赫兹如何发现电磁波的？这与麦克斯韦方程组有什么关系？ _知识分享

赫兹如何发现电磁波的？这与麦克斯韦方程组有什么关系？，接下来小编带你了解详细信息。
01 赫兹发现电磁波一、前言??无线电波是如何被发现的？这与麦克斯韦方程组有什么关系？?好吧，一切都始于一个悲观的年轻科学家，海因里希·赫兹，和一场他不敢尝试的比赛，?最后它以一直以来一个最有影响力之一的实验结束。?关于这个故事，让我听 Kathy 老师娓娓道来。

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▲ 图1.1 Kathy讲解赫兹是如何发现电磁波的
??1879年，德国最著名的科学家，Hermann Von Helmholtz 有一个关于在普鲁士科学院建立年度柏林奖的好主意。?他建议他们提供奖金，奖励给可以通过实验证明空间电磁波存在，?或者证明由法拉第提出的电动力学并由麦克斯韦先生使用数学理论理论进行描述的人。
▲ 图1.2 赫尔曼·冯·亥姆霍兹
??亥姆霍兹有一个 22 岁的研究生，名叫海因里希·赫兹，他觉得适合挑战这个奖项。?但年轻的赫兹想了想觉得太难了，决定放弃。?但这个想法始终萦绕在赫兹的脑海里，他花费了很多年刻苦钻研物理学中的电磁课程。?有的时候，他的日记中只有简单的一句话：一旦想到电磁射线，其他就什么也不想了，整天只是围绕着电磁波苦干，但还是毫无头绪。?虽然感到无聊但电磁我还是我的最爱，我觉得自己和它有缘，但对它的所有认识都是大众所知。?他在1885年年末时说：很高兴今年结束了，希望它不会被另一个类似的东西所取代。?
结果证明 1886 年无论是对个人还是对专业都是好事连连的一年。?1886年赫兹遇到了他的最爱，名叫 Elizabeth Doll 的女孩，坠入了爱河。?也是在那一年的春天，他向自己未来的新娘展示自己研究的设备时，碰巧看到了远处莱顿瓶放电时所产生的的电火花。?赫兹于是对那个几年前让他觉得太难的实验有了新的想法。?到了1887年，赫兹就找到了可以使用实验来证明光是一种电磁波的方法。?他是如何做到的呢？

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▲ 图1.3 法拉第与麦克斯韦
??赫兹使用震荡的电子产生一种波，在屋子里传播。?接着又能够证明这种波可以像光波遇到镜子一样被反射，?也能够像光一样通过棱镜，甚至传播的速度都和光一样快。?天哪，这种新的不可见的光到底是什么呢？?甚至到了1920年，这种电磁波都被成为“赫兹波” 。?顺便说一下，大多数人一想到无线电就想起音乐，觉得无线电是声波。?当然这是不对的，无线电波只是一种看不见的低频电磁波。?为了更好的理解这一点，可以考虑一下唱片。唱片使用乙烯基黑胶压制而成，上面有纹理和高低起伏。?当唱针碰到唱片轨道里面的高高低低起伏时，就会产生震动进而发出音乐。?唱片不是用音乐制作的，是使用黑胶压制的。?无线电也不是由音乐产生的，它是想光线一样的电磁波。?就像唱片上的记录声音的高高低低的音纹，无线电的的幅度也会大大小小的变化进而传递音乐。

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【赫兹如何发现电磁波的？这与麦克斯韦方程组有什么关系？】▲ 图1.4 海因里希·赫兹
??好了，我们在考察一下当时赫兹是如何产生电磁波的呢？?赫兹比较幸运，他有一种叫做间隙花火产生设备，可以将电池的直流电压转换成高频交流脉冲信号，并可以产生很大的电弧。?关于间隙火花的工作原理以及如何产生无线电将会另外进行说明。?赫兹所做的就是通过给火花仪器增加天线来产生这种不可见的电磁波。?通过两个金属导线将电火花的信号引到两端的金属球上。?
他有了产生电磁波的方法，同样他还需要找到如何检测电磁波的手段。?为此，他制作了一个小的圆环，上面带有两个距离很近的小球，之间有个很小的缝隙。?他希望这种检测器可以接收到电磁波并能够在小球缝隙间产生可见的电火花。?通过改变间隙的大小也能够评估接收到电磁波的强弱。?当然这不是一种很容易操作的设备，?电火花不仅微弱，而且只能持续一个微秒左右。能够看到电火花实在是一种奇迹。?但在绝对黑暗的房间里，人的肉眼的确可以观察到接收器上的电火花。做到这一点需要像走钢丝那样小心翼翼。

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