赫兹究竟是在什么时候发现电磁波的?

Question

赫兹究竟是在什么时候发现电磁波的?

Answer 1

1.赫兹 (1857-1894)
赫兹,德国物理学家,生于汉堡.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.
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论.因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确.依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波.赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上.当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花.瞬间后,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单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产生感应电压,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,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生.赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实.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.正如麦克斯韦预测的一样.电磁波传播的速度等于光速.1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩.赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、折射和如同可见光、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年在一次著名的演说中,赫兹明确的指出,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始的.1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国.20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展.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途径.
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,麦克斯韦总结的电磁理论,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,人们用他的名字来命名各种波动频率的单位,简称“赫”.
赫兹也是是国际单位制中频率的单位,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量.赫兹的名字来自于德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹.其符号是Hz.