схема для измерения сопротивления электролитов.
• Единица измерения подвижности ионов — кольрауш (1 Кл = 1 см²·Ом⁻¹·моль⁻¹), хотя в настоящее время она не является стандартной.

Его работы по электропроводности электролитов заложили основы электрохимии и физической химии. Разработанные им методы точных измерений до сих пор используются в лабораторной практике. Кольрауш считается одним из основоположников современной метрологии в области электричества.

¶Интересные факты

• Кольрауш был сыном физика Рудольфа Кольрауша, который также известен своими работами по электричеству и магнетизму. Вместе они проводили совместные исследования, в частности, по определению скорости распространения электрического тока.
• В 1880-х годах Кольрауш участвовал в международных конференциях по электрическим единицам, где отстаивал необходимость создания единой системы эталонов.
• Его учебник «Leitfaden der praktischen Physik» выдержал более 20 изданий и был переведён на многие языки, включая русский.

¶Источники

• Kohlrausch, Friedrich. Leitfaden der praktischen Physik. 1. Aufl., Leipzig, 1870.
• Ostwald, Wilhelm. Friedrich Kohlrausch. In: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 1910, Bd. 43, S. 2809–2816.
• Hiebert, Erwin N. The Development of the Concept of Electrolytic Dissociation. In: Historical Studies in the Physical Sciences, 1971, Vol. 3, pp. 163–219.
• Friedrich Kohlrausch // Encyclopædia Britannica, 11th ed., 1911.