Heinrich Hertz

HertzHeinrich Hertz német fizikus felfedezte a rádióhullámokat, egy mérföldkövet, amelyet széles körben a James Clerk Maxwell elektromágneses elméletének megerősítéseként tekintenek, és amely előkészítette az utat a kommunikációs technológia számos fejlődéséhez. Született Hamburgban február 22, 1857, Hertz volt a legidősebb öt gyermek. Édesanyja Elizabeth Pfefferkorn Hertz, apja pedig Gustav Hertz volt, elismert ügyvéd, aki később törvényhozó lett. Fiatalkorában Heinrich érdeklődést mutatott a dolgok építése iránt, és tinédzserként olyan spektroszkópot és galvanométert épített, amelyeket olyan jól terveztek, hogy Hertz az egyetemi évek során használta őket. Kezdetben Hertz mérnöki karriert tervezett, de egy év munkaviszony után a Frankfurti közmunkairodában, a Drezdai Politechnika óráinak nyara, egy év katonai szolgálat Berlinben, és egy rövid ideig a Müncheni Egyetem Mérnöki tanszékén, végül úgy döntött, hogy folytatja az őt leginkább érdeklő témát: a tudományt.

egész életében Hertz tudományos műveket olvasott, és hobbiként kísérleteket végzett. De miután úgy döntött, hogy a tudomány lesz a karrierje, még nagyobb lelkesedéssel alkalmazta magát ezekre a feladatokra. 1877 telén különböző tudományos értekezéseket tanult, majd a következő tavasszal laboratóriumi tapasztalatokat szerzett Gustav von Jolly-val való együttműködés révén. Ezt követően beiratkozott a Berlini Egyetemre, ahol kiváltságos volt a nagy német fizikus, Hermann von Helmholtz alatt tanulni. Helmholtz bátorításával Hertz elhatározta, hogy versenyez egy kutatási díjért, amelyet annak a hallgatónak ítélnek oda, aki a legjobban képes meghatározni, hogy az elektromosság tehetetlenséggel mozog-e vagy sem. Hertz kísérletsorozatba kezdett az ügyben, és úgy tűnt, hogy ez a tanulási mód megfelel neki. “El sem tudom mondani, mennyivel nagyobb megelégedettséggel tölt el, hogy saját magam és mások számára közvetlenül a természetből szerezhetek ismereteket, ahelyett, hogy csupán másoktól és egyedül magamtól tanulnék.”

1879 augusztusában Hertz elnyerte a díjat annak bizonyításáért, hogy az elektromosságnak nincs tehetetlensége. Egy másik díjat probléma hamarosan javasolta Helmholtz, aki azt akarta, hogy a diákok megpróbálják bizonyítani, amely az elméletek elektromágneses jelenségek akkor keringő helyes volt. Érdekes módon Hertz nem úgy döntött, hogy versenyez a díjért, de évekkel később lesz az első, aki sikeresen benyújtja azt a végleges bizonyítékot, amelyet Helmholtz keresett. Abban az időben Hertz ehelyett a forgó gömbök által előállított indukció tanulmányozásába kezdett. Munkája ezen a területen segített neki megszerezni doktori fokozatot a tervezett időpont előtt, 1880-ban, magna cum laude.

Hertz első akadémiai posztja az elméleti fizika oktatója volt a Kieli Egyetemen, de elégedetlensége miatt 1885-ben elfogadta a Karlsruhei Politechnikai állást. Ez volt a Karlsruhe, ahol maradt, amíg nem kapott egy találkozót, mint a fizika professzora a University of Bonn 1889-ben, hogy Hertz végzett a legfontosabb munkát. 1886-ban Hertz kísérletezni kezdett az indukciós tekercshez rögzített rövid fémhurok résén keresztül kibocsátott szikrákkal. Hamarosan épített egy hasonló készüléket, de az indukciós tekercs nélkül, hogy detektorként működjön. Amikor az első hurokhoz (az adóhoz) csatlakoztatott indukciós tekercs nagyfeszültségű kisülést eredményezett, egy szikra ugrott át a résen, olyan jelet küldve, amelyet Hertz gyengébb szikraként észlelt a vevőkészülék résén, amelyet a közelben helyezett el. A jelek jellegének meghatározására, amelyeket képes volt továbbítani és fogadni, Hertz számos innovatív kísérletet fejlesztett ki.

az elsődleges szikra körül kialakult oldalsó szikrák mérésével és a detektor helyzetének megváltoztatásával Hertz meg tudta állapítani, hogy a jel hullámmintát mutat, és meg tudta állapítani a hullámhosszát. Ezután egy forgó tükör segítségével megtalálta a láthatatlan hullámok frekvenciáját, amely lehetővé tette számára a sebesség kiszámítását. Meglepő módon a hullámok fénysebességgel mozogtak. Így Hertznek úgy tűnt, hogy felfedezte az elektromágneses sugárzás egy korábban ismeretlen formáját, és ezzel megerősítette James Clerk Maxwell elektromágnesesség-elméletét. Annak további bizonyítására, hogy valóban ez volt a helyzet, Hertz folytatta kísérleteit a láthatatlan hullámok viselkedésének feltárásával. Felfedezte, hogy egyenes vonalban haladnak, és fókuszálhatók, diffraktálhatók, megtörhetők és polarizálhatók. Hertz 1887 végén jelentette be kezdeti felfedezését “a szigetelők elektromos zavarai által okozott elektromágneses hatásokról” című értekezésében, amelyet a berlini Akadémiára küldött. Később további részleteket tett közzé az 1888-ban elvégzett kísérletsorozatot követően. Egy ideig az általa felfedezett hullámokat általában Hertz-hullámoknak nevezték, de ma rádióhullámokként ismertek.

rádióhullám-áttörése mellett Hertz figyelemre méltó a fotoelektromos hatás felfedezésével, amely az elektromágneses hullámok vizsgálata során történt. A vevőkészülékében keletkező kis szikra észlelésének nehézségei miatt Hertz néha sötét tokba helyezte a Vevőt. Megállapította, hogy ez befolyásolta a szikra maximális hosszát, amely kisebb volt, mint amikor nem használta az esetet. A jelenség további kutatásával Hertz felfedezte, hogy az előállított szikra erősebb, ha ultraibolya fénynek van kitéve. Bár nem próbálta megmagyarázni ezt a tényt, mások, köztük J. J. Thomson és Albert Einstein, hamarosan felismerték annak fontosságát. Az a jelenség, hogy az elektronok felszabadulnak egy anyagból, amikor elnyelik a sugárzó energiát, ami a Hertz által az ultraibolya sugárzás alkalmazásakor megfigyelt erősebb szikrák oka volt, fotoelektromos hatásnak nevezik.

1889 után, amikor Hertz a Bonni Egyetemen tanított, ritka gázok elektromos kisüléseit tanulmányozta, és jelentős időt töltött a mechanika alapelveinek kidolgozásával. Sajnos soha nem látta a munkát az 1894-es újév napján vérmérgezéssel járó korai halála miatt. Az akkor mindössze 37 éves Hertz soha nem élte meg, hogy lássa a rádióhullámok felfedezésének óriási hatását a világra a 20.században.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.