Реферат: Биография Генриха Герца
/>ГенрихРудольф Герц (1857— 1894) родился 22 февраля в Гамбурге, в семье адвоката,ставшего позднее сенатором. Учился Герц прекрасно и был непревзойдённым посообразительности учеником. Он любил все предметы, любил писать стихи иработать на токарном станке. К сожалению, всю жизнь Герцу мешало слабоездоровье.
В 1875году после окончания гимназии Герц поступает в Дрезденское, а затем вМюнхенское высшее техническое училище. Дело шло до тех пор, пока изучалисьпредметы общего характера. Но как только началась специализация, Герц изменилсвоё решение. Он более не желает быть узким специалистом, он рвётся к научнойработе и поступает в Берлинский университет. Герцу повезло: егонепосредственным наставником оказался Гельмгольц. Хотя знаменитый физик былприверженцем теории дальнодействия, но как истинный учёный он безоговорочнопризнавал, что идеи Фарадея — Максвелла о близкодействии и физическое поле даютпрекрасное согласие с экспериментом.
Попав вБерлинский университет, Герц с большим желанием стремится к занятиям вфизических лабораториях. Но к работе в лабораториях допускались лишь тестуденты, которые занимались решением конкурсных задач. Гельмгольц предложилГерцу задачу из области электродинамики: обладает ли ток кинетической энергией?Гельмгольц хотел направить силы Герца в область электродинамики, считая еёнаиболее запутанной.
Герцпринимается за решение поставленной задачи, рассчитанной на 9 месяцев. Он самизготовляет приборы и отлаживает их. При работе над первой проблемой сразу жевыяснились заложенные в Герце черты исследователя: упорство, редкое трудолюбиеи искусство экспериментатора. Задача была решена за 3 месяца. Результат, как иожидалось, был отрицательным (Сейчас нам ясно, что электрический ток,представляющий собой направленное движение электрических зарядов (электронов,протонов), обладает кинетической энергией. Для того чтобы Герц мог обнаружитьэто, надо было повысить точность его эксперимента в тысячи раз.). Полученныйрезультат совпал с точкой зрения Гельмгольца, хотя и ошибочной, но вспособностях молодого Герца он не ошибся. “ Я увидел, что имел дело с ученикомсовершенно необычного дарования” — отмечал он позднее. Работа Герца былаудостоена премии.
Вернувшисьпосле летних каникул 1879 года, Герц добился разрешения работать над другойтемой: “ Об индукции во вращающихся телах”, взятой в качестве докторскойдиссертации. Он предлагал завершить её за 2 — 3 месяца, защитить и получитьпоскорее звание доктора, хотя университет ещё не был закончен. Работая сбольшим подъёмом и воодушевлением, Герц быстро закончил исследование. Защитапрошла успешно, и ему присудили степень доктора с “ отличием” — явлениеисключительно редкое, тем более для студента.
С 1883 по1885 года Герц заведовал кафедрой теоретической физики в провинциальном городкеКиле, где совсем не было физической лаборатории. Герц решил заниматься здесьтеоретическими вопросами. Он корректирует систему уравнения электродинамикиодного из ярких представителей дальнодействия Неймана. В результате этой работыГерц написал свою систему уравнений, из которой легко получалось уравнениеМаксвелла. Герц разочарован, ведь он пытался доказать универсальностьэлектродинамической теории представителей дальнодействия, а не теорииМаксвелла. “ Данный вывод нельзя считать доказательством максвелловской системыкак единственно возможной”, — делает он для себя, по существу, успокаивающийвывод.
В 1855году Герц принимает приглашение технической школы в Карлсруэ, где будутпроведены его замечательные опыты по распространению электрической силы. Ещё в1879 году Берлинская академия наук поставила задачу: “ Показатьэкспериментальное наличие какой-нибудь связи между электродинамическим силами идиэлектрической поляризации диэлектриков”. Предварительные подсчёты Герцапоказали, что ожидаемый эффект будет очень мал даже при самых благоприятныхусловиях. Поэтому, видимо, он и отказался от этой работы осенью 1879 года.Однако он не переставал думать о возможных путях её решения и пришёл к выводу,что для этого нужны высокочастотные электрические колебания.
Герцтщательно изучил всё, что было известно к этому времени об электротехническихколебаниях и в теоретическом, и в экспериментальном планах. Найдя в физическомкабинете технической школы пару индукционных катушек, и проводя с нимилекционные демонстрации, Герц обнаружил, что с их помощью можно было получитьбыстрые электрические колебания с периодом 10-8с. В результате экспериментовГерц создал не только высокочастотный генератор (источник высокочастотных колебаний),но и резонатор — приёмник этих колебаний.
ГенераторГерца состоял из индукционной катушки и присоединённых к ней проводов,образующих разрядный промежуток, резонатор — из провода прямоугольной формы идвух шариков на его концах, образующих также разрядный промежуток. В результатепроведённых опытов Герц обнаружил, что если в генераторе будут происходитьвысокочастотные колебания (в его разрядном промежутке проскакивала искра), то вразрядном промежутке резонатора, удалённом от генератора даже на 3 метра, тоже будут проскакивать маленькие искры. Таким образом, искра во второй цепи возникала безвсякого непосредственного контакта с первой цепью. Каков же механизм еёпередачи? Или это электрическая индукция, согласно теории Максвелла? В 1887году Герц пока ничего ещё не говорит об электрических волнах, хотя уже изаметил, что явление генератора на приёмник особенно сильно в случае резонанса(частота колебаний генератора совпадает с собственной частотой резонатора).
Проведямногочисленные опыты при различных взаимных положениях генератора и приёмника,Герц приходит к выводу о существовании электромагнитных волн,распространяющихся с конечной скоростью. Будет ли она вести себя, как свет? ИГерц проводит тщательную проверку этого предположения. После изучения законовотражения и преломления, после установления поляризации и измерения скоростиэлектромагнитных волн он доказал их полную аналогичность со световыми. Всё этобыло изложено в работе “ О лучах электрической силы”, вышедшей в декабре 1888года. Этот год считается годом открытия электромагнитных волн иэкспериментального подтверждения теории Максвелла. В 1889 году, выступая насъезде немецких естествоиспытателей, Герц говорил: “ Все эти опыты очень простыв принципе, тем не менее они влекут за собой важнейшие исследования. Они рушатвсякую теорию, которая считает, что электрические силы перепрыгиваютпространство мгновенно. Они означают блестящую победу теории Максвелла.Насколько маловероятным казалось ранее её воззрение на сущность света,настолько трудно теперь не разделить это воззрение”.
Напряжённаяработа Герца не прошла безнаказанно для его и без того слабого здоровья.Сначала отказали глаза, затем заболели уши, зубы и нос. Вскоре началось общеезаражение крови, от которого и скончался знаменитый уже в свои 37 лет учёныйГенрих Герц.
Герцзавершил огромный труд, начатый Фарадеем. Если Максвелл образовал представленияФарадея в Математические образы, то Герц превратил эти образы в видимые ислышимые электромагнитные волны, ставшие ему вечным памятником. Мы помним Г.Герца, когда слушаем радио, смотрим телевизор. И не случайно первыми словами,переданными русским физиком А. С. Поповым по первой беспроволочной связи были:“ Генрих Герц” .