(vok. Heinrich Rudolf Hertz) – vokiečių fizikas, vienas iš elektrodinamikos pradininkų. Jis eksperimentiškai įrodė elektromagnetinių bangų egzistavimą ir nustatė pagrindinių elektromagnetinių ir šviesos bangų savybių tapatumą. Suteikė Maksvelo lygtims simetrišką formą. Atrado išorinį fotoelektrinį efektą. Jis sukūrė mechaniką be jėgos sampratos. Hertzo eksperimentai suvaidino reikšmingą vaidmenį kuriant šiuolaikinę elektrodinamiką.
Hercas patvirtino Maksvelo teorijos išvadas, kad elektromagnetinių bangų sklidimo greitis ore yra lygus šviesos greičiui, ir nustatė pagrindinių elektromagnetinių ir šviesos bangų savybių tapatumą. Hertz taip pat tyrė magnetinių bangų sklidimą laidininke ir nurodė jų sklidimo greičio matavimo metodą.
Hertzo darbai elektrodinamikos srityje suvaidino didžiulį vaidmenį plėtojant mokslą ir technologijas. Jo darbai paskatino belaidžio telegrafo, radijo ir televizijos atsiradimą.
1888 metais Heinrichas Hercas atliko elektromagnetinių bangų sklidimo eksperimentus, kurie suteikė eksperimentinį Faradėjaus ir Maksvelo sukurtos elektromagnetinės šviesos teorijos patvirtinimą. Pagal šią teoriją elektromagnetinės bangos iš esmės yra visiškai vienalytės šviesos spinduliams, jos paklūsta tiems patiems atspindžio, lūžio ir kt. dėsniams, kaip ir šviesos bangos, ir skiriasi nuo pastarųjų tik savo ilgiu (arba virpesių skaičiumi per sekundę); . Hertzo eksperimentai buvo sėkla, iš kurios vėliau išaugo belaidis telegrafas.
Mokslo istorijoje nėra daug atradimų, su kuriais susiduriame kiekvieną dieną. Tačiau be to, ką padarė Heinrichas Hertzas, nebeįmanoma įsivaizduoti šiuolaikinio gyvenimo, nes radijas ir televizija yra būtina mūsų gyvenimo dalis, ir jis padarė atradimą būtent šioje srityje.
Heinrichas Rudolfas Hercas gimė 1857 m. vasario 22 d. advokato šeimoje. Berniukas buvo silpnas ir ligotas, tačiau neįprastai sunkius pirmuosius gyvenimo metus sėkmingai įveikė ir, tėvų džiaugsmui, atsitiesė, tapo sveikas ir linksmas.
Visi tikėjo, kad jis seks savo tėvo pėdomis. Ir iš tiesų, Heinrichas įstojo į Hamburgo realinę mokyklą ir ketino studijuoti jurisprudenciją. Tačiau po to, kai jų mokykloje prasidėjo fizikos pamokos, jo interesai smarkiai pasikeitė.
Laimei, tėvai nesutrukdė vaikinui ieškoti savo pašaukimo ir leido į gimnaziją, kurią baigęs gavo teisę stoti į universitetą. Gavęs brandos atestatą. Hertzas 1875 m. išvyko į Drezdeną ir įstojo į aukštąją technikos mokyklą. Iš pradžių jam ten patiko, bet pamažu jaunuolis suprato, kad inžinieriaus karjera – ne jam.
1877 m. lapkričio 1 d. jis išsiuntė laišką savo tėvams, kuriame buvo tokie žodžiai: „Dažnai sakydavau sau, kad būti vidutiniu inžinieriumi man geriau nei vidutiniu mokslininku. Ir dabar manau, kad Šileris teisus kai jis pasakė: "Kas bailus rizikuoti savo gyvybe, tam nepasiseks." Ir toks per didelis atsargumas iš mano pusės būtų beprotybė.
Todėl Hertzas paliko mokyklą ir išvyko į Miuncheną, kur iškart buvo priimtas į antrąjį universiteto kursą. Miunchene praleisti metai parodė, kad universitetinių žinių neužtenka; savarankiškoms mokslinėms studijoms reikėjo rasti mokslininką, kuris sutiktų tapti jo vadovu. Būtent todėl, baigęs universitetą, Hertzas išvyko į Berlyną, kur įsidarbino asistentu didžiausio to meto vokiečių fiziko Hermanno Helmholtzo laboratorijoje.
Netrukus Helmholcas pastebėjo talentingą jaunuolį, tarp jų užsimezgė geri santykiai, vėliau peraugę į artimą draugystę, o kartu ir į mokslinį bendradarbiavimą. Vadovaujant Helmholtzui, Hertzas apgynė disertaciją ir tapo pripažintu savo srities žinovu.
Siekis mokslininkas buvo visiškai pasinėręs į universiteto absolventams reikalingą daktaro disertaciją, kurią norėjo kuo greičiau baigti. 1880 m. vasario 5 d. Heinrichas Hertzas buvo karūnuotas mokslų daktaro laipsniu, turinčiu retą predikatą Berlyno universiteto istorijoje, o net tarp tokių griežtų profesorių kaip Kirchhoffas ir Helmholtzas – su pagyrimu. Jo diplominis darbas „Apie indukciją besisukančiame rutulyje“ buvo teorinis, teorinius tyrimus jis toliau užsiėmė universiteto fizikos institute.
Savo mokytojo teikimu Hertzas 1883 m. gavo docento pareigas Kylyje, o po šešerių metų tapo fizikos profesoriumi Karlsrūhės technikos aukštojoje mokykloje. Čia Hertzas turėjo savo eksperimentinę laboratoriją, kuri suteikė jam kūrybinę laisvę, galimybę daryti tai, kuo jis jautė susidomėjimą ir pripažinimą.
Hertzas suprato, kad labiau už viską pasaulyje jį domina elektra, greiti elektriniai virpesiai, kuriuos studijuodamas dirbo studijų metais. Būtent Karlsrūhėje prasidėjo vaisingiausias jo mokslinės veiklos laikotarpis, kuris, deja, truko neilgai.
Iki Hertzo tyrimų pradžios elektrinės vibracijos buvo tiriamos tiek teoriškai, tiek eksperimentiškai. Hertzas, labai atkreipęs dėmesį į šią problemą, fizikos kabinete rado porą indukcinių ritių, skirtų paskaitų demonstravimui. „Buvau nustebęs, – rašė jis, – kad norint gauti kibirkštis vienoje apvijoje, nereikėjo didelių baterijų iškrauti per kitą, be to, kad tam pakaktų mažų Leyden indelių ir net mažo indukcinio aparato iškrovų. iškrova prasiskverbė į kibirkšties tarpą. Eksperimentuodamas su šiomis ritėmis, Hertzas sugalvojo savo pirmojo eksperimento idėją.
Hertz sukūrė elektrinių virpesių generatorių ir imtuvą, tirdamas generatoriaus virpesių grandinės indukcinį poveikį imtuvo virpesių grandinei ne didesniu kaip trijų metrų atstumu tarp jų.
Mokslininkas tęsė tyrimus savo vibratoriaus bangų zonoje, kurios lauką vėliau apskaičiavo teoriškai. Daugelyje vėlesnių darbų jis neginčijamai įrodė, kad egzistuoja elektromagnetinės bangos, sklindančios ribotu greičiu. „Eksperimentų, kuriuos atlikau su greitais elektriniais virpesiais, rezultatai, – rašė Hertzas savo aštuntajame 1888 m. straipsnyje, – man parodė, kad Maksvelo teorija turi pranašumą prieš visas kitas elektrodinamikos teorijas.
Taigi. Tyrimo metu Hertzas galutinai ir besąlygiškai perėjo prie Maksvelo požiūrio, suteikė savo lygtims patogią formą ir papildė Maxwello teoriją elektromagnetinės spinduliuotės teorija. Hertzas eksperimentiniu būdu gavo Maksvelo teorijos numatytas elektromagnetines bangas ir parodė jų tapatumą su šviesos bangomis.
1889 m. 62-ajame Vokietijos gamtininkų ir gydytojų kongrese Hertzas perskaitė pranešimą „Apie šviesos ir elektros ryšį“. Savo eksperimentus jis apibendrina tokiais žodžiais: „Visi šie eksperimentai iš principo yra labai paprasti, tačiau vis dėlto jie sugriauna bet kokią teoriją, kuri tiki, kad elektros jėgos akimirksniu peršoka Maksvelo teorijos... Kaip mažai tikėtinas anksčiau atrodė jos požiūris į šviesos esmę, dabar taip sunku nepritarti šiam požiūriui. Hertzo eksperimentai sukėlė didžiulį rezonansą. Ypatingo dėmesio sulaukė darbe „Apie elektros jėgos spindulius“ aprašyti eksperimentai.
Paskutiniais savo gyvenimo metais Hertzas persikėlė į Boną, kur taip pat vadovavo fizikos katedrai vietiniame universitete. Ten jis padarė dar vieną svarbų atradimą. Savo darbe „Apie ultravioletinių spindulių įtaką elektros iškrovai“, 1887 m. birželio 9 d. pateiktame „Berlyno mokslų akademijos darbams“, Hertzas aprašo svarbų reiškinį, kurį jis atrado ir vėliau buvo pavadintas fotoelektriniu efektu.
Heinrichas Hertzas neturėjo laiko išsamiai ištirti šio reiškinio, nes staiga mirė 1894 m. sausio 1 d. Iki paskutinių savo gyvenimo dienų mokslininkas dirbo prie knygos „Mechanikos principai, išdėstyti naujame ryšyje“. Jame jis siekė suvokti savo atradimus ir nubrėžti tolesnius elektros reiškinių tyrimo būdus.
Po ankstyvos mokslininko mirties šį darbą baigė ir spaudai parengė Hermannas Helmholtzas. Knygos pratarmėje jis Hertzą pavadino talentingiausiu savo mokiniu ir numatė, kad jo atradimai lems mokslo raidą dar ilgus dešimtmečius.
Kaip SI vienetas Hertz (Hz) jo garbei 1930 m. įsteigė Tarptautinė elektrotechnikos komisija, kurios dažnis atitinka vieną svyravimo periodą per sekundę.
Heinricho Hertzo medalis(vok. Heinrich Hertz IEEE) buvo įkurta 1987 m. „už išskirtinius pasiekimus teorijos arba eksperimento srityje, gautų naudojant bet kokias bangas“ ir yra apdovanojama kasmet. Krateris, esantis tolimoje Mėnulio pusėje, buvo pavadintas Hertzo vardu.
Heinrichas Rudolfas Hercas(vok. Heinrichas Rudolfas Hercas; 1857 m. vasario 22 d. Hamburgas – 1894 m. sausio 1 d. Bona) – vokiečių fizikas. Jis baigė Berlyno universitetą, kur jo mokytojai buvo Hermannas von Helmholtzas ir Gustavas Kirchhoffas. 1885–1889 m. buvo fizikos profesorius Karlsrūhės universitete. Nuo 1889 – Bonos universiteto fizikos profesorius.
Pagrindinis pasiekimas – eksperimentinis Jameso Maxwello elektromagnetinės šviesos teorijos patvirtinimas. Hercas įrodė elektromagnetinių bangų egzistavimą. Jis išsamiai ištyrė elektromagnetinių bangų atspindį, trukdžius, difrakciją ir poliarizaciją, įrodė, kad jų sklidimo greitis sutampa su šviesos sklidimo greičiu ir kad šviesa yra ne kas kita, kaip elektromagnetinių bangų rūšis. Jis sukonstravo judančių kūnų elektrodinamiką, remdamasis hipoteze, kad eterį nuneša judantys kūnai. Tačiau jo elektrodinamikos teorija nebuvo patvirtinta eksperimentais ir vėliau užleido vietą Hendriko Lorentzo elektroninei teorijai. Hertz gauti rezultatai buvo radijo kūrimo pagrindas.
1886–1887 m. Hertzas pirmą kartą pastebėjo ir aprašė išorinį fotoelektrinį efektą. Hertzas sukūrė rezonansinės grandinės teoriją, tyrė katodinių spindulių savybes, tyrė ultravioletinių spindulių poveikį elektros iškrovai. Daugelyje mechanikos darbų jis pateikė elastingų rutuliukų smūgio teoriją, apskaičiavo smūgio laiką ir kt. Knygoje „Mechanikos principai“ (1894) jis išvedė bendrąsias mechanikos ir jos matematinio aparato teoremas, t. remiantis vienu principu (Herco principu).
Nuo 1933 m. dažnio vienetas hercas, įtrauktas į tarptautinę metrinę vienetų SI sistemą, buvo pavadintas herco vardu.
Ankstyvieji metai
Heinrichas Rudolfas Hercas gimė 1857 m. vasario 22 d. Hamburge. Jo tėvas, teisininkas ir 1887-1904 m. senatorius Gustavas Ferdinandas Hercas (1827-1914), gimė David Gustav Hertz labai turtingoje žydų šeimoje, buvo klestintis pirklys ir Hamburgo miesto tarybos narys 1860-1862 m.; jo motina - Betty Augusta Oppenheim (1802-1872) - buvo stambaus bankininko Solomono Oppenheimo (1772-1828) iš Kelno, dabartinio banko Sal įkūrėjo, dukra. Oppenheimas. Heinricho Hertzo senelis ir tėvas priėmė liuteronybę.
Heinricho Hertzo motina, Anna Elisabeth Pfefferkorn (1835–1910), buvo armijos gydytojo iš Frankfurto prie Maino Johanneso Pfefferkorno (1793–1850) ir Susanna Hadreuther (1797–1872) dukra. Henris turėjo tris jaunesnius brolius ir seserį.
Mokydamasis Hamburgo universiteto gimnazijoje, Heinrichas Hertzas pademonstravo gabumą mokslams, taip pat kalboms, studijavęs arabų ir sanskrito kalbas. Jis studijavo mokslą ir technologijas Drezdene, Miunchene ir Berlyne, kur buvo Kirchhoffo ir Helmholtzo mokinys. 1880 m. Hertzas Berlyno universitete įgijo daktaro laipsnį ir pasiliko podoktorantūros studijas pas Helmholtzą. 1883 m. jis tapo teorinės fizikos dėstytoju Kylio universitete, o 1885 m. Hertzas tapo tikruoju profesoriumi Karlsrūhės universitete, kur padarė savo mokslinį atradimą apie elektromagnetinių bangų egzistavimą.
Meteorologija
Hertzas visada labai domėjosi meteorologija, tikriausiai įgytas dėl kontaktų su Wilhelmu fon Betzoldu (1878 m. vasarą jis buvo Hertzo laboratorijos profesorius Miuncheno politechnikume). Tačiau Hertzas mažai prisidėjo prie šios srities, išskyrus kai kuriuos ankstyvuosius dokumentus, kaip Helmholtzo asistentas Berlyne. Tai apima skysčių išgaravimo tyrimą, naujo tipo higrometro sukūrimą, taip pat grafinių įrankių, skirtų drėgno oro, veikiamo adiabatiniams pokyčiams, savybėms nustatyti kūrimą.
Kontaktinės sąveikos mechanika
1881–1882 metais Hertz paskelbė du straipsnius šia tema, kurie vėliau tapo žinomi kaip kontaktinės sąveikos mechanika. Nors Hertzas garsėja savo indėliu į elektrodinamiką, šie du darbai taip pat neliko nepastebėti. Jie tapo svarbių idėjų šaltiniu, ir daugumoje straipsnių, kuriuose aptariamas esminis kontakto pobūdis, jie remiasi. Josephas Boussinesqas išsakė keletą svarbių kritikų Hertzo darbui, pripažindamas jo didelę reikšmę.
Heinrichas Rudolfas Hercas (1857-1894) – vokiečių fizikas, vienas iš elektrodinamikos pradininkų. Jis eksperimentiškai įrodė (1886-89) elektromagnetinių bangų egzistavimą (naudodamas Hertz vibratorių) ir nustatė pagrindinių elektromagnetinių ir šviesos bangų savybių tapatumą. Jameso Maxwello lygtims suteikė simetrišką formą. Atrado išorinį fotoelektrinį efektą (1887). Jis sukūrė mechaniką be jėgos sampratos.
Herco svyravimai renkantis kelią
Heinrichas Hercas gimė 1857 m. vasario 22 d. Hamburge, teisininko, vėliau tapusio Hamburgo miesto senatoriumi, sūnus. Berniukas gimė silpnas, todėl, laimei, buvo net nepagrįstų baimių dėl jo gyvybės. Jis užaugo paklusnus, darbštus ir žingeidus, turėjo puikią atmintį, kuri ypač leido jam lengvai išmokti užsienio kalbas (įskaitant net arabų). Mėgstamiausi Henrio autoriai buvo Homeras ir A. Dantė. Ir dar vienas dalykas: iš daugybės jo laiškų tėvams aišku, koks dvasinis artumas jį su jais siejo.
Be vidurinės mokyklos, jaunasis Henris sekmadieniais lankė ir menų ir amatų mokyklą. Ten jie mokėsi piešimo, taip pat dailidės ir santechnikos. Kai Heinrichas Hertzas jau buvo tapęs garsiu mokslininku, buvęs jo tekinimo mokytojas pasakė: „Gaila, jis būtų tapęs puikiu tekintoju“. Visa tai vėliau buvo labai naudinga Hertzui, kai jis sukūrė savo eksperimentines sąrankas. Pirmieji jo bandymai konstruoti fizinius įrenginius datuojami dar mokyklos metais.
Iš visko buvo aišku, kad berniuką traukė mokslai. Bet jam atrodė, kad tam iš žmogaus reikia kažkokių išskirtinių duomenų, ir jis abejojo, ar turi pakankamai gabumų moksliniam darbui. Todėl gavęs brandos atestatą Hertzas, kurį taip pat viliojo technologijos, nusprendė pasirinkti inžinieriaus kelią. Iš pradžių nuvykęs į Drezdeną, o paskui į Miuncheną, ten įstojo į politechnikos mokyklą, kurią baigęs net dalyvavo statant tiltą.
Tačiau šis pasirinkimas nebuvo galutinis. Mokslo troškimas vis stiprėjo ir nugalėjo visas dvejones. 1877 m. lapkritį Heinrichas Hercas rašė savo tėvams: „Dažnai sakydavau sau, kad būti vidutiniu inžinieriumi man geriau nei vidutiniam mokslininkui. Bet dabar manau, kad Šileris teisus, sakydamas: „kas bijo rizikuoti savo gyvybe, tas nepažins sėkmės“, o perdėtas atsargumas iš mano pusės būtų beprotybė. Jo tėvai suprato ir palaikė jo sprendimą, o 1878 m. pavasarį Heinrichas atvyko į Berlyną ir ten įstojo į universitetą.
Berlyne
Berlyne Heinrichas Hercas susitiko su nuostabiu mokslininku ir žmogumi, iškiliu to meto gamtininku, mokslininku Hermannu Helmholcu.
Helmholcas, kuriam vadovaujamas Hertzas pradėjo dirbti dirbtuvėse, vėliau prisiminė: „Net susipažinęs su jo elementariais darbais buvau įsitikinęs, kad turiu reikalų su žmogumi, apdovanotu tikrai išskirtiniais sugebėjimais. Vasaros pabaigoje studentams teko pasiūlyti mokslinio darbo temą. Apsisprendžiau elektrodinamikos srityje, nes buvau tikras, kad Hertzui bus įdomi ši tema ir jo darbas bus vaisingas. Tikrovė pateisino mano prielaidą. Vėliau Helmholtzas netgi pavadino Hercą „dievų mėgstamiausiu“.
Tuo metu dar nebuvo susiformavęs aiškus supratimas apie fizinę elektrinių ir magnetinių laukų prigimtį. Buvo plačiai paplitusi nuomonė, kad su jais yra susiję tam tikri „skysčiai“, kurie, kaip ir visos žinomos žiniasklaidos priemonės, turėjo masę, taigi ir inerciją. Jei laidininke atsirastų arba nutrūktų elektros srovė, ši inercija būtų aptikta, ir Hertzas siekė tai ištirti eksperimentiškai.
Dabar, kai žinome, kad elektros srovė laidininkuose atsiranda dėl elektronų dreifo, tampa aišku, kad Heinricho Hertzo eksperimentai negalėjo aptikti norimo inercijos poveikio. Nepaisant to, kad eksperimentų rezultatai iš tikrųjų buvo neigiami, darbas buvo įvertintas labai aukštai ir 1879 m. buvo apdovanotas universiteto premija. Netrukus prasidėjo nauja eksperimentų serija, kurią galima laikyti ankstesnių tęsiniu, tačiau tik dabar buvo bandoma aptikti besisukančių laidžių rutulių „elektrinę inerciją“.
Šis darbas (keista, kad jis buvo atliktas tokiu intensyvumu, kad užtruko tik apie du mėnesius!) taip pat buvo puikiai įvertintas, o 1889 m. vasario 5 d. 23 metų Hertzas jo pagrindu apgynė daktaro disertaciją („su pagyrimu“). “, kaip buvo specialiai pažymėta). Disertacija buvo daugiausia teorinė – autorius pademonstravo puikų matematinio aparato meistriškumą. Heinrichas Hercas buvo ne tik puikus eksperimentuotojas, bet ir aukščiausios klasės teoretikas bei matematikas. Todėl labai nenuostabu, kad jis perėjo prie naujos temos – elastingumo teorijos. Jei stebimės, tai, ko gero, tik todėl, kad puiki Berlyno universiteto laboratorijų techninė įranga, kuri iš pradžių džiugino Hertzą, jo beveik nesinaudojo. Galbūt tai lėmė pervargimas ir tam tikras nepasitenkinimas darbu, skirtu skystųjų dielektrikų liekamosios elektrinės poliarizacijos, taip pat dujų išlydžių tyrimui. Pastarajam „Hertz“ beveik du mėnesius dirbo kurdamas 1000 elementų elektros bateriją, kuri, padirbėjus labai trumpai, sugedo.
Netrukus, tais pačiais 1882 m., jis netikėtai, kaip gali atrodyti, perėjo prie elastingumo teorijos srities problemų sprendimo. Tarp jų – įvairiais būdais apkrautos tamprios plokštės įlinkis (ši problema galėjo sudominti Hertzą, kai jis stebėjo ledo dreifą). Techninės darbo sąlygos Kylyje buvo gerokai prastesnės nei Berlyne, tačiau čia jam buvo pasiūlytos privatdozento pareigos.
Po trejų metų, 1885 m. pradžioje, Heinrichas Hertzas tapo Karlsrūhės technikos vidurinės mokyklos profesoriumi. Praėjus šešiems mėnesiams po persikėlimo ten, jis vedė Elizabeth Doll ir galbūt tai buvo viena iš svarbių depresijos laikotarpio pabaigos priežasčių.
Maxwello teorija ir Hertzo eksperimentai.
Ypatingą, išskirtinę vietą fizikos istorijoje užima 1873 m. Šiais metais pasirodė puikus Maxwello traktatas apie elektrą ir magnetizmą. Tada tik nedaugelis suprato, kad elektros ir magnetizmo moksle ir, ko gero, visoje fizikoje atėjo nauja era.
Šiuolaikinės klasikinės elektrodinamikos formavimasis, prasidėjęs Michaelo Faradėjaus darbais, apie kurį Maxwellas sakė: „Faradėjus proto akimis matė jėgos linijas, persmelkiančias visą erdvę. Ten, kur matematikai matė tolimojo nuotolio jėgų įtampos centrus, Faradėjus matė tarpinį agentą. Ten, kur jie nematė nieko, išskyrus atstumą, patenkinti elektros skysčius veikiančių jėgų pasiskirstymo dėsniu, Faradėjus ieškojo realių terpėje vykstančių reiškinių esmės.
Šie žodžiai yra esmė to, kas išskiria trumpo nuotolio veiksmo, t. momentinis tiesioginis veiksmas per atstumą.
Maxwellas rašė, kad Faradėjaus idėjoms suteikė tik matematinę formą. Realybėje, žinoma, Maxwello indėlis buvo daug reikšmingesnis, tačiau tai nebuvo iš karto įvertinta. Ir vienas iš svarbių dalykų buvo elektromagnetinių bangų klausimas.
Iš Maksvelo teorijos išplaukė, kad elektromagnetinis laukas sklinda ribotu greičiu. Tai savaime leido daryti išvadą, kad jis gali „atsiplėšti“ nuo jį generuojančių šaltinių - krūvių ir srovių, t.y., spinduliuoti, išsklaidyti bangų pavidalu. Pastebėtina, kad dar 1832 metais Faradėjus perdavė Londono karališkajai draugijai užantspauduotą laišką, perskaitytą tik po 100 metų, kuriame buvo parašyti šie žodžiai: „Padariau išvadą, kad magnetinei sąveikai skleisti reikia laiko, , aišku, bus labai nereikšminga. Taip pat manau, kad elektrinė indukcija keliauja taip pat. Manau, kad magnetinių jėgų sklidimas iš magnetinio poliaus yra panašus į virpesius sutrikdytame vandens paviršiuje...“
Maxwellas puikiai spėjo, kad šviesa taip pat turi elektromagnetinę prigimtį, kad tai ypatingas elektromagnetinių bangų atvejis. O 1886-88 metais Heinrichas Hercas atliko savo eksperimentus, kurie įrodė elektromagnetinių bangų tikrovę.
Hertzo naudojama įranga dabar gali atrodyti daugiau nei paprasta, tačiau jo gauti rezultatai yra dar nuostabesni. Jo elektromagnetinės spinduliuotės šaltiniai buvo kibirkštys kibirkštyse. Elektromagnetinės bangos iš kibirkščių tarpų sukėlė kibirkšties išlydžius tarp rutuliukų „imtuvuose“, esančiuose už kelių metrų, grandinėse, suderintose su rezonansu. Hertzui pavyko ne tik aptikti bangas, įskaitant stovinčias, bet ir ištirti jų sklidimo, atspindžio, lūžio ir net poliarizacijos greitį. Visa tai labai priminė optiką, o vienintelis (labai reikšmingas!) skirtumas buvo tas, kad bangų ilgiai buvo beveik milijardą kartų didesni.
Hertzo eksperimentai suvaidino reikšmingą vaidmenį kuriant šiuolaikinę elektrodinamiką. Bet ne veltui sakoma: „Nėra nieko praktiškesnio už gerą teoriją! Šiandien, kai elektromagnetinės bangos tiesiogine prasme persmelkia viską, nereikėtų kartoti, kad Hertzo darbai turėjo milžinišką įtaką visam žmonijos gyvenimui, tačiau šie darbai sulaukė aukštų įvertinimų iš jo amžininkų. 1889 m. Italijos mokslų draugija Neapolyje jam skyrė Matteuci medalį, Paryžiaus mokslų akademiją – Lacaze, o Vienos imperatoriškoji akademija – Baumgartnerio premiją. Po metų Londono karališkoji draugija apdovanojo Heinrichą Hertzą Rumfordo medaliu, o 1861 metais Turino karališkoji akademija skyrė Breso premiją.
Prūsijos vyriausybė apdovanojo jį Berlyno, Miuncheno, Vienos, Romos, Getingeno ir kitų akademijų nariu korespondentu. Dažnio vienetas pavadintas jo garbei – Hercas.
Heinrichas Hercas patvirtino Maksvelo teorijos išvadas, kad elektromagnetinių bangų sklidimo greitis ore yra lygus šviesos greičiui, ir nustatė pagrindinių elektromagnetinių ir šviesos bangų savybių tapatumą. Hertz taip pat tyrė magnetinių bangų sklidimą laidininke ir nurodė jų sklidimo greičio matavimo metodą.
Heinricho Hertzo atmintis išlieka ne tik kaip puikaus eksperimentuotojo, bet ir kaip gilaus teoretiko. Kurdamas Maksvelo teoriją, Hertzas elektrodinamikos lygtims suteikė simetrišką formą, kuri parodo elektrinių ir magnetinių reiškinių ryšį. Hertzo darbai elektrodinamikos srityje suvaidino didžiulį vaidmenį plėtojant mokslą ir technologijas. Jo darbai paskatino belaidžio telegrafo, radijo ir televizijos atsiradimą.
Paskutiniai Hertzo gyvenimo metai
1886–1887 metais Heinrichas Hercas pirmą kartą pastebėjo ir aprašė išorinį fotoelektrinį efektą. Mokslininkas sukūrė rezonatoriaus grandinės teoriją, tyrinėjo katodinių spindulių savybes, tyrė ultravioletinių spindulių poveikį elektros iškrovai. Paskutiniai ketveri jo gyvenimo metai buvo skirti eksperimentui su dujų išlydžiu ir darbui prie knygos „Mechanikos principai, paaiškinti naujame ryšyje“, kurioje pateikiamas originalus požiūris į šį mokslą. Čia Hertzas išvedė bendrąsias mechanikos teoremas ir jos matematinį aparatą, remdamasis vienu principu (Herco principas arba mažiausio kreivumo principas, vienas iš variacinių mechanikos principų).
Heinrichas Hercas mirė 1894 m. sausio 1 d. Bonoje, gyvenęs tik 37 metus. Jo mirtis nuo bendro kraujo apsinuodijimo buvo stiprus smūgis ne tik jo tėvams, žmonai ir dviem dukroms, bet ir visiems jo kolegoms bei studentams ir visai fizikai.
„Javascript“ jūsų naršyklėje išjungtas.Norėdami atlikti skaičiavimus, turite įjungti ActiveX valdiklius!
Šiame straipsnyje pateikiama trumpa vokiečių fiziko, elektrodinamikos pradininko, Heinricho Hertzo biografija.
Trumpa Heinricho Hertzo biografija
Heinrichas gimė 1857 m. vasario 22 d. advokato, vėliau tapusio senatoriumi, žydų šeimoje. Vaikinas gerai mokėsi, mėgo visus dalykus, rašė poeziją.
1875 m. jis baigė vidurinę mokyklą ir įstojo į Drezdeno, o vėliau Miuncheno technikos vidurinę mokyklą. Tačiau nusprendęs eiti tiksliųjų mokslų keliu, įstoja į Berlyno universitetą. Šioje mokymo įstaigoje dienas ir naktis leisdavo fizikos laboratorijose. Po vasaros atostogų jis grįžo į universitetą 1879 m. ir dirbo prie darbo „Apie indukciją besisukančiuose kūnuose“, kuris buvo jo daktaro disertacija. Hertzas gana greitai baigė tyrimą, nepaisant to, kad darbas truks mažiausiai tris mėnesius. Sėkmingai apgynęs disertaciją, gavo daktaro laipsnį.
Hercas 1883–1885 metais vadovavo teorinės fizikos katedrai Kylyje. Kadangi čia nebuvo laboratorijos, jis sprendė teorinius klausimus. Mokslininkas pataisė Neumano elektrodinamikos lygčių sistemą.
1885 m. Heinrichas Hertzas gavo kvietimą iš Karlsrūhės technikos mokyklos. Priėmęs tai, jis čia atlieka garsius eksperimentus, tirdamas elektros jėgos sklidimą. Fizikos kabinete, atradęs kelias indukcines rites, su jomis vedė paskaitų demonstracijas. Tada Hertzas atrado, kad naudojant ritinius galima gauti greitus elektrinius virpesius. Dėl to jis sukūrė aukšto dažnio generatorių – aukšto dažnio virpesių šaltinį ir rezistorių, kuris gaudavo šiuos virpesius.
Tęsdamas daugybę eksperimentų, Heinrichas daro išvadą, kad yra elektromagnetinių bangų, kurios sklinda ribotu greičiu. Šios srities tyrimai aprašyti jo darbe „Apie elektros jėgos spindulius“ 1888 m. Taigi jis pirmasis atrado elektromagnetines bangas.
Jis mėgo visus dalykus, mėgo rašyti poeziją ir dirbti tekinimo staklėmis. Deja, Hertzui visą gyvenimą trukdė prasta sveikata.
Heinrichas Rudolfas Hercas (1857-1894) gimė vasario 22 dieną Hamburge, teisininko, vėliau tapusio senatoriumi, šeimoje. Hertzas gerai mokėsi ir buvo nepralenkiamas intelekto studentas. Jis mėgo visus dalykus, mėgo rašyti poeziją ir dirbti tekinimo staklėmis. Deja, visą gyvenimą Hertzui trukdė silpnas žmogus
sveikatos.
1875 m., baigęs vidurinę mokyklą, Hertzas įstojo į Drezdeno, o vėliau į Miuncheno aukštąją technikos mokyklą. Viskas vyko tol, kol buvo tiriami bendro pobūdžio dalykai. Tačiau kai tik prasidėjo specializacija, Hertzas persigalvojo. Jis nebenori būti siauru specialistu
m, jis trokšta mokslinio darbo ir įstoja į Berlyno universitetą. Hercui pasisekė: Helmholtzas pasirodė esąs jo tiesioginis mentorius. Nors garsusis fizikas buvo tolimojo veikimo teorijos šalininkas, kaip tikras mokslininkas jis besąlygiškai pripažino, kad Faradėjaus – Maksvelo idėjos apie trumpojo nuotolio veiksmą ir fi.
Ikalinis laukas puikiai suderinamas su eksperimentu.
Kartą Berlyno universitete Hertzas troško studijuoti fizikos laboratorijose. Tačiau laboratorijose buvo leista dirbti tik tie studentai, kurie užsiėmė konkurencinių problemų sprendimu. Helmholtzas pasiūlė problemą Hertzui
iš elektrodinamikos srities: ar srovė turi kinetinę energiją? Helmholcas norėjo nukreipti Hertzo jėgas į elektrodinamikos sritį, laikydamas tai labiausiai klaidinančia.
Hertz imasi spręsti užduotį, kuri, kaip tikimasi, užtruks 9 mėnesius. Jis pats gamina instrumentus ir juos derina. Kai dirbama
Pirmoji problema iš karto atskleidė Hertzui būdingas tyrinėtojo savybes: atkaklumą, retą darbštumą ir eksperimentuotojo meną. Problema buvo išspręsta per 3 mėnesius. Rezultatas, kaip ir tikėtasi, buvo neigiamas (dabar mums aišku, kad elektros srovė, kuri reiškia kryptingą judėjimą
elektros krūviai (elektronai, protonai), turi kinetinę energiją. Kad Hertzas tai atrastų, reikėjo tūkstančius kartų padidinti savo eksperimento tikslumą.). Gautas rezultatas sutapo su Helmholtzo požiūriu, nors ir klaidingas, tačiau jis neklydo dėl jauno Hertzo sugebėjimų.
„Pamačiau, kad turiu reikalų su visiškai neįprasto talento mokiniu“, – vėliau pažymėjo jis. Hertzo darbas buvo apdovanotas prizu.
Grįžęs po vasaros atostogų 1879 m., Hertzas gavo leidimą dirbti kita tema: „Apie indukciją besisukančiuose kūnuose“, laikoma daktaro disertacija.
tacijos. Siūlė jį užbaigti per 2 - 3 mėnesius, apginti ir greitai gauti daktaro vardą, nors universitetas dar nebuvo baigtas. Dirbdamas su dideliu entuziazmu ir entuziazmu, Hertz greitai baigė tyrimą. Gynimas buvo sėkmingas, jam buvo suteiktas daktaro laipsnis su pagyrimu - reiškinys bus pašalintas
labai retai, ypač studentams.
1883–1885 metais Hertzas vadovavo teorinės fizikos katedrai provincijos mieste Kylyje, kur iš viso nebuvo fizinės laboratorijos. Hertzas nusprendė čia spręsti teorinius klausimus. Jis pataiso vienos ryškiausių elektrodinaminių lygčių sistemą
Neumann tolimojo veikimo atstovai. Dėl šio darbo Hertzas parašė savo lygčių sistemą, iš kurios lengvai buvo gauta Maxwello lygtis. Hertzas nusivylęs, nes bandė įrodyti ne Maksvelo teorijos, o tolimojo veikimo atstovų elektrodinaminės teorijos universalumą. “Duota
1855 m. Hertzas priėmė kvietimą iš Karlsrūhės technikos mokyklos, kur buvo atlikti jo nuostabūs elektros jėgos sklidimo eksperimentai.
1879 m. Berlyno mokslų akademija iškėlė užduotį: „Eksperimentiškai parodyti bet kokį ryšį tarp elektrodinaminių jėgų ir dielektrinės dielektrikų poliarizacijos“. Preliminarūs „Hertz“ skaičiavimai parodė, kad net ir palankiausiomis sąlygomis laukiamas poveikis būtų labai mažas.
x sąlygos. Todėl, matyt, šio darbo jis atsisakė 1879 metų rudenį. Tačiau jis nenustojo mąstyti apie galimus jos sprendimo būdus ir priėjo prie išvados, kad tam reikalingi aukšto dažnio elektriniai virpesiai.
Hertzas atidžiai studijavo viską, kas iki tol buvo žinoma apie elektros inžineriją.
jų svyravimai tiek teoriškai, tiek eksperimentiškai. Technikos mokyklos fizikos kabinete radęs porą indukcinių ritinių ir su jomis vedęs paskaitų demonstracijas, Hertzas atrado, kad jų pagalba galima gauti greitus elektrinius virpesius, kurių trukmė – 10-8 s. Dėl to ekspertas
Elementai Hertz sukūrė ne tik aukšto dažnio generatorių (aukšto dažnio virpesių šaltinį), bet ir rezonatorių – šių virpesių imtuvą.
Hertz generatorius susideda iš indukcinės ritės ir prie jos prijungtų laidų, sudarančių iškrovos tarpą, rezonatoriaus iš stačiakampio laido ir kt.
Jo galuose yra du rutuliai, kurie taip pat sudaro išleidimo tarpą. Atlikdamas savo eksperimentus Hertzas atrado, kad jei generatoriuje atsiranda aukšto dažnio svyravimai (jo iškrovos tarpelyje šokinėja kibirkštis), tai rezonatoriaus iškrovos tarpelyje net 3
metrų, šoks ir mažos kibirkštėlės. Taigi antroje grandinėje atsirado kibirkštis be jokio tiesioginio kontakto su pirmąja grandine. Koks jo perdavimo mechanizmas? O gal tai elektrinė indukcija, pagal Maksvelo teoriją? 1887 metais Hertz vis dar nieko nesakė apie elektrą
bangas, nors jau pastebėjau, kad generatoriaus reiškinys imtuve ypač stiprus rezonanso atveju (generatoriaus virpesių dažnis sutampa su rezonatoriaus savuoju dažniu).
Atlikęs daugybę eksperimentų įvairiose santykinėse generatoriaus ir imtuvo padėtyse, Hertzas padarė išvadą apie
baigtiniu greičiu sklindančių elektromagnetinių bangų anija. Ar jis elgsis kaip šviesa? Ir Hertz atlieka išsamų šios prielaidos patikrinimą. Ištyręs atspindžio ir lūžio dėsnius, nustačius poliarizaciją ir išmatavus elektromagnetinių bangų greitį, įrodė jų lytį
aiški analogija su šviesa. Visa tai buvo išdėstyta veikale „Apie elektros jėgos spindulius“, išleistame 1888 m. Šie metai laikomi elektromagnetinių bangų atradimo ir eksperimentinio Maksvelo teorijos patvirtinimo metais. 1889 m., kalbėdamas vokiečių gamtininkų suvažiavime, Hertz
„Visi šie eksperimentai iš esmės yra labai paprasti, tačiau jie apima svarbiausius tyrimus. Jie sugriauna kiekvieną teoriją, kuri tiki, kad elektros jėgos akimirksniu peršoka erdvę. Jie reiškia puikią Maksvelo teorijos pergalę. Kaip mažai tikėtina tai atrodė anksčiau
Atsižvelgiant į šviesos esmę, dabar taip sunku nepritarti šiam požiūriui.
Sunkus Hertzo darbas neliko nenubaustas dėl ir taip prastos sveikatos. Iš pradžių sugedo akys, paskui pradėjo skaudėti ausis, dantis ir nosį. Netrukus prasidėjo visuotinis kraujo apsinuodijimas, nuo kurio žinomas vyras mirė.
jau būdamas 37 metų mokslininkas Heinrichas Hercas.
Hertzas užbaigė didžiulį Faradėjaus pradėtą darbą. Jei Maxwellas Faradėjaus idėjas pavertė matematiniais vaizdais, tai Hertzas šiuos vaizdus pavertė matomomis ir girdimomis elektromagnetinėmis bangomis, kurios tapo jo amžinu paminklu. Klausydamiesi prisimename G. Hertzą
