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【Physicist 赫兹】Heinrich Hertz 1888年,近代科学史上的一座里程碑

已有 1154 次阅读 2022-8-14 10:58 |系统分类:科普集锦

Heinrich Hertz

 

参考链接https://www.britannica.com/biography/Heinrich-Hertz

Heinrich Hertz, in full Heinrich Rudolf Hertz, (born February 22, 1857, Hamburg [Germany]—died January 1, 1894, Bonn, Germany), German physicist who showed that Scottish physicist James Clerk Maxwell’s theory of electromagnetism was correct and that light and heat are electromagnetic radiations.

He received a Ph.D. magna cum laude from the University of Berlin in 1880, where he studied under Hermann von Helmholtz. In 1883 he began his studies of Maxwell’s electromagnetic theory. Between 1885 and 1889, while he was professor of physics at the Karlsruhe Polytechnic, he produced electromagnetic waves in the laboratory and measured their length and velocity. He showed that the nature of their vibration and their susceptibility to reflection and refraction were the same as those of light and heat waves. As a result, he established beyond any doubt that light and heat are electromagnetic radiations. The electromagnetic waves were called Hertzian and, later, radio waves. (He was not the first to produce such waves. Anglo-American inventor David Hughes had done so in work that was almost universally ignored in 1879, but Hertz was the first to correctly understand their electromagnetic nature.) In 1889 Hertz was appointed professor of physics at the University of Bonn, where he continued his research on the discharge of electricity in rarefied gases.

赫兹----德国物理学家,生于汉堡(1857)。早在少年时代就被光学和力学实验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程,由于对自然科学的爱好,次年转入柏林大学,在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年(28岁)任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授,直到逝世。

  赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。1878年夏天,亥姆霍兹向学生们提出了一个物理竞赛题目,要学生们用实验方法验证电磁波的存在,以验证麦克斯伟的理论(1873年发布)。从那时起,赫兹就着手进行这一重大课题的研究。1886年10月,赫兹用放电线圈做火花放电实验,偶然发现近旁未闭合的绝缘线圈中有电火花跳过,便敏锐地想到这可能是电磁共振。由此开始直到1888年,赫兹集中力量持续进行了有关电磁波特性的多方面实验。首先,他反复改变导体的形状、介质的种类、放电线圈与感应线圈之间的距离等,终于确认了电磁波的存在。他用一个未闭合电路连接在感应圈上作发射器,近旁再放一未闭合的回路作探测器,当感应圈产生火花放电时,探测器气隙间便有火花跳过。1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。接着,赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础,

  1888年1月,赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创(1831年发现),麦克斯韦总结的电磁理论(1873年发布),至此才取得决定性的胜利。

  1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义,它不仅证实了麦克斯韦发现的真理,更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。

赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,他却于1894年元旦因血中毒逝世,年仅36岁。为了纪念他的功绩,人们用他的姓氏来命名各种波动频率(ffrequency,周/秒)的单位,赫兹(Hertz),简称“赫(Hz)”。

参考链接http://www.phycai.sjtu.edu.cn/xx/public/scientists/hertz.html

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图1 生于汉堡(1857

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图2 19岁入德累斯顿

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图3 20岁到柏林大学

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4 1885年(28岁)任卡尔鲁厄大学物理学教授

 

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5 1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授

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