1. Електромагнітні ХВИЛІ

1.2. досвід Герца

1.2. досвід Герца

Мал. 1.5

Перше експериментальне підтвердження електромагнітної теорії Максвелла було дано в дослідах Г. Герца в 1887 р, через вісім років після смерті Максвелла. Для отримання електромагнітних хвиль Герц застосував прилад, що складається з двох стрижнів, розділених іскровим проміжком (вібратор Герца). При певній різниці потенціалів в проміжку між ними виникала іскра - високочастотний розряд, порушувалися коливання струму і випромінювалася електромагнітна хвиля. Для прийому хвиль Герц застосував резонатор - прямокутний контур з проміжком, на кінцях якого закріплені невеликі мідні кульки (рис. 1.5).

Генріх Герц народився 22 лютого 1857 року в Гамбурзі в сім'ї адвоката. Уже в юності у нього з'явилися схильності до різних ремесел - він вивчився столярної справи, вмів працювати на токарних верстатах. У вісімнадцять років, отримавши атестат зрілості, він поїхав до Мюнхенського політехнічний інститут. Після двох років занять Герц виявив, що набагато більше його приваблює наукова робота в галузі фізики. Він перейшов до Берлінського університету, де продовжив вивчення математики і фізики. Старанного студента помітив відомий професор Герман фон Гельмгольц і запросив його в свою лабораторію в якості практиканта. Пізніше він довірив йому самостійну задачу, за вирішення якої в 1879 р Герц отримав золоту медаль університету. У 1883 р він став приват-доцентом в нільських університеті, а через два роки був призначений штатним професором фізики в політехнічному інституті м Карлсруе. Тут він проводив свої дослідження електромагнітних хвиль, які принесли йому всесвітню популярність. Досліди Герца мали велике значення для визнання теорії Максвелла і її затвердження. Генріх Герц помер 1 січня 1894 р Бонні. Йому не виповнилося ще й 37 років.

Олександр Степанович Попов (1859-1906) народився 16 березня 1859 року на Уралі (селище Тур'їнські Рудники) в сім'ї небагатого священика. З малих років у Олександра прокинувся інтерес до техніки. У семінарії він примудряється весь вільний час віддавати вивченню природних наук, за що отримує від своїх товаришів прізвисько «математик». Закінчивши навчання в духовній семінарії, Попов відмовляється від кар'єри священика і, склавши вступні іспити, стає в 1977 р студентом фізико-математичного факультету Петербурзького університету.

7 травня 1895 відбулася подія, що зіграло виняткову роль в розвитку всієї людської цивілізації. У цей день А.С. Попов на засіданні Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі продемонстрував перший у світі радіоприймач, який брав знаки азбуки Морзе без допомоги проводів. На початку 1897 р Попов вже здійснив радіопередачі між Кронштадтським берегом і кораблем на відстань 640 метрів. У 1899 р він зі своїм найближчим помічником Петром Миколайовичем Рибкіним здійснив радиоприем дальністю 50 кілометрів.

У 1908 р, вже після його смерті (він помер 13 січня 1906 г.), було встановлено, що «А.С. Попов за справедливістю повинен бути визнаний винахідником телеграфу без дротів за допомогою електричних хвиль ».

У своїх дослідах Герц не тільки експериментально довів існування електромагнітних хвиль, але і вивчив всі явища, типові для будь-яких хвиль: відбиття від металевих поверхонь, переломлення в великий призмі з діелектрика, інтерференцію біжучої хвилі з відбитої від металевого дзеркала і т.п. На досвіді вдалося також виміряти швидкість електромагнітних хвиль, яка виявилася рівною швидкості світла у вакуумі. Ці результати є одним з вагомих доказів правильності електромагнітної теорії Максвелла, згідно з якою світ являє собою електромагнітну хвилю.

Вібратор Герца мав довжину від 2,5 м до 1 м, що відповідало хвилях довжиною від 5 до 2 м, тобто отримані Герцем хвилі в мільйон разів перевищували по довжині світлові хвилі.

У 1895 р П.М. Лебедєв, користуючись мініатюрними вібраторами, отримав електромагнітні хвилі довжиною близько 2-6 мм. Досліди Герца зіграли вирішальну роль для доказу і визнання електромагнітної теорії Максвелла. Через сім років після Герца електромагнітні хвилі знайшли застосування в бездротового зв'язку. Показово, що російський винахідник радіо Олександр Степанович Попов в своїй першій радіограмі в 1896 р передав два слова: «Генріх Герц».