捕捉电磁波的人——赫兹赫兹是什么单位 _电磁波

“光是一种电磁现象，可见光是一种电磁波。”1888年早春的一天，在德国柏林科学院的大厅里，31岁的德国科学家海因里希·鲁道夫·赫兹被自己的声音震惊了。
接着，赫兹慢吞吞地读完了《论动电效应的传播速度》这篇论文，详细介绍了自己的电磁波实验。观众被迷住了。
“这是我捕捉电磁波的过程。此时此刻，我敢向全世界宣布，麦克斯韦提出的电磁波是真实的。”赫兹轻松地停止了说话。
良久，雷鸣般的掌声响起。
赫兹是如何捕捉到电磁波的？说来话长。
赫兹年轻的时候。( 图)
伟大的老师是伟大的学徒
赫兹出生在德国汉堡的一个基督教犹太家庭。他从小就努力学习，语文和理科成绩优异。年轻时，他在德国慕尼黑和柏林学习工程和物理。1878年，赫兹在亲友的资助下进入柏林大学，师从赫尔曼·范·亥姆霍兹教授学习电学，1883年成为基尔大学理论物理学讲师。
当时世界上只有少数科学家能够接受和支持麦克斯韦提出的电磁波理论。亥姆霍兹就是其中之一。他是德国著名的生物物理学家和数学家，“能量守恒定律”的创始人。在生理学、电动力学、热力学等领域做出了巨大贡献。一方面，亥姆霍兹为了证实电磁波的实验，给柏林科学院开出了一大笔奖金。另一方面，他发现学生赫兹在电磁学方面有不寻常的天赋，并鼓励他加入应用。
科学家的亥姆霍兹雕像。( 图)
赫兹早就被麦克斯韦的电磁理论所吸引，多次系统、全面、完善地研究了麦克斯韦的代表作《电磁理论》。他被书中的内容说服了。“电磁场的变化会像水波一样向四面八方扩散。我把这种扩散的电磁场叫做——电磁波。虽然我还不能用实验证明它的存在，但我坚信它一定存在。”麦克斯韦所说的，赫兹重复了讨论。他相信电磁波的存在，就像他相信这个素未谋面的祖先一样。
于是，赫兹欣然接受了导师的建议，孜孜不倦地投入到寻找电磁波的研究中，长达十年。
捕捉电磁波
赫兹要做的之一件事就是制造电磁波。很长一段时间，他都找不到快速改变电磁场的。一天，赫兹在实验室里全神贯注地工作。他发现，当一根两端为矩形的铜线连接到感应线圈上进行放电测试时，间隙中会出现一个小火花。赫兹立即意识到这个跳动的小火花就是可以改变的电场和磁场。
那么如何吸收电磁波呢？他很困惑。当他从各种假设回到麦克斯韦的电磁理论时，他突然顿悟了。既然电磁波向四面八方传播，那么在其传播空之间的导线中不应该产生电流吗？
自然，检查电线中是否有电流就相对容易了。
赫兹测试装置。(源自互联网)
赫兹开始了这个实验。他的装置很简单，两块锌板，每块锌板都连着一根铜棒，铜棒末端有一个铜球。两个铜球离得很近。两根铜棒分开连接高压感应线圈的两个电极，高压感应线圈就是电磁波发生器。距离发电机10米处有一个电磁波探测器，是一根铜棒弯成一圈，两端有铜球。两个铜球之间的距离可以通过螺丝调节。
把赫兹的门窗盖紧，防止一缕光线射进来。当他打开电源开关时，发射器的两个铜球之间闪出耀眼的火花，发出噼里啪啦的响声。但这不是赫兹考察的目的。他紧张地调整探测器的螺丝，让两个铜球越来越近。突然，两个铜球空之间的空隙也跳跃着微弱的火花。
这就是电磁波！
后来赫兹通过其他实验证明，电磁波和光一样，可以产生反射和折射，它的速度是每秒30万公里，就像光速一样。
1888年1月，赫兹对自己的理论和实验报告进行了修正，并在柏林科学院做了上述报告。从那以后，再也没有人对电磁波感到好奇了。正如爱因斯坦所说，“在现代物理学家眼里，电磁波就像他坐的椅子一样真实。”
赫兹创造的电磁波发射机和探测器是后来无线电发射机和吸收器的开端。他的实验真正开启了无线电的应用。
电磁波发射器和探测器模拟图。(源自互联网)
电气时代的到来
据说赫兹走出柏林科学院，全心全意投入到电磁波的研究中，决心再次攀登科学高峰。然而，疾病经常折磨着他。经诊断，原来是感染了韦格纳肉芽肿病。这种病又称韦格纳肉芽肿，简称GPA，是一种恶性肉芽肿性血管炎，属于自身免疫性疾病。据统计，大多数中年人患有这种疾病。1894年，赫兹在德国波恩死于这种疾病，年仅36岁。为了纪念赫兹对红豆博客世界科学界的贡献，人们用他的名字作为国际单位制中频率的单位，简称“赫兹” 。赫兹是周期性变化每秒重复的次数。

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