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第14章 赫兹

姓名:赫兹

出生地:德国汉堡

生卒年:1857—1894年

历史评价LiShiPingJia

赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。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习工程,由于对自然科学的爱好,转入慕尼黑大学学习数学和物理,第二年又转入柏林大学,在亥姆霍兹指导下学习并进行研究工作。

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世界上第一份电报的内容

赫兹对人类文明做了很大的贡献,正当人类期望他再做贡献的时候,骨癌过早地夺去了他的生命。赫兹于1894年元旦去世,只活了36岁。他的导师亥姆霍兹赞扬赫兹“才气横溢,性格坚毅,用自己极短暂的一生解决了一个世纪以来许多科学家所没有解决的一系列重要的问题”。1896年3月24日,俄国著名物理学家波波夫(1859—1906)用“海因里希·鲁道夫·赫兹”这一串字母,拍发了世界上第一份电报。

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。

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。

赫兹振荡器

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。

在1888年12月13日向柏林科学院作了题为《论电辐射》的报告,他以充分的实验证据全面证实了电磁波和光波的同一性。他写道:“我认为这些实验有力地铲除了对光、辐射热和电磁波动之间的同一性的任何怀疑”。

赫兹科学研究中最出色的工作是他与弗兰克合作的著名实验,通过这一实验证明了当原子受到电子的冲击激发而发射谱线时,所需要的能量是分立的。这一先驱性的工作,给玻尔的原子量子化模型以决定性的支持。因这一重要发现,赫兹与弗兰克共获1925年度的诺贝尔物理学奖。

——传世佳言——

青春能弥补一切。

规章与模范会毁灭天才与艺术。

1894年1月1日在波恩逝世,当时年仅36岁。

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