赫兹如何发现电磁波的？这与麦克斯韦方程组有什么关系？( 二 ) _知识分享

▲ 图1.5 海因里希·赫兹与他的妻子伊丽莎白
??到了1887年11月5日，他小心翼翼的向他的老板，亥姆霍兹递交了他写的论文。?信中写道，写这封信打扰您我倍感不安，但它事关几年前你要求我解决的一个难题。?亥姆霍兹立马回了一个明信片，上面短短几个字：太帅了！论文周四就交付发表。?突然之间，赫兹的人生就像开了挂一样。?此时已经成为他老婆的伊丽莎白给他老丈人写信说道，实验做的太顺了。现在就像从自己的袖筒里轻而易举的拿出了漂亮的实验结果。当然他为此非常开心，我也一样。每次他给我谈起实验满脸都放光，看起来就像一个二傻子一样。

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▲ 图1.6 亥姆霍兹给赫兹回信的明信片

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▲ 图1.7 光是按一种电磁波
??那时赫兹已经注意到紫外线会影响实验结果，这也使他称为了解光电效应的第一人。? 接着，让赫兹倍感惊讶的是，这种新的波居然也可以被镜子反射，就和可见光线效果一样。?因此，赫兹架起了一个与放电花火平行的镜子，电磁波在镜子反射回来，形成了驻波。?驻波可以由振动剧烈的波腹和相互抵消的波节构成。赫兹在电线与镜子之间移动接收器，可以看到在波腹的地方火花变大，在波节地方消失了。?
利用这种方式赫兹测量了电磁波的长度。?通过理论分析，赫兹知道电磁波的频率大约为70MHz 。嘿嘿，也就是每秒七千万个他自己的名字。?于是他使用简单的乘法便计算出波的速度，等于波长乘以波动频率。?就是利用这简单的方法，他便计算出电磁波的速度，大约是每秒三十二万公里。这与当时已知的光速很接近了，即每秒钟三十万公里。?当然他并没有打破光速，只是测量误差使得他测量电磁波速度比光速快。

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▲ 图1.8 间隙火花产生装置
??赫兹不仅仅验证了光是一种电磁波，他也创建了自己独特的一种电磁波，无影无踪分布在世界的各个角落。?赫兹的论文已经发表，就立即建立起国际上的声望。?威廉·汤普森，也被称为卡尔文勋爵，也对法拉第和麦克斯韦本人和他们的理论都有过重要的影响，谈起赫兹，他说：赫兹的电磁波论文是法拉第思想灿烂成就的一座丰碑。?赫兹获得邦德大学的全职教职。?他购买了一座漂亮的大 HOUSE，还有一个之前用于医学实验的小房间，可能以备化学药剂污染。?也许是这个原因，或者其他不可琢磨的命运，从1982年七月开始赫兹开始感到偏头痛，后来被诊断为血液紊乱。在1894年新年的第一天，他36岁便英年早逝，留下了痛不欲生的妻子和两个年幼的女儿，一个6岁，一个2岁。

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▲ 图1.9 赫兹实验室中的设备
??我们可以设想，如果赫兹不是那么早的离开这个世界，也许他可以发明无线电报，或者无线电通讯技术。?然而在他生前并没有看到他的发明被实际应用。关于实验他曾说过，这些结果并没有什么用处，只是一个来证明麦克斯韦理论是否正确的实验结果。?我们可以获得这种神秘的电磁波，但无法肉眼看到它们。但它们就在那里。?在赫兹去世的几个月后，一个20岁的爱尔兰后裔意大利的小伙子，名叫马可尼，看到了海因里奇·赫兹的讣告，从而痴迷于创建长距离无线电报的想法。?也许仅仅使用间隙火花放电的方式并无法走得更换，更别说跨大西洋发送信息。?幸运的是，五年之后另外一个电磁学领域的大神，尼古拉·特斯拉参加了法国巴黎世界博览会。了解了赫兹实验的神奇。?特斯拉便开始自己制作间隙火花发生器，最终发明了特斯拉线圈，一种可以创建巨大电弧的装置。

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▲ 图1.1.10 威廉·汤姆逊
※ 总??结 ※??本文给出了 Kathy 所讲述的赫兹发现电磁波的经历，让我们对人类电磁学发展的这一段历史有了更加清晰的认识。