名人故事：物理学家赫兹的成长故事_1500字
2020-10-15 04:42:06 57
赫兹（1857-1894）是德国物理学家，出生于汉堡。他从小就被光学和机械实验所吸引。他19岁那年进入德累斯顿技术学院学习工程学。由于他对自然科学的爱好，他于次年转入柏林大学，并在物理学教授亥姆霍兹（Helmholtz）的指导下学习。 1885年，他被任命为卡尔鲁厄大学物理学教授。 1889年，他接替克劳修斯（Clausius）成为波恩大学的物理学教授，直至去世。
赫兹对人类的最大贡献是利用实验来确认电磁波的存在。
赫兹（Helmholtz）鼓励赫兹（Hertz）在柏林大学（University of Berlin）与亥姆霍兹（Helmholtz）学习物理学时研究麦克斯韦的电磁理论。当时，德国物理学界对韦伯的理论深信不疑，因为电场和磁场可以瞬间传播。因此，赫兹决定使用实验来验证韦伯和麦克斯韦理论的正确性。根据麦克斯韦理论，电干扰会辐射电磁波。赫兹基于电容器将通过电火花隙振荡的原理设计了一套电磁波发生器。赫兹将感应线圈的两端连接到发电机的两个铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，它会感应出高电压以在火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷通过火花隙在锌板之间振荡，频率高达数百万次循环。根据Maxwell的理论，这种火花会产生电磁波，因此Hertz设计了一个简单的检测器来检测此电磁波。他将一小段电线弯曲成一个圆圈，在电线的两端之间留出一个小的火花间隙。因为电磁波应该在这个小线圈上感应电压，所以在火花隙中会产生火花。因此，他坐在一个距离地震仪10米的暗室中，地震检波器的确发现了一个很小的火花。赫兹用一个可以反射无线电波的锌板覆盖了暗室远端的墙壁。入射波和反射波应重叠以产生驻波。他还通过在距振荡器不同距离处检测到检测器来确认这一点。赫兹首先找到振荡器的频率，然后使用检测器测量驻波的波长。两者的乘积是电磁波的传播速度。正如麦克斯韦所预言的。电磁波传播的速度等于光速。 1888年，赫兹的实验取得了成功，麦克斯韦的理论获得了极大的光辉。赫兹在实验中指出，电磁波可以像可见光和热波一样被反射，折射和极化。他的振荡器发出的电磁波是平面极化波，电场平行于振荡器的导线，磁场垂直于电场，并且都垂直于传播方向。在1889年的一次著名演讲中，赫兹清楚地指出，光是一种电磁现象。马可尼于1896年在意大利发起了电磁波的首次信息传输。1901年，马可尼成功地将信号发送到大西洋另一侧的美国。在20世纪，无线电通信有了惊人的发展。赫兹实验不仅证实了麦克斯韦的电磁理论，而且为无线电，电视和雷达的发展找到了一条途径。
1887年11月5日，赫兹（Hertz）在给亥姆霍兹（Helmholtz）的题为“关于绝缘子中的电气过程引起的感应现象”的论文中总结了这一重要发现。然后，赫兹还通过实验证实了电磁波是横波，它们具有与光相似的特性，例如反射，折射，衍射等，并通过两行电磁波的干扰进行了实验。同时，他们确认电磁波的传播速度与直线上的光速相同，从而充分验证了麦克斯韦电磁理论的正确性。并进一步改进了麦克斯韦方程组，使其更加美观和对称，并获得了麦克斯韦方程组的现代形式。此外，赫兹还进行了一系列实验。他研究了紫外线对火花放电的影响，并发现了光电效应，光电效应是物体在光照射下发射电子的现象。这一发现后来成为爱因斯坦建立光量子理论的基础。
1888年1月，赫兹在《论电动效应的传播速度》一文中总结了这些结果。宣布赫兹实验后，它在全世界的科学界引起了轰动。 Faraday和Maxwell提出的电磁理论仅是总结性的胜利。
1888年成为现代科学史上的一个里程碑。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相，而且更重要的是，开启了无线电电子技术的新时代。
赫兹为人类文明做出了巨大贡献。当人们对他寄予厚望时，他于1894年元旦死于血液中毒，享年36岁。为了纪念他的成就，人们用他的名字命名各种波动频率的单位，简称为“赫兹”。
