赫兹发表的电磁波论文

赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857～1894）是德国著名的物理学家，1857年2月22日诞生于德国汉堡的一个律师家庭。

赫兹从小受到父亲广博知识的熏陶，还喜欢动手制作木工，也喜欢画图。在中学上学的时候，他就一心想当工程师。1875年中学毕业后，在莱茵河畔的法兰克福设计局工作了一年，1876年春天去德累斯顿高等技术学院学工程学，秋天应召去柏林的铁道兵团服役。1877年退役，进慕尼黑工业学院学工程学，1878年转入柏林大学。在亥姆霍兹和基尔霍尔（1824～1887）名下学习。不久，亥姆霍兹发现了赫兹的才能，收他到自己的实验室当见习生。1879年赫兹在物理竞赛中成绩出众，荣获金质奖章；年底他完成了博士论文《论旋转体中的感应》，第二年获博士学位，当了亥姆霍兹的助手。1883年任基尔大学理论物理学副教授。1885年任卡尔斯鲁高等工业学院物理学教授。1889年接替克劳修斯任波恩大学理论物理学教授，同年当选为柏林科学院通讯院士。1890年被选为俄国莫斯科协会名誉会员。

赫兹在物理学上最主要的成就是用实验成功地证明了电磁波的存在，并且完善了麦克斯韦的电磁场理论。

1886年10月，赫兹在卡尔斯鲁高等工业学院的物理实验室用放电线圈做火花放电实验，偶然发现和放电线圈靠得很近的另一个开口的绝缘线圈中有电火花跳过。赫兹十分敏感，立即想起七年前未完成的物理竞赛题目，那是亥姆霍兹提出的一个用实验检验麦克斯韦理论正确性的难题。他向自己提出了一个新的任务：用实验检验是否存在麦克斯韦所预言的电磁波。从1886年10月25日起，赫兹开始有计划地进行实验。12月2日，他在感应圈的两根电极上各接一根0.305米长的铜棒，每根铜棒的一头接边长0.407米的正方形锌板。另一头接黄铜小球，两个黄铜小球互相对着，组成发生器。另外，赫兹用一根硬质铜导线弯成圆弧形，两端各接一个可以调节距离的黄铜小球，组成检波器。发生器和检波器相距10米。发生器通电后，赫兹在检波器的两个铜球间隙看到了电火花，实验成功了！这时候，赫兹的心激动得像电火花一样在欢快地跳跃。因为他的实验证明，发生器确实发出了电磁波，并且被检波器接收到了。

接着，赫兹测量了电磁波在真空中传播的速度，但是他计算到的数值是20万千米/秒，和麦克斯韦预言的不一致。因此，赫兹又花了好几个月的工夫，作了一系列检验性实验。检查实验结果是否可靠。其实实验毫无问题，是赫兹计算错了。后来物理学家本凯莱用赫兹的实验数据重新计算，得到电磁波速度是30万千米/秒。1887年11月5日，赫兹满怀信心地给亥姆霍兹寄去一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文，阐明实验证明了法拉第和麦克斯韦定论的正确性。亥姆霍兹看后十分高兴，当即用明信片告知赫兹：“手稿已收到。好！星期四我就把手稿交付排印。”赫兹的论文一发表，顿时成了科学界轰动的人物。赫兹实验庄严地宣告：人类利用电磁波的春天来到了！

后来，赫兹又做了一系列的实验。他研究了紫外光对火花放电的影响，首先发现了光电效应，也就是物质在光的照射下释放出电子的现象。这一发现，成了爱因斯坦建立光量子理论的实验基础。赫兹还通过实验确认电磁波是横波，具有直线传播、反射、折射和偏振等光学性质，并且实现了两列电磁波的干涉，从而全面验证了麦克斯韦光的电磁理论的正确性。1890年以后，赫兹花了比较多的时间和精力，整理了麦克斯韦的理论，进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加完美、对称，给出了麦克斯韦方程组的现代形式。

赫兹对人类文明作了很大的贡献，正当人们期望他再作贡献的时候，骨癌过早地夺去了他的生命。赫兹于1894年元旦去世，只活了37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。后人为纪念赫兹，用他的名字来命名频率的单位，简称“赫”。

赫兹1857年2月22日生于德国汉堡。他小时候想当一名建筑工程师，于是在汉堡学校毕业后，又到慕尼黑去继续求学。 在1878年，他偶然在柏林听了著名物理学家亥姆霍兹的演讲，改变了原来的求学初衷，又对物理学电学产生了浓厚兴趣，因此进了柏林大学学物理。 1880年，赫兹从柏林大学毕业，发表了论文《电运动的功能》。亥姆霍兹很赏识他，将他选为自己的助手。 赫兹在大学学习期间，一直探讨麦克斯韦的“电磁说”，想在电磁研究上有所突破，但因学识水平不足，只好暂时放下。直到1883年，他在基尔时，又正式开始对电磁进行研究，但仍然没有结果。两年后，他到卡尔斯鲁赫高等工艺学校当物理教授，继续实验麦克斯韦的电磁学说。 一次，电磁火花在赫兹长期刻苦的探索中终于偶而闪烁出了成功的光辉。赫兹在实验室里，把两条光滑的钢球杆，各自系在两片锌板上，同时又把钥杆接触到感应圈的两端。当锌片通电时，奇异的现象发生了：两个铜杆自然相近起来，并且冒出微弱的小火花。这一现象启发了赫兹，他赶紧用检波器来检查这些光中是否含有电磁波。他的检波器很简单，只用一根钢丝弯成一个圆圈，然后在相对两端各系住一个小铜球，铜球上面装有螺旋机，使两球可以自由移近它们的距离。他把这个检波器靠近锌片那端爆火花的钢球杆时，铜丝圈两端也有火花爆发出来。赫兹的这个实验充分证实麦克斯韦的电磁说是正确的，也证明了这火花的发生是由于铜球的震动所发出的电波。因为这是无线电发明第一步的开始，所以人们称这电波为“赫兹波”。 多少年以后，赫兹又以精密的实验，更集中精力研究这些电波。每一次实验他都记下它们的路线、长度，它们的反射和曲折。他发现了许多有关电磁波的有趣现象：这些神秘的.电波速度极快，它和光速一样快;它可以毫无阻碍地迅速通过很厚的墙壁或高山，但却透不过金属片。 赫兹这些电磁波的巧妙实验证明了光含有电磁波的性质，因而后发了科学家们对光和电的重新认识，开辟了无线电时代的新纪元，为俄罗斯科学家波波夫、意大利科学家马科尼的无线电发明铺平了道路。如波波夫在赫兹逝世一年后——I895年，制造出世界上第一架无线电接收机。马科尼1897年创办了世界上第一个无线电公司。后来的无线电话、无线电广播以及整个的电讯业都是在这个基础上发展起来的。

分类: 教育/科学 >> 学习帮助 解析: 赫兹 (1857-1894) 赫兹，德国物理学家，生于汉堡。早在少年时代就被光学和力学实验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程，由于对自然科学的爱好，次年转入柏林大学，在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年，接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授，直到逝世。 赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。 赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时，受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论，当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器，赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷便经由电火花隙在锌板间振荡，频率高达数百万周。由麦克斯韦理论，此火花应产生电磁波，于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形，线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压，而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器10米远，结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板，入射波与反射波重迭应产生驻波，他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年，赫兹的实验成功了，而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出，电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波，其电场平行于振荡器的导线，而磁场垂直于电场，且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中，赫兹明确的指出，光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年，马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论，更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。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。 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。 赫兹对人类文明作出了很大贡献，正当人们对他寄以更大期望时，他却于1894年元旦因血中毒逝世，年仅36岁。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”。 （这个网站确实不错）