文档介绍：赫兹
一. 生平简介
.(Heinrich Rudolf Hertz 1857~1894)德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。父亲为律师,后任参议员;家庭富有。赫兹在少年时期就表现出对实验的兴趣,12岁时便有了木工工具和工作台,以后又有了车床,常常用以制作简单的实验仪器。1876年入德累斯顿工学院学****工程,由于对自然科学的爱好,转入慕尼黑大学学****数学和物理,第二年又转入柏林大学,。1880年他以纯理论性工作的《旋转导体电磁感应》论文获得博士学位,成为亥姆霍兹的助手。1883年到基尔大学任教。1885~1889年任卡尔斯鲁厄大学物理学教授,1886年开始进行使他闻名世界的关于电磁波的实验工作。1889~。1894年1月1日因血中毒在波恩逝世,当时年仅36岁。为了纪念他发现电磁波的卓越贡献,将频率的单位命名为赫兹,现行国际单位制(SI)仍沿用。
二. 科学成就
,并测出电磁波传播的速度跟光速相同,还进一步观察到电磁波具有聚焦、直进性、反射、折射和偏振等性质。
(1)赫兹证明电磁波存在的实验
赫兹是亥姆霍兹的学生,在老师的影响和要求下,他深入研究了电磁理论。
1879年,德国柏林科学院悬奖征解,向当时科学界征求对麦克斯韦电磁理论进行实验验证,促使年轻的赫兹萌发了进行电磁波实验的雄心壮志。
赫兹的实验装置一部分如下:AA′是两块40厘米见方的铜板,,长70厘米的铜棒,头上各接一小铜球,相对放置,。铜球表面仔细磨光,两棒分别接到感应圈的两端,当通电时,两棒之间产生放电,形成振荡。
再取2毫米粗的铜棒做成圆环,半径为35厘米,如中的B。圆环的空隙f,宽度可用精密螺旋调节,从零点几毫米调到几毫米。当放在适当位置时,f间隙会跟随AA′产生火花放电,火花可长达6—7毫米。B环可围绕平行于AA′面的
法线mn旋转,旋转到不同位置,f放电的火花长度不一样。当f处于a或a′时,完全没有火花;转动些许角度,开始会产生火花;转至b或b′时,火花最大。
(2)赫兹测出电磁波速度
赫兹最有说服力的实验是直接测出电磁波的传播速度。他用的装置如下:导体AA′(赫兹称之为原导体)在感应圈的激励下产生电磁波。AA′平面与地板垂直,在图中赫兹标了一条基线rs,下面是距离标记从离AA′中心点45厘米处计程。
实验在一间15×14米的大教室进行,在基线的12米内无任何家具。整个房间遮黑,以便观察放电火花。次回路就是那个半径为35厘米的圆环C或边长60厘米的方形导线框B。
根据麦克斯韦理论,已经知道这个速度大概是每秒3万公里,要直接测这样的速度是十分困难的。赫兹想起了20年前他的老师昆特(Kundt)用驻波测声速的方法,巧妙地设计了一个方案。
他在教室的墙壁上贴了一张4米高,2米宽的锌箔,并将锌箔与墙上所有的煤气管道、水管等联接,使电磁波在墙壁遭遇反射。前进波和反射波叠加的结果就会组成驻波,。根据波动理论,驻波的节距等于半波长,测出节点的位置就可以知道波长。
赫兹沿基线rs移动探测线圈,果然在不同的位置上火花隙的长度不一样。有的地方最