Heinrich Hertz: biografi, videnskabelige opdagelser

Indholdsfortegnelse:

Heinrich Hertz: biografi, videnskabelige opdagelser
Heinrich Hertz: biografi, videnskabelige opdagelser
Anonim

Mange opdagelser er blevet gjort gennem videnskabens historie. Det er dog kun nogle få af dem, vi skal forholde os til hver dag. Det er umuligt at forestille sig det moderne liv uden det, Hertz Heinrich Rudolph gjorde.

heinrich hertz
heinrich hertz

Denne tyske fysiker blev grundlæggeren af dynamikken og beviste for hele verden kendsgerningen om eksistensen af elektromagnetiske bølger. Det er takket være hans forskning, at vi bruger tv og radio, som er gået stærkt ind i ethvert menneskes liv.

Familie

Heinrich Hertz blev født den 22. februar 1857. Hans far, Gustav, var advokat i kraft af sit arbejde, efter at han steg til rang som senator i byen Hamborg, hvor familien boede. Drengens mor er Betty Augusta. Hun var datter af den berømte bankstifter i Köln. Det er værd at sige, at denne institution stadig fungerer i Tyskland. Heinrich var den førstefødte af Betty og Gustav. Senere dukkede yderligere tre drenge og en pige op i familien.

Skoleår

Som barn var Heinrich Hertz en svag og syg dreng. Derfor kunne han ikke lide udendørslege og fysiske øvelser. Men på den anden side læste Heinrich forskellige bøger med stor entusiasme og studerede fremmedsprog. Alt dettebidraget til hukommelsestræning. Der er interessante fakta om den fremtidige videnskabsmands biografi, som indikerer, at drengen formåede at lære arabisk og sanskrit på egen hånd.

interessante biografi fakta
interessante biografi fakta

Forældre troede, at deres førstefødte helt sikkert ville blive advokat og følge i sin fars fodspor. Drengen blev sendt til Hamburg Real School. Der skulle han læse jura. Men på et af uddannelsesniveauerne på skolen begyndte man at holde undervisning i fysik. Og fra det øjeblik ændrede Henrys interesser sig radik alt. Heldigvis insisterede hans forældre ikke på at studere jura. De lod drengen finde sit kald i livet og overførte ham til gymnastiksalen. I weekenden studerede Heinrich på håndværkerskolen. Drengen brugte meget tid bag tegningerne og studerede tømrerarbejde. Som skoledreng gjorde han sine første forsøg på at skabe instrumenter og apparater til at studere fysiske fænomener. Alt dette vidnede om, at barnet blev tiltrukket af viden.

Studentår

I 1875 modtog Heinrich Hertz sin Abitur. Dette gav ham ret til at gå på universitetet. I 1875 rejste han til Dresden, hvor han blev student ved en højere teknisk skole. Først kunne den unge mand lide at studere på denne institution. Heinrich Hertz indså dog hurtigt, at karrieren som ingeniør ikke var hans kald. Den unge mand forlod skolen og tog til München, hvor han straks blev optaget på det andet år på universitetet.

Vejen til videnskab

Som studerende begyndte Heinrich at stræbe efter forskningsaktiviteter. Men snart indså den unge mand detviden opnået på universitetet er tydeligvis ikke nok til dette. Derfor tog han, efter at have modtaget et diplom, til Berlin. Her i Tysklands hovedstad blev Heinrich universitetsstuderende og fik job som assistent i Hermann Helmholtz' laboratorium. Denne fremtrædende fysiker på den tid lagde mærke til en talentfuld ung mand. Snart blev der etableret et godt forhold mellem dem, som senere blev ikke kun til tæt venskab, men også til videnskabeligt samarbejde.

Få en ph.d

Under vejledning af den berømte fysiker forsvarede Hertz sin afhandling og blev en anerkendt specialist inden for elektrodynamik. Det var i denne retning, han efterfølgende gjorde fundamentale opdagelser, der udødeliggjorde videnskabsmandens navn.

I de år var hverken det elektriske eller magnetiske felt endnu blevet undersøgt. Forskere troede, at der var simple væsker. De har angiveligt inerti, på grund af hvilken en elektrisk strøm opstår og forsvinder i lederen.

heinrich hertz opfindelser
heinrich hertz opfindelser

Heinrich Hertz udførte adskillige eksperimenter. Men i første omgang modtog han ikke positive resultater med at identificere inerti. Ikke desto mindre modtog han i 1879 en pris fra universitetet i Berlin for sin forskning. Denne pris tjente som en kraftfuld impuls til at fortsætte hans forskningsaktiviteter. Resultaterne af Hertz' videnskabelige forsøg dannede efterfølgende grundlaget for hans afhandling. Hendes forsvar den 5. februar 1880 var begyndelsen på karrieren for en ung videnskabsmand, der på det tidspunkt var 32 år gammel. Hertz blev kronet med en doktorgrad og udstedte et diplom fra universitetet i Berlin medhæder.

Administrer dit eget laboratorium

Heinrich Hertz, hvis biografi som videnskabsmand ikke sluttede med forsvaret af hans afhandling, fortsatte i nogen tid sin teoretiske forskning ved Fysisk Institut, der ligger ved Universitetet i Berlin. Han indså dog hurtigt, at han blev mere og mere tiltrukket af eksperimenter.

I 1883 modtog den unge videnskabsmand efter anbefaling fra Helmholtz en ny stilling. Han blev adjunkt i Kiel. Seks år efter denne udnævnelse steg Hertz til rang som professor i fysik og startede sit arbejde i Karlsruhe, hvor den højere tekniske skole lå. Her fik Hertz for første gang sit eget eksperimentelle laboratorium, som gav ham frihed til kreativitet og mulighed for at deltage i eksperimenter af interesse for ham. Forskerens hovedområde var området for undersøgelse af hurtige elektriske svingninger. Disse spørgsmål arbejdede Hertz på, mens han stadig var studerende.

videnskabsmand Heinrich Hertz
videnskabsmand Heinrich Hertz

Heinrich blev gift i Karlsruhe. Elizabeth Doll blev hans kone.

Få bevis for videnskabelige opdagelser

På trods af sit ægteskab opgav videnskabsmanden Heinrich Hertz ikke sit arbejde. Han fortsatte med at forske i studiet af inerti. I sin videnskabelige udvikling støttede Hertz sig på den teori, som Maxwell fremsatte, ifølge hvilken radiobølgernes hastighed skulle svare til lysets hastighed. Mellem 1886 og 1889 Hertz udførte adskillige eksperimenter i denne retning. Som et resultat beviste videnskabsmanden eksistensen af elektromagnetiske bølger.

På trods af dettil sine eksperimenter brugte den unge fysiker primitivt udstyr, det lykkedes ham at få ret alvorlige resultater. Hertz' arbejde var ikke kun en bekræftelse af tilstedeværelsen af elektromagnetiske bølger. Videnskabsmanden bestemte også hastigheden af deres udbredelse, brydning og refleksion.

Heinrich Hertz oplevelse
Heinrich Hertz oplevelse

Heinrich Hertz, hvis opdagelser dannede grundlaget for moderne elektrodynamik, modtog et stort antal forskellige priser for sit arbejde. Blandt dem:

- Baumgartner-prisen, uddelt af Vienna Academy;

- medaljen til dem. Matteuchi, overrakt af Videnskabernes Selskab i Italien;

- Pris fra Paris Academy of Sciences;

- Japanese Order of the Sacred Treasure.

Desuden kender vi alle hertz - en frekvensenhed, opkaldt efter den berømte opdager. Samtidig blev Heinrich et tilsvarende medlem af videnskabsakademierne i Rom, Berlin, München og Wien. De konklusioner, som videnskabsmanden har lavet, er virkelig uvurderlige. Takket være det, Heinrich Hertz opdagede, blev opfindelser som trådløs telegrafi, radio og tv efterfølgende mulige for menneskeheden. Og i dag uden dem er det umuligt at forestille sig vores liv. Og hertz er en måleenhed, som vi alle kender fra skolen.

Åbning af fotoeffekten

Siden 1887 begyndte videnskabsmænd at revidere deres teoretiske ideer om lysets natur. Og dette skete takket være Heinrich Hertz' forskning. Ved at udføre arbejde med en åben resonator henledte den berømte fysiker opmærksomheden på det faktum, at når gnistgabene belyses med ultraviolet lys, vil passagen mellemdem gnister. En sådan fotoelektrisk effekt blev omhyggeligt testet af den russiske fysiker A. G. Stoletov i 1888-1890. Det viste sig, at dette fænomen er forårsaget af eliminering af negativ elektricitet fra metaloverflader på grund af eksponering for ultraviolet lys.

Heinrich Hertz er en fysiker, der opdagede et fænomen (det blev senere forklaret af Albert Einstein), som i dag er meget brugt inden for teknologi. Så virkningen af fotoceller er baseret på den fotoelektriske effekt, ved hjælp af hvilken det er muligt at opnå elektricitet fra sollys. Sådanne enheder er især relevante i rummet, hvor der ikke er andre energikilder. Også ved hjælp af fotoceller fra filmen gengives den optagede lyd. Og det er ikke alt.

I dag har forskere lært, hvordan man kombinerer fotoceller med relæer, hvilket har ført til skabelsen af forskellige "seende" automater. Disse enheder kan automatisk lukke og åbne døre, slukke og tænde lys, sortere varer osv.

Meteorologi

Hertz har altid haft en dyb interesse for dette videnskabsområde. Og selvom videnskabsmanden ikke studerede meteorologi i dybden, skrev han en række artikler om dette emne. Dette var den periode, hvor fysikeren arbejdede i Berlin som assistent for Helmholtz. Hertz foretog også forskning i fordampning af væsker, bestemmelse af egenskaberne af rå luft udsat for adiabatiske ændringer, opnåede et nyt grafisk værktøj og et hygrometer.

Kontakt mekanikere

Hertz' største popularitet bragte opdagelser inden for elektrodynamik. I 1881-1882.videnskabsmanden udgav to artikler om emnet kontaktmekanik. Dette arbejde var af stor betydning. Det resulterede i resultater baseret på den klassiske teori om elasticitet og kontinuummekanik. Ved at udvikle denne teori observerede Hertz Newtons ringe, som er dannet som et resultat af at placere en glaskugle på en linse. Til dato er denne teori blevet revideret noget, og alle eksisterende overgangskontaktmodeller er baseret på den, når de forudsiger nanoshear-parametre.

Hertz gnistradio

Denne opfindelse af videnskabsmanden var forløberen for dipolantennen. Hertz's radiomodtager blev skabt ud fra en enkeltdrejet induktor såvel som fra en sfærisk kondensator, hvor der blev efterladt et luftgab til en gnist. Apparatet blev anbragt af fysikeren i en mørklagt kasse. Dette gjorde det muligt at se gnisten bedre. Et sådant eksperiment af Heinrich Hertz viste imidlertid, at længden af gnisten i kassen var væsentligt reduceret. Derefter fjernede videnskabsmanden glaspanelet, som var placeret mellem modtageren og kilden til elektromagnetiske bølger. Gnistens længde blev således større. Hvad der forårsagede dette fænomen, havde Hertz ikke tid til at forklare.

heinrich hertz opdagelser
heinrich hertz opdagelser

Og først senere, takket være videnskabens udvikling, blev videnskabsmandens opdagelser endelig forstået af andre og blev grundlaget for fremkomsten af den "trådløse æra". Alt i alt forklarede Hertz' elektromagnetiske eksperimenter polarisering, brydning, refleksion, interferens og den hastighed, som elektromagnetiske bølger besidder.

Beam-effekt

I 1892, baseret på hans eksperimenter, Hertzdemonstrerede katodestrålers passage gennem en tynd folie lavet af metal. Denne "stråleeffekt" blev mere grundigt udforsket af en elev af den store fysiker, Philip Lenard. Han udviklede også teorien om katoderøret og studerede gennemtrængning af forskellige materialer med røntgenstråler. Alt dette blev grundlaget for den største opfindelse, som er meget brugt i dag. Det var opdagelsen af røntgenstrålen, formuleret ved hjælp af den elektromagnetiske teori om lys.

Minde om den store videnskabsmand

I 1892 led Hertz en alvorlig migræne, hvorefter han fik konstateret en infektion. Videnskabsmanden blev opereret flere gange i et forsøg på at slippe af med sygdommen. Men i en alder af seksogtredive år døde Hertz Heinrich Rudolf af blodforgiftning. Indtil de allersidste dage arbejdede den berømte fysiker på sit værk "Mekanikkens principper, fremsat i en ny sammenhæng." I denne bog forsøgte Hertz at forstå sine opdagelser ved at skitsere yderligere måder at studere elektriske fænomener på.

Efter videnskabsmandens død blev dette arbejde afsluttet og forberedt til udgivelse af Hermann Helmholtz. I forordet til denne bog påpegede han, at Hertz var den mest talentfulde af sine elever, og at hans opdagelser senere ville bestemme videnskabens udvikling. Disse ord blev profetiske. Interessen for videnskabsmandens opdagelser dukkede op blandt forskere et par år efter hans død. Og i det 20. århundrede begyndte næsten alle områder, der hører til moderne fysik, på grundlag af Hertz' værker at udvikle sig.

I 1925, for opdagelsen af love om kollision af elektroner med et atom, blev videnskabsmanden tildelt Nobelprisen. Modtog sin nevø af den store fysiker - Gustav Ludwig Hertz. I 1930 vedtog Den Internationale Elektrotekniske Kommission et nyt måleenhedssystem. Hun blev til Hertz (Hz). Dette er den frekvens, der svarer til én svingningsperiode pr. sekund.

hertz måleenhed
hertz måleenhed

I 1969 et mindesmærke for dem. G. Hertz. I 1987 blev Heinrich Hertz IEEE-medaljen etableret. Dens årlige præsentation er lavet for enestående resultater inden for eksperimenter og teori ved hjælp af alle bølger. Selv månekrateret, som er placeret bag den østlige kant af himmellegemet, blev opkaldt efter Hertz.

Anbefalede: