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赫茲如何發現電磁波的？這與麥克斯韋方程組有什么關系？

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赫茲如何發現電磁波的？這與麥克斯韋方程組有什么關系？ ， 接下來小編帶你了解詳細信息 。
01 赫茲發現電磁波一、前言??無線電波是如何被發現的？ 這與麥克斯韋方程組有什么關系？?好吧 ， 一切都始于一個悲觀的年輕科學家 ， 海因里?！ず掌? ， 和一場他不敢嘗試的比賽 ， ?最后它以一直以來一個最有影響力之一的實驗結束 。?關于這個故事 ， 讓我聽 Kathy 老師娓娓道來 。

赫茲如何發現電磁波的？這與麥克斯韋方程組有什么關系？

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赫茲如何發現電磁波的？這與麥克斯韋方程組有什么關系？

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▲ 圖1.1 Kathy講解赫茲是如何發現電磁波的
??1879年 ， 德國最著名的科學家 ， Hermann Von Helmholtz 有一個關于在普魯士科學院建立年度柏林獎的好主意 。?他建議他們提供獎金 ， 獎勵給可以通過實驗證明空間電磁波存在 ， ?或者證明由法拉第提出的電動力學并由麥克斯韋先生使用數學理論理論進行描述的人 。
▲ 圖1.2 赫爾曼·馮·亥姆霍茲
??亥姆霍茲有一個 22 歲的研究生 ， 名叫海因里?！ず掌?nbsp;， 他覺得適合挑戰這個獎項 。?但年輕的赫茲想了想覺得太難了 ， 決定放棄 。?但這個想法始終縈繞在赫茲的腦海里 ， 他花費了很多年刻苦鉆研物理學中的電磁課程 。?有的時候 ， 他的日記中只有簡單的一句話： 一旦想到電磁射線 ， 其他就什么也不想了 ， 整天只是圍繞著電磁波苦干 ， 但還是毫無頭緒 。?雖然感到無聊但電磁我還是我的最愛 ， 我覺得自己和它有緣 ， 但對它的所有認識都是大眾所知 。?他在1885年年末時說： 很高興今年結束了 ， 希望它不會被另一個類似的東西所取代 。?
結果證明 1886 年無論是對個人還是對專業都是好事連連的一年 。?1886年赫茲遇到了他的最愛 ， 名叫 Elizabeth Doll 的女孩 ， 墜入了愛河 。?也是在那一年的春天 ， 他向自己未來的新娘展示自己研究的設備時 ，  碰巧看到了遠處萊頓瓶放電時所產生的的電火花 。?赫茲于是對那個幾年前讓他覺得太難的實驗有了新的想法 。?到了1887年 ， 赫茲就找到了可以使用實驗來證明光是一種電磁波的方法 。?他是如何做到的呢？

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▲ 圖1.3 法拉第與麥克斯韋
??赫茲使用震蕩的電子產生一種波 ， 在屋子里傳播 。?接著又能夠證明這種波可以像光波遇到鏡子一樣被反射 ， ?也能夠像光一樣通過棱鏡 ， 甚至傳播的速度都和光一樣快 。?天哪 ， 這種新的不可見的光到底是什么呢？?甚至到了1920年 ， 這種電磁波都被成為“赫茲波” 。?順便說一下 ， 大多數人一想到無線電就想起音樂 ， 覺得無線電是聲波 。?當然這是不對的 ， 無線電波只是一種看不見的低頻電磁波 。?為了更好的理解這一點 ， 可以考慮一下唱片 。唱片使用乙烯基黑膠壓制而成 ， 上面有紋理和高低起伏 。?當唱針碰到唱片軌道里面的高高低低起伏時 ， 就會產生震動進而發出音樂 。?唱片不是用音樂制作的 ， 是使用黑膠壓制的 。?無線電也不是由音樂產生的 ， 它是想光線一樣的電磁波 。?就像唱片上的記錄聲音的高高低低的音紋 ，  無線電的的幅度也會大大小小的變化進而傳遞音樂 。

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▲ 圖1.4 海因里?！ず掌?br /> ??好了 ， 我們在考察一下當時赫茲是如何產生電磁波的呢？?赫茲比較幸運 ， 他有一種叫做間隙花火產生設備 ， 可以將電池的直流電壓轉換成高頻交流脈沖信號 ， 并可以產生很大的電弧 。?關于間隙火花的工作原理以及如何產生無線電將會另外進行說明 。?赫茲所做的就是通過給火花儀器增加天線來產生這種不可見的電磁波 。?通過兩個金屬導線將電火花的信號引到兩端的金屬球上 。?
他有了產生電磁波的方法 ， 同樣他還需要找到如何檢測電磁波的手段 。?為此 ， 他制作了一個小的圓環 ， 上面帶有兩個距離很近的小球 ， 之間有個很小的縫隙 。?他希望這種檢測器可以接收到電磁波并能夠在小球縫隙間產生可見的電火花 。?通過改變間隙的大小也能夠評估接收到電磁波的強弱 。?當然這不是一種很容易操作的設備 ， ?電火花不僅微弱 ， 而且只能持續一個微秒左右 。能夠看到電火花實在是一種奇跡 。?但在絕對黑暗的房間里 ， 人的肉眼的確可以觀察到接收器上的電火花 。做到這一點需要像走鋼絲那樣小心翼翼 。

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