Биография Генриха Герца

Студенты-физики по всему миру знакомы с работой Генриха Герца, немецкого физика, который доказал, что электромагнитные волны действительно существуют. Его работа в электродинамике проложила путь для многих современных применений света (также известных как электромагнитные волны). Единицу частоты, которую используют физики, называют Герцем в его честь.

Быстрые факты Генрих Герц

Генрих Герц родился в Гамбурге, Германия, в 1857 году. Его родителями были Густав Фердинанд Герц (адвокат) и Анна Элизабет Пфефферкорн. Хотя его отец родился евреем, он принял христианство, и дети выросли как христиане. Это не помешало нацистам позорить Герца после его смерти из-за «запаха» еврейства, но его репутация была восстановлена ​​после Второй мировой войны.

Молодой Герц получил образование в Gelehrtenschule des Johanneums в Гамбурге, где проявил глубокий интерес к научным дисциплинам. Он продолжал изучать инженерию во Франкфурте под руководством таких ученых, как Густав Кирхгоф и Герман Гельмгольц. Кирхгоф специализировался на исследованиях радиационной, спектроскопической и электрической схем. Гельмгольц был физиком, который разработал теории о зрении, восприятии звука и света, а также об областях электродинамики и термодинамики. Поэтому неудивительно, что молодой Герц заинтересовался некоторыми из тех же теорий и в конечном итоге сделал свою жизнь в области контактной механики и электромагнетизма.

После получения докторской степени В 1880 году Герц начал ряд профессоров, где преподавал физику и теоретическую механику. Он женился на Элизабет Долл в 1886 году, и у них было две дочери.

Докторская диссертация Герца сосредоточена на Джеймс Клерк Максвелла теории электромагнетизма. Максвелл работал в математической физике до своей смерти в 1879 году и сформулировал то, что сейчас известно как уравнения Максвелла. Через математику они описывают функции электричества и магнетизма. Он также предсказал существование электромагнитных волн.

Работа Герца была сосредоточена на этом доказательстве, и ему потребовалось несколько лет. Он построил простую дипольную антенну с искровым промежутком между элементами, и ему удалось создать радиоволны с ее помощью. Между 1879 и 1889 годами он провел серию экспериментов, в которых использовали электрические и магнитные поля для создания волн, которые могли быть измерены. Он установил, что скорость волн равна скорости света, и изучил характеристики полей, которые он генерировал, измерив их величину, поляризацию и отражения. В конечном счете, его работа показала, что свет и другие волны, которые он измерил, были формой электромагнитного излучения, которая могла быть определена уравнениями Максвелла. Своей работой он доказал, что электромагнитные волны могут и действительно движутся в воздухе.

Кроме того, Герц сосредоточился на концепции под названием фотоэлектрический эффект, который возникает, когда объект с электрическим зарядом теряет этот заряд очень быстро, когда он подвергается воздействию света, в его случае ультрафиолетового излучения. Он наблюдал и описывал эффект, но так и не объяснил, почему это произошло. Это было оставлено Альберту Эйнштейну, который опубликовал свою собственную работу над эффектом. Он предположил, что свет (электромагнитное излучение) состоит из энергии, переносимой электромагнитными волнами в маленьких пакетах, называемых квантами. Исследования Герца и поздние работы Эйнштейна в конечном итоге стали основой для важной области физики, называемой квантовой механикой. Герц и его ученик Филипп Ленард также работали с катодными лучами, которые производятся внутри вакуумных трубок электродами.

Интересно, что Генрих Герц не думал о своих экспериментах с электромагнитное излучение, особенно радиоволны, имели какое-либо практическое значение. Его внимание было сосредоточено исключительно на теоретических экспериментах. Итак, он доказал, что электромагнитные волны распространяются по воздуху (и космосу). Его работа заставила других экспериментировать еще дальше с другими аспектами радиоволн и распространения электромагнитных волн. В конце концов, они наткнулись на концепцию использования радиоволн для отправки сигналов и сообщений, и другие изобретатели использовали их для создания телеграфии, радиовещания и, в конечном итоге, телевидения. Однако без работы Герца сегодняшнее использование радио, телевидения, спутникового вещания и сотовой связи не существовало бы. И не будет наука радиоастрономии, который сильно зависит от его работы.

Научные достижения Герца не ограничивались электромагнетизмом. Он также провел большое исследование на тему контактной механики, которая является изучением объектов твердой материи, которые касаются друг друга. Большие вопросы в этой области исследования связаны с напряжениями, которые объекты создают друг на друга, и какую роль играет трение во взаимодействиях между их поверхностями. Это важная область изучения в инженерное дело. Механика контакта влияет на конструкцию и конструкцию таких объектов, как двигатели внутреннего сгорания, прокладки, металлоконструкции, а также объекты, которые имеют электрический контакт друг с другом.

Работа Герца в области контактной механики началась в 1882 году, когда он опубликовал статью под названием «О контакте упругих тел», где он фактически работал со свойствами сложенных линз. Он хотел понять, как их оптические свойства будут затронуты. Концепция «напряжение Герца» названа в его честь и описывает точечные напряжения, которым объекты подвергаются при контакте друг с другом, особенно в изогнутых объектах.

Генрих Герц работал над своими исследованиями и читал лекции до своей смерти 1 января 1894 года. Его здоровье стало ухудшаться за несколько лет до его смерти, и были некоторые доказательства того, что у него рак. Его последние годы были заняты преподаванием, дальнейшими исследованиями и несколькими операциями для его состояния. Его последняя публикация, книга под названием «Die Prinzipien der Mechanik» («Принципы механики»), была отправлена ​​в печать за несколько недель до его смерти.

Герц был удостоен чести не только использовать его имя для фундаментального периода длины волны, но его имя фигурирует на памятной медали и кратере на Луне. Институт, названный Институтом исследований колебаний им. Генриха-Герца, был основан в 1928 году и известен сегодня как Институт телекоммуникаций им. Фраунгофера, Институт Генриха Герца, HHI. Научная традиция продолжалась с различными членами его семьи, включая его дочь Матильду, которая стала известным биологом. Племянник, Густав Людвиг Герц, получил Нобелевскую премию, а другие члены семьи внесли значительный научный вклад в медицину и физику.

• «Генрих Герц и электромагнитное излучение». AAAS - крупнейшее в мире общенаучное общество, www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagn-radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation.
• Учебное пособие по микроскопии для молекулярных выражений: специализированные методы микроскопии - Флуоресцентная цифровая галерея изображений - Нормальные эпителиальные клетки почек африканских зеленых мартышек (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Рудольф Герц. Биография Кардана, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.