Теория Максвелла при жизни автора не имела всеобщего признания. Опыты немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (1857—1894), доказавшие существование электромагнитных волн, предсказанных Максвеллом, сыграли решающую роль в утверждении максвелловской теории. Г. Герц родился в Гамбурге в семье адвоката. Интерес к технике и изоб- 182 3. Электричество и магнетизм ретательству проявился у Герца с детства. Он любил мастерить, в зрелые годы был неплохим токарем, столяром. Начальное образование Герц получил в гимназии, затем поступил в Мюнхенский университет. Через год в 1878 г. он переходит в Берлинский университет, где учится у ведущего немецкого физика Г. Гельмгольца. В 1880 г. после защиты докторской диссертации, посвященной электромагнитной индукции, Герц становится ассистентом Гельмгольца. Гельмгольц в то время был занят проблемой проверки теории Максвелла, к которой относился с недоверием, и поручил своему ассистенту заняться этим вопросом вплот- Генрих Рудольф Герц ную. В Берлинском университете был создан при содействии Вернера Сименса — друга и родственника Гельмгольца, физико-технический институт, в котором и начались исследования по электродинамике Максвелла. Первые результаты, полученные Герцем, показывали, что альтернативная теория Вебера, принятая в немецких научных кругах, опытным путем не подтверждается. Свои исследования в области электродинамики Герц продолжил в 1883 г. в Киле, будучи приват-доцентом Кильского университета, а затем в Карлсруэ, в Высшей технической школе, куда он перешел в 1885 г. К 1887 г. относится одно из важнейший открытий Герца — явление фотоэффекта, и в этом же году им были поставлены знаменитые опыты по возбуждению и регистрации электромагнитного излучения. После перехода в 1890 г. в Боннский университет научные интересы Герца смещаются в область механики. Он находит свой путь изложения механики без использования понятия силы. Новый подход, имевший более философское, чем естественно-научное значение, Герц сформулировал в сочинении «Принципы механики, изложенные в новой связи», изданном уже после смерти Герца. Герц умер в возрасте 36 лет в расцвете своего таланта. Опыты Герца по возбуждению и регистрации электромагнитных волн стали классическими. В своих первых опытах Герц не отходил от идеи возбуждения колебаний в замкнутых контурах. Теория колебательного разряда конденсатора была дана Кирхгофом в 1864 г. Гельмгольц установил, что аналогичные колебания можно получить и в индукционной катушке, концы которой присоединены к обкладкам конденсатора. Гениальность идеи Герца состоит в том, что он перешел от закрытых колебательных контуров с электрической связью к открытому контуру, воздействующему на вторичный контур через пространство. Открытый колебательный контур был назван «вибратором Герца». Он представляет собой два стержня, разделенных так называемым искровым промежутком (рис. 2.5). Для возбуждения электромагнитных волн вибратор Герца подключался к катушке индуктивности. Часть проводника заряжалась до достаточно высокой разности потенциалов. Когда разность потенциалов превышала предельное значение, проскакивала искра, цепь замыкалась, и в открытом колебательном контуре воз- 183 Раздел II. Основные направления классической науки никали колебания. При излучении электромагнитных волн контур теряет накопленную энергию, колебания затухают, а затем прекращаются. Проводники заряжаются от источника до наступления нового разряда. Для регистрации электромагнитных волн Герц пользовался вторым вибратором, идентичным первому и называемым резонатором. Как только появлялись искры в первом вибрато- ■*—в,Ч) С^"1"" решшшшр ре, одновременно возникали искры И В резонаторе, ХОТЯ вибратор И резо- Рис' 2'5' Вибратор Герца натор находились на расстоянии нескольких метров друг от друга. Герц не только получил электромагнитные волны, но и провел цикл исследований по изучению их свойств. Наблюдая явления отражения, преломления, интерференции, дифракции, поляризации, Герц доказал идентичность свойств электромагнитных волн со свойствами изучения, что следовало из теории Максвелла. Развивая теорию электромагнитных волн, Герц придал уравнениям Максвелла математическую форму, очень близкую той, которая используется в настоящее время. В честь заслуг Г. Герца в области физики единица частоты колебаний периодических процессов названа его именем.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Электромагнитные волны. Герц» з дисципліни «Історія науки»
