Vedec Heinrich. Hertzove vedecké práce

Počas histórie vedy bolo urobených veľa objavov. Len s niekoľkými z nich sa však musíme každý deň potýkať. Nemožné si predstaviť moderný život a bez toho, čo urobil Hertz Heinrich Rudolph.

Tento nemecký fyzik sa stal zakladateľom dynamiky a dokázal celému svetu existenciu elektro magnetické vlny. Práve vďaka jeho výskumu využívame televíziu a rádio, ktoré pevne vstúpili do života každého človeka.

rodina

Heinrich Hertz sa narodil 22. februára 1857. Jeho otec Gustav bol svojou povahou právnikom, po ktorom sa dostal až do hodnosti senátora mesta Hamburg, kde rodina žila. Matkou chlapca je Betty Augusta. Bola dcérou slávneho zakladateľa kolínskej banky. Stojí za to povedať, že táto inštitúcia v Nemecku stále funguje. Heinrich bol prvorodený Betty a Gustava. Neskôr sa v rodine objavili ďalší traja chlapci a jedno dievča.

Školské roky

Ako dieťa bol Heinrich Hertz slabý a chorľavý chlapec. Preto nemal rád hry vonku a fyzické cvičenie. Ale na druhej strane Heinrich s veľkým nadšením čítal rôzne knihy a študoval cudzie jazyky. To všetko prispelo k trénovaniu pamäti. Existovať Zaujímavosti biografie budúceho vedca, ktoré hovoria, že chlapec sa dokázal naučiť sám arabčina a sanskrte.

Rodičia verili, že ich prvorodený sa určite stane právnikom v šľapajach svojho otca. Chlapec bol poslaný do Hamburg Real School. Tam mal študovať právo. Na jednom zo stupňov vzdelávania na škole sa však začalo konať vyučovanie fyziky. A od tej chvíle sa Henryho záujmy radikálne zmenili. Našťastie jeho rodičia netrvali na štúdiu práva. Dovolili chlapcovi nájsť svoje povolanie v živote a preniesli ho do telocvične. Heinrich sa cez víkendy učil na škole remesiel. Chlapec strávil veľa času za kresbami, študoval tesárstvo. Už ako školák robil prvé pokusy vytvoriť nástroje a prístroje na štúdium fyzikálnych javov. To všetko svedčilo o tom, že dieťa to ťahá k poznaniu.

Študentské roky

V roku 1875 dostal Heinrich Hertz svoj Abitur. To mu dalo právo ísť na univerzitu. V roku 1875 odišiel do Drážďan, kde sa stal študentom vyššej technickej školy. Spočiatku sa mladému mužovi páčilo štúdium v ​​tejto inštitúcii. Heinrich Hertz si však čoskoro uvedomil, že kariéra inžiniera nie je jeho povolaním. Mladý muž opustil školu a odišiel do Mníchova, kde ho okamžite prijali do druhého ročníka univerzity.

Cesta k vede

Ako študent sa Heinrich začal snažiť výskumné činnosti. Čoskoro si však mladý muž uvedomil, že vedomosti získané na univerzite na to zjavne nestačia. Preto po získaní diplomu odišiel do Berlína. Tu, v hlavnom meste Nemecka, sa Heinrich stal univerzitným študentom a zamestnal sa ako asistent v laboratóriu Hermanna Helmholtza. Tento významný fyzik tej doby si všimol talentovaného mladý muž. Čoskoro medzi nimi vznikol dobrý vzťah, ktorý sa neskôr zmenil nielen na blízke priateľstvo ale aj vo vedeckej spolupráci.

Získanie titulu PhD

Spomienka na veľkého vedca

V roku 1892 trpel Hertz silnou migrénou, po ktorej mu bola diagnostikovaná infekcia. Vedec bol niekoľkokrát operovaný a snažil sa zbaviť choroby. Vo veku tridsaťšesť rokov však Hertz Heinrich Rudolf zomrel na otravu krvi. až po samotnú posledné dni slávny fyzik pracoval na svojom diele „Princípy mechaniky stanovené v nové spojenie". V tejto knihe sa Hertz pokúsil pochopiť svoje objavy načrtnutím ďalšie spôsobyštúdium

Po smrti vedca túto prácu dokončil a pripravil na vydanie Hermann Helmholtz. V predslove k tejto knihe poukázal na to, že Hertz bol najtalentovanejší z jeho študentov a že jeho objavy neskôr určia vývoj vedy. Tieto slová sa stali prorockými. Záujem o objavy vedca sa objavil medzi výskumníkmi niekoľko rokov po jeho smrti. A v 20. storočí sa na základe prác Hertza začali rozvíjať takmer všetky oblasti, ktoré patria do modernej fyziky.

V roku 1925 bol vedec za objavenie zákonov o zrážke elektrónov s atómom ocenený Nobelovou cenou. Prijala svojho synovca veľkého fyzika - Gustava Ludwiga Hertza. V roku 1930 prijala Medzinárodná elektrotechnická komisia nový systém merania jednotiek. Stala sa ňou Hertz (Hz). Toto je frekvencia zodpovedajúca jednej perióde oscilácie za sekundu.

V roku 1969 na území východné Nemecko im postavili pamätník. G. Hertz. V roku 1987 bola založená medaila Heinricha Hertza IEEE. Jeho každoročné ocenenie je určené pre vynikajúce úspechy v oblasti experimentu a teórie pomocou akýchkoľvek vĺn. Dokonca pomenované po Hertzovi lunárny kráter, ktorý sa nachádza za východným okrajom nebeského telesa.

(nem. Heinrich Rudolf Hertz) – nemecký fyzik, jeden zo zakladateľov elektrodynamiky. Experimentálne dokázal existenciu elektromagnetických vĺn a stanovil totožnosť základných vlastností elektromagnetických a svetelných vĺn. Pripojené k Maxwellovým rovniciam symetrický tvar. Objavili vonkajší fotoelektrický efekt. Vybudoval mechaniku oslobodenú od konceptu sily. Hertzove experimenty hrali zásadnú úlohu vo vývoji modernej elektrodynamiky.

Hertz potvrdil závery Maxwellovej teórie, že rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vo vzduchu sa rovná rýchlosti svetla, stanovil totožnosť základných vlastností elektromagnetických a svetelných vĺn. Hertz študoval aj šírenie magnetických vĺn vo vodiči a naznačil spôsob merania rýchlosti ich šírenia.

Hertzova práca o elektrodynamike hrala obrovskú úlohu v rozvoji vedy a techniky. Jeho dielo dalo podnet k bezdrôtový telegraf, rozhlas a televízia.

V roku 1888 uskutočnil Heinrich Hertz experimenty so šírením elektromagnetických vĺn, ktoré umožnili experimentálne potvrdenie elektromagnetická teória svetlo vytvorené Faradayom a Maxwellom. Podľa tejto teórie sú elektromagnetické vlny v podstate úplne homogénne so svetelnými lúčmi, riadia sa rovnakými zákonmi odrazu, lomu atď. ako svetelné vlny a líšia sa od nich len svojou dĺžkou (alebo počtom kmitov za sekundu). . Hertzove experimenty boli zárodkom, z ktorého následne vyrástol bezdrôtový telegraf.

V dejinách vedy nie je veľa objavov, s ktorými musíte prísť každý deň do kontaktu. Ale bez toho, čo urobil Heinrich Hertz, si už dnes nie je možné predstaviť moderný život, keďže rádio a televízia sú nevyhnutnou súčasťou nášho života a on v tejto oblasti urobil objav.

Heinrich Rudolf Hertz sa narodil 22. februára 1857 v rodine právnika. Chlapec bol slabý a chorľavý, ale neobyčajne ťažké prvé roky života úspešne prekonal a na radosť rodičov sa vyrovnal, stal sa zdravým a veselým.

Všetci verili, že pôjde v otcových šľapajach. A skutočne, Heinrich vstúpil na hamburskú reálku a chystal sa študovať právo. Po tom, čo na svojej škole začali vyučovať fyziku, sa však jeho záujmy dramaticky zmenili.

Našťastie rodičia nezasahovali do chlapcovho hľadania jeho povolania a umožnili mu ísť na gymnázium, po ukončení ktorého získal právo vstúpiť na univerzitu. Po získaní osvedčenia o dospelosti. Hertz odišiel v roku 1875 do Drážďan a vstúpil vyššie technická škola. Najprv sa mu tam páčilo, no postupne si mladý muž uvedomil, že kariéra inžiniera nie je nič pre neho.

1. novembra 1877 poslal svojim rodičom list, v ktorom boli také slová: "Často som si hovoril, že je pre mňa lepšie byť priemerným inžinierom ako priemerným vedcom. A teraz si myslím, že Schiller má pravdu." keď povedal: nepodarí sa mu to." A táto moja prílišná opatrnosť by bola z mojej strany šialenstvom."

Preto Hertz opustil školu a odišiel do Mníchova, kde ho okamžite prijali do druhého ročníka univerzity. Roky strávené v Mníchove ukázali, že vysokoškolské znalosti nestačia; za nezávislý vedecké štúdie bolo potrebné nájsť vedca, ktorý by súhlasil, aby sa stal jeho supervízor. Preto Hertz po skončení univerzity odišiel do Berlína, kde sa zamestnal ako asistent v laboratóriu najväčšieho nemeckého fyzika tej doby Hermanna Helmholtza.

Helmholtz si čoskoro všimol talentovaného mladého muža a medzi nimi sa usadil dobrý vzťah ktoré sa následne zmenilo na blízke priateľstvo a zároveň na vedeckú spoluprácu. Hertz pod vedením Helmholtza obhájil svoju prácu a stal sa uznávaným odborníkom vo svojom odbore.

Ašpirujúceho vedca úplne zachytila ​​práca na doktorandskej dizertačnej práci, ktorá je pre absolventa vysokej školy povinná a ktorú chcel čo najskôr dokončiť. 5. februára 1880 bol Heinrich Hertz korunovaný titulom doktora vied s ojedinelým v histórii Berlínskej univerzity a dokonca s takými prísnymi profesormi ako Kirchhoff a Helmholtz, predikátom - s vyznamenaním. Jeho absolventská práca„O indukcii v rotujúcej sfére“ bol teoretický a naďalej sa venoval teoretickému výskumu v r fyzikálny ústav na univerzite.

Na odporúčanie svojho učiteľa získal Hertz v roku 1883 miesto odborného asistenta v Kieli ao šesť rokov neskôr sa stal profesorom fyziky na Vyš. technická škola v Karlsruhe. Tu mal Hertz svoje vlastné experimentálne laboratórium, ktoré mu poskytovalo slobodu tvorivosti, možnosť robiť to, čo ho zaujímalo a uznával.

Hertz si uvedomil, že zo všetkého najviac ho zaujíma elektrina, rýchla elektrické vibrácie, na štúdiu ktorej pracoval v r študentské roky. Práve v Karlsruhe to bolo najviac plodné obdobie jeho vedecká činnosť, ktorá, žiaľ, netrvala dlho.

Na začiatku Hertzovho výskumu boli elektrické oscilácie študované teoreticky aj experimentálne. Hertz, so svojou horlivou pozornosťou na túto tému, našiel vo fyzikálnej miestnosti pár indukčných cievok určených na demonštrácie prednášok. „Zarazilo ma,“ napísal, „že na získanie iskier v jednom vinutí nebolo potrebné vybíjať veľké batérie cez druhé a navyše, že na to stačili malé Leydenské poháre a dokonca aj výboje malého indukčného zariadenia. , keby len výboj prerazil iskrisko“ . Pri experimentovaní s týmito cievkami prišiel Hertz s myšlienkou svojej prvej skúsenosti.

Hertz navrhol generátor a prijímač elektrických oscilácií, pričom študoval indukčné pôsobenie oscilačného obvodu generátora na oscilačný obvod prijímač pri maximálna vzdialenosť tri metre medzi nimi.

Vedec pokračoval vo výskume vo vlnovej zóne svojho vibrátora, ktorého pole neskôr teoreticky vypočítal. V množstve nasledujúcich prác nezvratne dokázal existenciu elektromagnetických vĺn šíriacich sa s konečná rýchlosť. "Výsledky mojich experimentov s rýchlymi elektrickými osciláciami," napísal Hertz vo svojom ôsmom článku v roku 1888, "mi ukázali, že Maxwellova teória má výhodu oproti všetkým ostatným teóriám elektrodynamiky."

Teda. Hertz, v priebehu svojho výskumu, konečne a bezpodmienečne prešiel na Maxwellov pohľad, dal svojim rovniciam vhodnú formu, doplnil Maxwellovu teóriu o teóriu elektromagnetická radiácia. Hertz experimentálne získal elektromagnetické vlny predpovedané Maxwellovou teóriou a ukázal ich identitu s vlnami svetla.

V roku 1889 na 62. kongrese nemeckých prírodovedcov a lekárov Hertz prečítal správu „O vzťahu svetla a elektriny“. Tu zhŕňa svoje skúsenosti v nasledujúce slová: "Všetky tieto experimenty sú v princípe veľmi jednoduché, no napriek tomu prinášajú najdôležitejšie dôsledky. Ničia akúkoľvek teóriu, ktorá verí, že elektrické sily skok cez priestor okamžite. Znamenajú brilantné víťazstvo Maxwellovej teórie... Akokoľvek sa jej pohľad na podstatu svetla predtým zdal nepravdepodobný, teraz je také ťažké nezdieľať sa s týmto názorom.Hertzove experimenty vyvolali obrovský ohlas. Osobitná pozornosť prilákali experimenty opísané v práci "Na lúčoch elektrickej sily."

AT posledné roky Počas svojho života sa Hertz presťahoval do Bonnu, kde viedol aj katedru fyziky na miestnej univerzite. Tam urobil ďalší veľký objav. Vo svojej práci „O vplyve ultrafialové svetlo na elektrický výboj“, ktorý dostali „Protokoly Berlínskej akadémie vied“ 9. júna 1887, Hertz opisuje ním objavený dôležitý jav, ktorý sa neskôr nazýval fotoelektrický jav.

Heinrich Hertz nemal čas tento fenomén podrobne študovať, keďže 1. januára 1894 náhle zomrel. Až do posledných dní svojho života pracoval vedec na knihe „Princípy mechaniky, uvedené v novom spojení“. V ňom sa snažil pochopiť vlastné objavy a načrtnúť ďalšie spôsoby skúmania elektrických javov.

Po predčasnej smrti vedca túto prácu dokončil a pripravil na vydanie Hermann Helmholtz. V predslove ku knihe označil Hertza za najtalentovanejšieho zo svojich študentov a predpovedal, že jeho objavy určia vývoj vedy na dlhé desaťročia.

Ako jednotka SI Hertz (Hz) bola založená na jeho počesť Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou v roku 1930 pre frekvenciu zodpovedajúcu jednej perióde oscilácií za sekundu.

Medaila Heinricha Hertza(Nemecko Heinrich Hertz IEEE) bola založená v roku 1987 „za vynikajúce úspechy v oblasti teórie alebo experimentu dosiahnuté pomocou akýchkoľvek vĺn“ a udeľuje sa každoročne. Na počesť Hertza bol pomenovaný kráter, ktorý sa nachádza na opačná strana Mesiac.

Dátum 22. február 1857 navždy vstúpil do análov fyziky, vtedy sa narodil Heinrich Rudolf Hertz, talentovaný bádateľ, zakladateľ dynamiky, ktorý svetu dokázal existenciu elektromagnetických vĺn.

Heinrich Hertz vyrastal v dome právnika, otec chlapca Gustav, povolaním právnik, sa nakoniec dostal do funkcie jeho senátora. rodné mesto Hamburg. Matka - Betty Augusta, bola dcérou šľachtického kolínskeho magnáta, zakladateľa banky, ktorá dodnes pôsobí v Nemecku. Heinrich sa stal prvorodeným Gustava a Betty, potom mal troch mladších bratov a sestru.

Ako dieťa sa chlapec vyznačoval zlým zdravotným stavom, takže nemal rád hry vonku ani telesnú výchovu, ale nadšene čítal knihy a učil cudzie jazyky, tréning pamäte. Sám sa naučil sanskrt a arabčinu. Spolu s gymnáziom chodil Heinrich na víkendy do školy remesiel, kde trávil veľa času kreslením a štúdiom stolárstva. Dokonca aj v škole sa pokúšal vytvoriť prístroje a nástroje na štúdium fyziky a tieto znaky naznačovali, že dieťa sa usilovalo o vedomosti.

Po ukončení školy a získaní vysvedčenia pokračoval mladý muž v štúdiu najskôr v Drážďanoch a neskôr v Mníchove, kde sa zoznámil s technické disciplíny v nemeckom hlavnom meste. Ale povolanie inžiniera už Heinricha nelákalo, túžba zapojiť sa vedecká činnosť porazil všetky pochybnosti a v roku 1878 sa stal študentom na univerzite v Berlíne. Tam sa odohralo osudové stretnutie mladého Hertza s talentovaným fyzikom a skúseným vynálezcom Hermannom Helmholtzom. Všimol si vynikajúce schopnosti Heinricha a stal sa jeho vodcom v praktických triedach. V tom čase ešte nebolo úplne preskúmané ani magnetické, ani elektrické pole. Verilo sa, že existujú jednoduché tekutiny, ktoré majú zotrvačnosť, a práve z tejto zotrvačnosti sa vo vodiči objavuje a mizne elektrický prúd.

Heinrich robil experimenty na identifikáciu zotrvačnosti, ale najprv neprišiel žiadny výsledok. Napriek tomu v roku 1879 jeho práca získala cenu univerzity, čo bolo impulzom pre pokračovanie praktické cvičenia. Mladého prírodovedca neúspechy nerozrušili a tvrdohlavo pokračoval vo výskume, ktorý tvoril základ jeho doktorandskej práce. 5. februára 1889 ju Heinrich, ktorý mal v tom čase 32 rokov, obhájil na výbornú.

V roku 1882 sa mladý vedec začal zaujímať o štúdium teórie pružnosti a veľa času trávil riešením problémov. Potom sa presťahoval do mesta Kiel - tam dostal ponuku prednášať teoretickú fyziku na univerzite. O tri roky neskôr získal profesúru na stredná škola v Karlsruhe a oženil sa s Elisabeth Doll.

Keď sa Heinrich stal ženatým mužom, svoje experimenty neopustil. Pokračoval v práci na štúdiu zotrvačnosti, pričom vychádzal z teórie Maxwella, ktorý navrhol, že rádiové vlny sú také rýchle ako rýchlosť svetla. Počas tri roky, počnúc rokom 1886 a končiac v roku 1889, Hertz uskutočnil svoje experimenty a napriek tomu našiel dôkaz, že elektromagnetické vlny skutočne existujú.

A hoci mladý fyzik používal na svoje experimenty primitívne vybavenie, dokázal získať prekvapivo vážne výsledky. Jeho práca potvrdila existenciu elektromagnetických vĺn, okrem toho určil rýchlosť, akou sa šíria, odrážajú a lámu. Tento objav položil základy modernej elektrodynamiky a Heinrich Hertz bol za svoju prácu ocenený mnohými cenami. V roku 1889 mu spoločnosť vied v Taliansku udelila medailu. Matteuci, Akadémia vied v Paríži ocenil vedca dôstojnú cenu Okrem toho akadémia vo Viedni odovzdala mladému talentu Baumgartnerovu cenu. Takmer okamžite sa Heinrich stal členom korešpondentom Akadémie vied v Berlíne, Ríme, Viedni a Mníchove. Jednotka frekvencie, Hertz, bola pomenovaná po ňom.
Slávny objaviteľ empiricky potvrdil Maxwellovu teóriu – rýchlosť vĺn a rýchlosť svetla sú absolútne totožné. Závery Heinricha sú skutočne neoceniteľné, na ich základe následne vznikol bezdrôtový telegraf, televízia a rozhlas.

Objav fotoelektrického javu je spojený s menom Heinrich. Počas testov potreboval špeciálne osvetlenie, aby počas experimentov jasne videl iskru. Aby to urobil, slávny fyzik vložil prijímač do tmavej skrinky a poznamenal, že dĺžka iskry v skrinke sa oveľa zmenšila. Heinrich pokračoval v štúdiu tejto skutočnosti a určil vzťah iskry s životné prostredie. Tak napríklad zistil, že dĺžka iskry závisí od materiálu, z ktorého je vyrobená clona medzi prijímačom a vysielačom. Niektoré materiály voľne prechádzali elektromagnetickými vlnami, zatiaľ čo iné materiály ich odrážali a lámali. Toto pozorovanie neskôr sa stal základom pre vynález radaru.
Výsledky týchto experimentov viedli k objavu nového fyzikálny jav nazývaný fotoelektrický efekt. O niekoľko desaťročí neskôr Albert Einstein pokračoval v štúdiu tento jav, vysvetlil to z hľadiska teórie, za čo mu bola v roku 1921 udelená Nobelova cena.

Záverečné roky činnosti nemeckého testera sú spojené s napísaním seriózneho diela „Princípy mechaniky, uvedené v novom spojení“. V tomto diele autor predstavuje čitateľom nezvyčajný prístup k vyššie uvedenej disciplíne. Dokázal základné teorémy mechaniky a opísal aj matematický aparát pomocou svojich vlastných pôvodná metóda, dnes známy ako „Hertzov princíp“ (nazýva sa aj princíp najmenšieho zakrivenia).

Heinrich Hertz zomrel 1. januára 1894 v Bonne. V tom čase mal 36 rokov. Príčinou smrti bola otrava krvi, ktorá bola komplikáciou po prekonaní migrény. A ani skutočnosť, že podstúpil niekoľko operácií, nemohla vynálezcu zachrániť, nebolo možné chorobu poraziť.

Vedca pochovali v Hamburgu. Heinrichova manželka zostala verná svojmu milovanému a nikdy sa znovu nevydala. Spolu s ich dvoma dcérami, Matildou a Joannou, vdova po vedcovi emigrovala v 30. rokoch do Anglicka. Heinrichove dcéry neboli nikdy vydaté a tiež nemali deti, z tohto dôvodu nemecký bádateľ nezanechal potomkov.

Ale meno Hertz zaznelo vo vedeckých kruhoch veľakrát - Heinrichov synovec - Gustav Ludwig Hertz tiež spojil svoj život s fyzikou a dokonca dostal nobelová cena. Gustavov syn Karl Hertz vynašiel sonografiu, vyšetrovaciu metódu používanú v medicíne.
V roku 1930 Medzinárodná elektrotechnická komisia oficiálne stanovila jednotku merania - Hertz. Objav úspešného experimentátora zvečnil jeho spomienku a urobil ho svetovo známym.

V roku 1896 vedec Popov, vynálezca rádia, vyslal a prijal prvý rádiogram na svete. Jeho text pozostával z dvoch slov „Heinrich Hertz“. Bola to pocta nemeckému fyzikovi, ktorý prispel obrovský prínos vo vede experimentálne dokazujúce existenciu elektromagnetických vĺn. V dejinách vedy nie je veľa objavov, s ktorými prichádzame denne do kontaktu. Ale bez Heinricha Hertza modernom svete by vyzeralo úplne inak, pretože všetko, čo je určené na komunikáciu, je založené na jeho vynálezoch.

Heinrich Rudolf Hertz sa narodil 22. februára 1857 v rodine uznávaného právnika. Chlapec vyrastal ako slabý a chorľavý, no ťažké prvé roky života úspešne prežil a na radosť svojich rodičov vyrastal veselý a zdravý. Všetci naokolo mu predpovedali úžasnú kariéru, ak sa rozhodne ísť v stopách svojho otca. Heinrich sa chystal urobiť presne to - vstúpil do Hamburg Real School a šiel študovať právo. Jeho záujmy sa však zmenili, keď sa na škole začal kurz fyziky. Rodičia nezabránili svojmu synovi vo vlastnej voľbe a umožnili mu prejsť zo školy na gymnázium, po ktorom mohol vstúpiť na univerzitu.

V roku 1875 odišiel Hertz do Drážďan a vstúpil na Vyššiu technickú školu. Najprv sa mu páčilo povolanie inžiniera, no neskôr svojej matke napísal, že je pre neho výhodnejšie byť priemerným vedcom ako byť priemerným inžinierom. Preto školu opustil a odišiel do Mníchova, kde ho okamžite prijali do druhého ročníka univerzity. Roky strávené v Mníchove ukázali Heinrichovi, že vysokoškolské znalosti nestačia, je potrebný vedec, ktorý je ochotný stať sa jeho supervízorom. Hertz preto po skončení univerzity odišiel do Berlína a zamestnal sa ako asistent v laboratóriu najväčšieho nemeckého fyzika tej doby Hermanna Helmholtza.

Ctihodný vedec upozornil na talentovaného mladého muža, nadviazali dobré vzťahy, z ktorých vzniklo silné priateľstvo a úzka vedecká spolupráca. Hertz pod vedením Helmholtza úspešne obhájil dizertačnú prácu na tému „O indukcii v rotujúcej guli“. V určitom okamihu začal Heinrich pochybovať o tom, že jeho zverejnenie teoretická práca majú pre neho ako vedca hodnotu. Čoraz viac ho lákali experimenty.

Hertz dostal pod patronátom svojho učiteľa miesto odborného asistenta v Kieli a o šesť rokov neskôr sa stal profesorom fyziky na Vyššej technickej škole v Karlsruhe. Tam bol Hertz vybavený vedecké laboratórium na experimenty, ktoré mu poskytli úplnú tvorivú slobodu a možnosť robiť veci, o ktoré cítil záujem.

Heinrich Hertz si uvedomil, že zo všetkého najviac ho zaujímali rýchle elektrické oscilácie, na ktorých štúdiu ako študent pracoval. Práve v Karlsruhe bolo najplodnejšie vedecké obdobie Hertz, ktorý, žiaľ, netrval dlho.

Po jeho správe 13. decembra 1888 v Berlínska univerzita Hertz sa stal populárnym a uznávaným vedcom a elektromagnetické vlny sa začali všeobecne označovať ako „Hertzove lúče“. V roku 1932 bola v ZSSR a potom v roku 1933 na zasadnutí Medzinárodnej elektrotechnickej komisie prijatá frekvenčná jednotka „hertz“, ktorá bola potom zaradená do r. medzinárodný systém SI.

V roku 1892 Hertzovi diagnostikovali infekciu, niekoľkokrát ho operovali, no zachrániť ho už nedokázali, zomrel ako 36-ročný v Bonne. Pochovali ho na cintoríne v Ohlsdorfe. Jeho manželka Elisabeth Hertz zostala vdovou. Manželia Hertzovci mali dve dcéry, Joannu a Matildu. Po nástupe Hitlera k moci všetci traja emigrovali do Anglicka. Napriek tomu, že Hertz bol protestant a nepovažoval ho za Žida, nacisti odstránili jeho portrét z čestného miesta na hamburskej radnici, pretože bol „čiastočného židovského pôvodu“.

„Večerná Moskva“ pripomenula Hertzove objavy, bez ktorých by bol moderný svet úplne iný.

Experimenty s elektromagnetickými vlnami

elektromagnetická teória anglická fyzika James Maxwell 25 nenašiel uznanie v vedecký svet. Hertzovi trvalo iba 2 roky, kým to experimentálne potvrdil. Vedec vo svojich experimentoch dokázal pomocou elektromagnetických vĺn reprodukovať všetky javy typické pre akékoľvek vlny: vytváranie „tieňa“ za dobre odrážajúcimi predmetmi (v r. tento prípad- kov), lom vo veľkom hranole (z asfaltu), vznik stojatá vlna ako výsledok superpozície vlny dopadajúcej na kovový plech a vlny odrazenej týmto plechom. Dokázal nielen podobnosť elektromagnetických a svetelných vĺn, ale podarilo sa mu zmerať aj ich dĺžku.

Vibrátor a Hertzov rezonátor

Anglický fyzik Maxwell teoreticky dokázal, že oscilujúce nabité častice môžu vyžarovať elektromagnetické vlny a energia výslednej vlny je tým väčšia, čím väčšia je frekvencia oscilácií. Prinútiť nabité častice oscilovať nebolo ťažké - musíte pripojiť kondenzátor a induktor, aby ste získali oscilačný obvod. Ako však zvýšiť frekvenciu oscilácií náboja, aby sa energia emitovaných vĺn stala vyššou?

Hertz našiel riešenie - odtlačil dosky kondenzátora od seba a zmenšil plochu dosky. V dôsledku týchto manipulácií dostal otvorený oscilačný obvod alebo drôt. Na ďalšie zvýšenie frekvencie oscilácií elektrónov vo vnútri drôtu Hertz zníži počet závitov cievky.

Teraz však bolo potrebné prinútiť elektróny vo výslednom kúsku drôtu oscilovať. Heinrich prerezal drôt na polovicu a jeho konce pripojil k zdroju vysokého napätia, aby sa medzi kusmi drôtu objavili elektrické iskry.

Hertz teda vyrobil vibrátor (emitor) a rezonátor (prijímač) elektromagnetických vĺn. Vibrátor Hertz vyzerá ako dve medené tyče s mosadznými guličkami namontovanými na najbližších koncoch. Medzera medzi nimi je iskriská. Na tyče sa aplikoval prúd vysokého napätia a v určitý moment medzi guličkami vznikla elektrická iskra, čím sa odpor jej vzduchovej medzery stal tak malým, že vysokofrekvenčný elektromagnetické oscilácie. Keďže vibrátor je otvorený oscilačný obvod, vyžarujú sa elektromagnetické vlny.

Na zachytenie vyžarovaných vĺn Hertz vynašiel rezonátor – drôtený otvorený krúžok, s rovnakými mosadznými guličkami ako „vysielač“ na koncoch a nastaviteľnou vzdialenosťou medzi nimi. Zariadenia vedca prekvapia svojou jednoduchosťou a zdanlivou účinnosťou. Zmenou veľkosti a polohy rezonátora ho Hertz naladil na vibračnú frekvenciu vibrátora. Malé iskry v rezonátore preskočili práve vo chvíli, keď sa medzi guľôčkami vibrátora objavili výboje. Iskry boli veľmi slabé, preto ich bolo treba pozorovať v tme.

V roku 1888, po sérii namáhavých experimentov, Hertz experimentálne dokázal existenciu Maxwellom predpovedaných elektromagnetických vĺn, šíriacich sa vesmírom.
Hertz bol prvým človekom, ktorý vedome ovládal elektromagnetické vlny, ale nedal si za úlohu vytvoriť bezdrôtovú rádiovú komunikáciu. Avšak Heinrichove pokusy, ktoré podrobne opísal vo svojom vedecké články, zaujímajú fyzici z celého sveta. mnohí vedci začali hľadať spôsoby, ako zlepšiť prijímač a rezonátor elektromagnetických vĺn. Hertzov rezonátor nebol veľmi citlivým zariadením a mohol zachytiť elektromagnetické vlny vyžarované vibrátorom iba v miestnosti. Nakoniec však objav vedca viedol k vynálezu rádiotelegrafu a potom rádia.

fotoelektrický efekt

Aby bolo možné lepšie vidieť iskru počas experimentu, Hertz umiestnil prijímač do zatemnenej skrinky. Zároveň si všimol, že dĺžka iskry sa zmenšuje. Potom Hertz uskutočnil sériu experimentov v tomto smere, konkrétne skúmal závislosť dĺžky iskry v prípade, keď je medzi vysielač a prijímač umiestnená clona z rôznych materiálov.

Hertz zistil, že elektromagnetické vlny prechádzajú určitými typmi materiálov a odrážajú sa od iných, čo v budúcnosti viedlo k vývoju radaru. Okrem toho si vedec všimol, že nabitý kondenzátor stráca náboj oveľa rýchlejšie, keď sú jeho platne osvetlené. ultrafialové žiarenie. Nový objav vo fyzike sa nazýval fotoelektrický efekt a teoretické pozadie Tento jav dal Albert Einstein, ktorý zaň dostal v roku 1921 Nobelovu cenu.

Heinrich Rudolf Hertz(nem. Heinrich Rudolf Hertz; 22. 2. 1857, Hamburg - 1. 1. 1894, Bonn) – nemecký fyzik. Vyštudoval Berlínsku univerzitu, kde boli jeho učiteľmi Hermann von Helmholtz a Gustav Kirchhoff. V rokoch 1885 až 1889 bol profesorom fyziky na univerzite v Karlsruhe. Od roku 1889 - profesor fyziky na univerzite v Bonne.

Hlavným úspechom je experimentálne potvrdenie elektromagnetickej teórie svetla Jamesom Maxwellom. Hertz dokázal existenciu elektromagnetických vĺn. Podrobne študoval odraz, interferenciu, difrakciu a polarizáciu elektromagnetických vĺn, dokázal, že rýchlosť ich šírenia sa zhoduje s rýchlosťou šírenia svetla a že svetlo nie je nič iné ako rôzne elektromagnetické vlny. Elektrodynamiku pohybujúcich sa telies postavil na základe hypotézy, že éter je strhávaný pohybujúcimi sa telesami. Jeho teória elektrodynamiky však nebola potvrdená experimentmi a neskôr ustúpila elektronická teória Hendrik Lorenz. Výsledky získané spoločnosťou Hertz tvorili základ pre vytvorenie rádia.

V rokoch 1886-87 Hertz prvýkrát pozoroval a opísal vonkajší fotoelektrický jav. Hertz vyvinul teóriu rezonančného obvodu, študoval vlastnosti katódových lúčov, študoval vplyv ultrafialové lúče k elektrickému výboju. V mnohých prácach o mechanike dal teóriu nárazu elastické loptičky, vypočítal čas nárazu atď. V knihe „Principles of Mechanics“ (1894) uzavrel všeobecné vety mechanika a jej matematický aparát, založený na jedinom princípe (princíp Hertz).

Od roku 1933 je po Hertzovi pomenovaná hertzová frekvenčná jednotka, ktorá je zaradená do medzinár metrický systém jednotky SI.

skoré roky

Heinrich Rudolf Hertz sa narodil 22. februára 1857 v Hamburgu. Jeho otec, právnik a v rokoch 1887-1904 senátor Gustav Ferdinand Hertz (1827-1914), sa narodil pod menom David Gustav Hertz vo veľmi bohatej židovskej rodine, bol prosperujúcim obchodníkom a členom mestskej rady Hamburgu v roku 1860- 1862; jeho matka - Betty Augusta Oppenheim (1802-1872) - bola dcérou významného bankára Solomona Oppenheima (1772-1828) z Kolína nad Rýnom, zakladateľa súčasnej banky Sal. Oppenheim. Starý otec aj otec Heinricha Hertza prijali luteranizmus.

Matka Heinricha Hertza, rodená Anna Elisabeth Pfefferkorn (1835-1910), bola dcérou Johannesa Pfefferkorna (1793-1850), vojenského lekára z Frankfurtu nad Mohanom, a Susanne Hadreuther (1797-1872). Heinrich mal tri mladší brat a sestra.

Počas štúdia na gymnáziu na univerzite v Hamburgu Heinrich Hertz prejavil talent pre vedu, ako aj pre jazyky, keď študoval arabčinu a sanskrt. Študoval vedu a techniku ​​v Drážďanoch, Mníchove a Berlíne, kde bol žiakom Kirchhoffa a Helmholtza. V roku 1880 získal Hertz doktorát na univerzite v Berlíne a zostal na postdoktorandskom štúdiu u Helmholtza. V roku 1883 sa stal lektorom teoretickej fyziky na univerzite v Kieli a v roku 1885 sa Hertz stal riadnym profesorom na univerzite v Karlsruhe, kde získal vedecký objav o existencii elektromagnetických vĺn.

meteorológia

Hertz mal vždy hlboký záujem o meteorológiu, ktorý pravdepodobne získal vďaka kontaktom s Wilhelmom von Bezoldom (bol Hertzovým profesorom laboratórny kurz na Mníchovskej polytechnike v lete 1878). Hertz to však neurobil osobitný príspevok v danej oblasti, okrem niektorých raných článkov ako asistent Helmholtza v Berlíne. To zahŕňa štúdium vyparovania kvapalín, vývoj nového typu vlhkomeru a vývoj grafických nástrojov na určovanie vlastností vlhkého vzduchu vystaveného adiabatickým zmenám.

Mechanika kontaktnej interakcie

V rokoch 1881-1882 Hertz publikoval dva články o tom, čo sa neskôr stalo známym ako mechanika. kontaktná interakcia. Hoci je Hertz známy svojimi príspevkami k elektrodynamike, ani tieto dva články nezostali nepovšimnuté. Stali sa zdrojom dôležité myšlienky a väčšina článkov, ktoré sa jej venujú základnej povahy kontaktov, odkazuje sa na ne. Joseph Boussinesq urobil niekoľko dôležitých kritiky na dielach Hertza, pričom uznáva ich veľký význam.