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赫兹

来源:   日期:2018-12-25 15:46:57  点击:140 
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人物生平

  天才出世

  1857年(丁巳年)2月22日赫兹出生在德国汉堡一个改信基督教的犹太家庭。父亲是汉堡城的一名顾问,母亲是一位医生的女儿。

  求学经历

  在他去柏林大学就读之前就已经展现出良好的科学和语言天赋,喜欢学习阿拉伯语和梵文。
  他曾经在德国德累斯顿、慕尼黑和柏林等地学习科学和工程学。他是古斯塔夫·基尔霍夫和赫尔曼·范·亥姆霍兹的学生。1880年赫兹获得博士学位,但继续跟随亥姆霍兹学习,直到1883年他收到来自基尔大学出任理论物理学讲师的邀请。

  婚姻生活

  一八八五年三月,赫兹转到德国西南部边境的卡尔斯鲁尔(Karlsruhe)技术学院,担任物理系教授。又开始装配他的电学实验室,并且在上课时示范电学实验。他说:『我不相信一个人只由理论,就可以知道实际。』
  小学校的实验经费少得可怜,他却一点一滴造出一间精密的电磁实验室。系上教三角学的多尔(MaxDoll)教授很欣赏他,知道这个年轻人身上有一种不与人比较的风骨;他请赫兹来家里坐坐,把女儿伊利沙白(ElisabethDoll)介绍给他。
  伊利沙白后来写下:『赫兹在星光下有一种近乎骄傲的自信。他自认是全世界唯一了解星光是什么的人,在他看来满天的星光是不同的光体,规律地发出不同频率的电磁波来到地上…… 在他的说明中,星夜不只是美丽的,而且是规则准确的。』赫兹的自信没有错,十九世纪全世界最懂电磁波实验的有两人,一位是法拉第(Michael Faraday),另一位就是赫兹。
  伊利沙白不懂电磁波,但是她知道这位寻求科学之真的男士,心里也是一片真诚与率直。他们认识不到四个月就结婚,当时赫兹二十九岁。
  赫兹找到爱情的归宿,并展开他一生最着名的研究。因为这一实验研究的成功,后来纽约物理系教授薛默士(Morris H.Shamos)回顾历史上物理学家,由伽利略到爱因斯坦,他认为最伟大的物理实验家就是赫兹。赫兹以实验证明人类千古的谜团--光的本质是电磁波。

  科学研究

  1885年他获得卡尔斯鲁厄大学正教授资格,并在那里发现电磁波。1885年,吉尔大学准备晋升赫兹为副教授,但他不愿获得一个纯理论物理学家的职位。正在此时,卡尔斯鲁厄工业大学准备给予赫兹物理学教授职位。考虑到该大学有较好的物理研究所,于是他便来到了卡尔斯鲁厄大学。起初赫兹在卡尔斯鲁厄感到有些孤独,并对自己未来的研究没有把握。但在随后的时间里,赫兹完成了两件大事。1886年7月,在经过三个月的求婚之后,赫兹与一位同事的女儿伊利莎白·多尔(Elisabeth Doll)完婚。随后,赫兹着手并最终完成了那个给他带来世界性声誉的电磁波实验。
  赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。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隙会产生振荡原理,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。因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。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波,其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中,赫兹明确的指出,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的马可尼开始的。1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。随着迈克尔逊在1881年进行的实验和1887年的迈克尔逊-莫雷实验推翻了光以太的存在,赫兹改写了麦克斯韦方程组,将新的发现纳入其中。通过实验,他证明电信号象詹姆士·麦克斯韦和迈克尔·法拉第预言的那样可以穿越空气,这一理论是发明无线电的基础。他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷,发现了光电效应(后来由阿尔伯特·爱因斯坦给予解释)。

  英年早逝

  1894年37岁的赫兹因为败血症在波恩英年早逝。他的侄子古斯塔夫·路德维格·赫兹是诺贝尔奖获得者,古斯塔夫的儿子卡尔·海尔莫斯·赫兹创立了超声影像医学。
  在1892年,赫兹被诊断出感染了韦格纳肉芽肿(发病时会经历剧烈的头痛),而他试着去治疗这种疾病。 在1894年,赫兹在德国波恩不幸离世,享年36岁,他死后被埋在Ohlsdorf汉堡的犹太墓地。 赫兹死后留下了他的妻子伊丽莎白?赫兹(原名:伊丽莎白?道欧)和两名女儿乔安娜和玛蒂尔德。 而他的妻子在他死后并没有改嫁。 1930那年代,希特勒崛起,他的妻子和两名女儿也从德国搬到英国。 1960年,查尔斯萨?斯坎德拜访了玛蒂尔德?赫兹,询问有关她父亲的事,并在不久之后出版了一本有关海因里希?赫兹的书。根据查尔斯萨的书指出,赫兹的两名女儿都没有结婚,因此他没有任何后裔。

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