物理学家赫兹的成长趣事,名人故事
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物理学家赫兹的成长趣事,名人故事
赫兹,德国物理学家,生
于汉堡。早在少年时期就被光学和力学实验所吸引。
十九岁收德累斯顿工学院学工程,因为对天然迷信的
喜好,次年转入柏林大学,在
物理学教授亥姆霍兹领导下学习。1885年任卡尔鲁厄大学物理学传授。
1889年,接
替克劳修斯担负波恩大学物理学教学,直到去世。
赫兹对人类最巨大的奉献是用实验证实了电磁波的存在。
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,
受赫尔姆霍兹之激励研究麦克斯韦电
磁理论,当时德国物理界坚信韦伯的电力与磁力可刹时传递的理论。
因而赫兹就决
议以实验来证明韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。按照麦克斯韦理论,电扰动能辐射
电磁波。赫兹依据电容器经过电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波产生器,
赫兹将一感应线圈的
两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流忽然中止时,其
感应高电压使电火花隙之间产生火花。霎时
后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,
频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于
是赫兹设计了一简
略的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上发生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐
在一暗室内,检波
器距振荡器10米远,成果他发现检波器的电火花隙间确有小火花
产生。赫兹在暗室远真个墙壁上覆有可
反射电波的锌板,入射波与反射波重迭应产
生驻波,他也以检波器在距振荡器不同间隔处侦测加以证实。
赫兹先求出振荡器的
频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦<
br>猜测的一样。电磁波传播的速度即是光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯
韦理论也因
此取得了无上的光荣。赫兹在实验时曾指出,电磁波能够被反射、折射
跟犹如可见光、热波一样的被偏振
。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波,
其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,且两者
均垂直传播方向。1889年
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在一次知名的演说中,赫兹明白的指出
,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递
讯息是1896年意大利的马可尼开端的。1901年,马可
尼又胜利的将讯号送到大西洋
此岸的美国。20世纪无线电通信更有了异样惊人的发展。赫兹实验不仅证
实麦克斯
韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了道路。
1887年11月
5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电进程引起的
感应景象》的论文中,总结了这个主要
发现。接着,赫兹还通过实验确认了电磁波
是横波,存在与光相似的特征,如反射、折射、衍射等,并且
实验了两列电磁波的
干预,同时证明了在直线传布时,电磁波的流传速度与光速雷同,从而全面验证了<
br>麦克斯韦的电磁实践的准确性。并且进一步完美了麦克斯韦方程组,使它更加精美、
对称,得出了
麦克斯韦方程组的古代情势。此外,赫兹又做了一系列试验。他研讨
了紫外光对火花放电的影响,发明了
光电效应,即在光的照耀下物领会开释出电子
的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦树立光量子理论的基
本。
1888年1月,赫兹将这些结果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹
实
验颁布后,惊动了全世界的科学界。由法拉第首创,麦克斯韦总结的电磁理论,
至此才获得决定性的成功
。
1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具备划时代的意思,它
不仅
证实了麦克斯韦发现的真谛,更重要的是开创了无线电电子技巧的新纪元。
赫兹对人类文化作出了
很大贡献,合法人们对他寄以更大冀望时,他却于1894
年新年因血中毒逝世,年仅36岁。为了留念
他的功劳,人们用他的名字来命名各种
稳定频率的单位,简称“赫”。
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