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  • 1 # 藍風24

    赫茲(Heinrich Rudolf Hertz,1857~1894)是德國著名的物理學家,1857年2月22日誕生於德國漢堡的一個律師家庭。

    赫茲從小受到父親廣博知識的薰陶,還喜歡動手製作木工,也喜歡畫圖。在中學上學的時候,他就一心想當工程師。1875年中學畢業後,在萊茵河畔的法蘭克福設計局工作了一年,1876年春天去德累斯頓高等技術學院學工程學,秋天應召去柏林的鐵道兵團服役。1877年退役,進慕尼黑工業學院學工程學,1878年轉入柏林大學。在亥姆霍茲和基爾霍爾(1824~1887)名下學習。不久,亥姆霍茲發現了赫茲的才能,收他到自己的實驗室當見習生。1879年赫茲在物理競賽中成績出眾,榮獲金質獎章;年底他完成了博士論文《論旋轉體中的感應》,第二年獲博士學位,當了亥姆霍茲的助手。1883年任基爾大學理論物理學副教授。1885年任卡爾斯魯高等工業學院物理學教授。1889年接替克勞修斯任波昂大學理論物理學教授,同年當選為柏林科學院通訊院士。1890年被選為俄國莫斯科協會名譽會員。

    赫茲在物理學上最主要的成就是用實驗成功地證明了電磁波的存在,並且完善了麥克斯韋的電磁場理論。

    1886年10月,赫茲在卡爾斯魯高等工業學院的物理實驗室用放電線圈做火花放電實驗,偶然發現和放電線圈靠得很近的另一個開口的絕緣線圈中有電火花跳過。赫茲十分敏感,立即想起七年前未完成的物理競賽題目,那是亥姆霍茲提出的一個用實驗檢驗麥克斯韋理論正確性的難題。他向自己提出了一個新的任務:用實驗檢驗是否存在麥克斯韋所預言的電磁波。從1886年10月25日起,赫茲開始有計劃地進行實驗。12月2日,他在感應圈的兩根電極上各接一根0.305米長的銅棒,每根銅棒的一頭接邊長0.407米的正方形鋅板。另一頭接黃銅小球,兩個黃銅小球互相對著,組成發生器。另外,赫茲用一根硬質銅導線彎成圓弧形,兩端各接一個可以調節距離的黃銅小球,組成檢波器。發生器和檢波器相距10米。發生器通電後,赫茲在檢波器的兩個銅球間隙看到了電火花,實驗成功了!這時候,赫茲的心激動得像電火花一樣在歡快地跳躍。因為他的實驗證明,發生器確實發出了電磁波,並且被檢波器接收到了。

    接著,赫茲測量了電磁波在真空中傳播的速度,但是他計算到的數值是20萬千米/秒,和麥克斯韋預言的不一致。因此,赫茲又花了好幾個月的工夫,作了一系列檢驗性實驗。檢查實驗結果是否可靠。其實實驗毫無問題,是赫茲計算錯了。後來物理學家本凱萊用赫茲的實驗資料重新計算,得到電磁波速度是30萬千米/秒。1887年11月5日,赫茲滿懷信心地給亥姆霍茲寄去一篇題為《論在絕緣體中電過程引起的感應現象》的論文,闡明實驗證明了法拉第和麥克斯韋定論的正確性。亥姆霍茲看後十分高興,當即用明信片告知赫茲:“手稿已收到。好!星期四我就把手稿交付排印。”赫茲的論文一發表,頓時成了科學界轟動的人物。赫茲實驗莊嚴地宣告:人類利用電磁波的春天來到了!

    後來,赫茲又做了一系列的實驗。他研究了紫外光對火花放電的影響,首先發現了光電效應,也就是物質在光的照射下釋放出電子的現象。這一發現,成了愛因斯坦建立光量子理論的實驗基礎。赫茲還透過實驗確認電磁波是橫波,具有直線傳播、反射、折射和偏振等光學性質,並且實現了兩列電磁波的干涉,從而全面驗證了麥克斯韋光的電磁理論的正確性。1890年以後,赫茲花了比較多的時間和精力,整理了麥克斯韋的理論,進一步完善了麥克斯韋方程組,使它更加完美、對稱,給出了麥克斯韋方程組的現代形式。

    赫茲對人類文明作了很大的貢獻,正當人們期望他再作貢獻的時候,骨癌過早地奪去了他的生命。赫茲於1894年元旦去世,只活了37歲。他的導師亥姆霍茲讚揚赫茲“才氣橫溢,性格堅毅,用自己極短暫的一生解決了一個世紀以來許多科學家所沒有解決的一系列重要的問題”。1896年3月24日,俄國著名物理學家波波夫(1859~1906)用“海因裡希·魯道夫·赫茲”這一串字母,拍發了世界上第一份電報。後人為紀念赫茲,用他的名字來命名頻率的單位,簡稱“赫”。

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