电磁波之母——赫兹

  麦克斯韦的方程组打开了电磁学领域的大门。但在当时,真正读懂的人却寥寥无几。因为,单凭是两个公式、几个数学符号,就包罗了电荷、电流、电磁、光等自然界一切电磁现象的规律,这在一般人看来,确实是不可思议的。另外,还有一个更主要的原因,就是从麦克斯韦宣布他的理论以后,一直没有人发现电磁波。而能否证明有电磁波存在,是检验麦克斯韦理论的关键。因此当时许多物理学家都抱着怀疑态度。直到赫兹实验(Hertz's Wireless Experiment)的出现,才真正证实了电磁场的存在,因此人们也把赫兹称为电磁波之母。

  1888年,赫兹在柏林大学随赫姆霍兹学物理时,受赫姆霍兹鼓励,研究麦克斯韦电磁理论。因此赫兹就决定以实验来证实麦克斯韦理论正确性。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。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。

  1888年,赫兹的实验成功了,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。

赫兹的电磁实