Герц, Генрих Рудольф: различия между версиями

[отпатрулированная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Строка 41:
[[Файл:Hertz schematic0.PNG|right|333px|thumb|Экспериментальный аппарат Герца 1887 года.]]
 
=== Радиопередатчик Герца ===
'''[[Радиопередатчик]]''' Герца на основе [[катушка Румкорфа|катушки Румкорфа]] (с ударным возбуждением колебательного контура ключевым прерывателем). Постоянный ток от источника, проходя через катушку, намагничивает её железный сердечник, он притягивает подвижной контакт и цепь разрывается, когда магнитное поле исчезает контакт замыкается снова.<ref>http://www.cqham.ru/wrx5.htm Рис.5.1.</ref>
 
Для проведения опытов Герц придумал и сконструировал свой знаменитый излучатель электромагнитных волн, названный впоследствии «[[Вибратор Герца|вибратором Герца]]». Вибратор представлял собой два медных прутка с насаженными на концах латунными шариками и по одной большой цинковой сфере или квадратной пластине, играющей роль конденсатора. Между шариками оставался зазор — искровой промежуток. К медным стержням были прикреплены концы вторичной обмотки [[Катушка Румкорфа|катушки Румкорфа]] — преобразователя постоянного тока низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения. При импульсах переменного тока между шариками проскакивали искры и в окружающее пространство излучались электромагнитные волны. Перемещением сфер или пластин вдоль стержней регулировались индуктивность и ёмкость цепи, определяющие длину волны.
 
'''=== [[Радиоприёмник]]''' Герца (искровой)<br />===
Чтобы улавливать излучаемые волны, Герц придумал простейший резонатор — проволочное незамкнутое кольцо или прямоугольную незамкнутую рамку с такими же, как у «передатчика» латунными шариками на концах и регулируемым искровым промежутком. В результате проведённых опытов Герц обнаружил, что если в генераторе будут происходить высокочастотные колебания (в его разрядном промежутке проскакивает искра), то в разрядном промежутке резонатора, удалённом от генератора даже на 3 м, тоже будут проскакивать маленькие искры. Таким образом, искра во второй цепи возникала без всякого непосредственного контакта с первой цепью. Проведя многочисленные опыты при различных взаимных положениях генератора и приёмника, Герц приходит к выводу о существовании электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью. Будут ли они вести себя, как свет? Герц проводит тщательную проверку этого предположения. После изучения законов отражения и преломления, после установления поляризации и измерения скорости электромагнитных волн он доказал их полную аналогию со световыми. Всё это было изложено в работе «О лучах электрической силы», вышедшей в декабре 1888 году. Этот год считается годом открытия электромагнитных волн и экспериментального подтверждения теории Максвелла.
 
Строка 53 ⟶ 55 :
В 1887 году по завершении опытов вышла первая статья Герца «Об очень быстрых электрических колебаниях», а в 1888 году — ещё более фундаментальная работа «Об электродинамических волнах в воздухе и их отражении».
 
Герц считал, что его открытия были не практичнее максвелловских:
Герц считал, что его открытия были не практичнее максвелловских: «Это абсолютно бесполезно. Это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть». «И что же дальше?» — спросил его один из студентов. Герц пожал плечами, он был скромный человек, без претензий и амбиций: «Я предполагаю — ничего».
 
{{начало цитаты}}
Но даже на теоретическом уровне достижения Герца были сразу отмечены учёными как начало новой «электрической эры».
Герц считал, что его открытия были не практичнее максвелловских: «Это абсолютно бесполезно. Это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть». «И что же дальше?» — спросил его один из студентов. Герц пожал плечами, он был скромный человек, без претензий и амбиций: «Я предполагаю — ничего».
<!-- [[Файл:TransverseEMwave.PNG|center|Theoretical results from the 1887 experiment.]]
Экспериментально он доказал, что поперечные свободные космические электромагнитные волны могут пройти некоторое расстояние. Это предсказали [[Максвелл, Джеймс Клерк|Джеймс Клерк Максвелл]] и [[Фарадей, Майкл|Майкл Фарадей]].
С его аппаратной конфигурацией электрическое и магнитные поля изошли излучались бы от проводов как волны пересечения.
Приблизительно в 12 метрах от генератора Герц поместил цинковую отражающую пластину, чтобы произвести постоянную (стоячую) волну.
Каждая волна составляла приблизительно четыре метра.
Используя кольцевой датчик, он сделал запись, как изменяются величина волны и составляющее руководство.
Герц измерил волны Максвелла и продемонстрировал, что скорость радиоволн была равна скорости света.
Интенсивность электрического поля и полярность были также измерены Герцем.
Конус Герца, был сначала описан Герцем как тип распространения фронта импульса через различные среды.
Его эксперименты расширили область электромагнитной передачи, и его аппарат был развит далее другими в истории радио.
 
— И что же дальше? — спросил его один из студентов. Герц пожал плечами, он был скромный человек, без претензий и амбиций.
Герц не понимал практического значения своих экспериментов. Он заявил: «Это никак нельзя использовать […], это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав — у нас есть эти таинственные электромагнитные волны, которые не видно невооружённым глазом. Но они там.»
 
— Я предполагаю — ничего.
На вопрос о как будут развиваться его открытия, Герц ответил: «Я полагаю, никак.»
{{конец цитаты}}
 
Но даже на теоретическом уровне достижения Герца были сразу отмечены учёными как начало новой «электрической эры».
Позже его открытия были более полно поняты другими и стали частью новой «беспроводной эры».
В общем эксперименты Герца объясняют отражение, преломление, поляризацию, вмешательство (интерференцию) и скорость электрических волн.
В 1892 году Герц начал экспериментировать и продемонстрировал, что катодные лучи проникали через очень тонкую металлическую фольгу (такую как алюминий). [[Ленард, Филипп Эдуард Антон фон|Филип Ленард]], студент Генриха Герца, исследовал далее этот «эффект луча».
Он развил версию катодной трубки и изучил проникновение рентгенами различных материалов.
Филип Ленард, тем не менее, не понимал, что он производил рентгены.
Герман фон [[Гельмгольц]] сформулировал математические уравнения для рентгена.
Он постулировал теорию дисперсии прежде, чем Вильгельм Конрад [[Рентген]] сделал своё открытие и объявление.
Это было сформировано на основе электромагнитной теории света (Annalen Wiedmann’s, издание. XLVIII).
Однако, он не работал с фактическими рентгенами.
-->
 
== Открытие внешнего фотоэффекта ==