Heinrich Hertzi elulugu

Füüsikatudengid kogu maailmas tunnevad saksa füüsiku Heinrich Hertzi tööd, kes tõestas, et elektromagnetilised lained on kindlasti olemas. Tema töö elektrodünaamikas sillutas teed valguse paljudele tänapäevastele kasutusviisidele (tuntud ka kui elektromagnetilised lained). Sagedusühikut, mida füüsikud kasutavad, nimetatakse tema auks Hertziks.

Kiired faktid Heinrich Hertz

Heinrich Hertz sündis Saksamaal Hamburgis 1857. aastal. Tema vanemad olid Gustav Ferdinand Hertz (advokaat) ja Anna Elisabeth Pfefferkorn. Ehkki isa sündis juudina, pöördus ta ristiusku ja lapsed kasvatati kristlasteks. See ei takistanud natse juutluse "rüvetamise" tõttu Hertzi pärast tema surma austamast, kuid tema maine taastati pärast II maailmasõda.

Noor Hertz sai hariduse Hamburgis Gelehrtenschule des Johanneumsis, kus ta näitas üles suurt huvi teadusainete vastu. Edasi õppis ta Frankfurdis inseneriteadust selliste teadlaste juures nagu Gustav Kirchhoff ja Hermann Helmholtz. Kirchhoff on spetsialiseerunud kiirguse, spektroskoopia ja elektriskeemide teooriate uurimisele. Helmholtz oli füüsik, kes töötas välja teooriaid nägemise, heli ja valguse tajumise ning elektrodünaamika ja termodünaamika väljade kohta. Siis on väike ime, et noor Hertz hakkas huvi tundma samade teooriate vastu ja tegi lõpuks oma elutöö kontaktmehaanika ja elektromagnetilisuse alal.

Pärast doktorikraadi teenimist 1880 asus Hertz professuuride sarja, kus ta õpetas füüsikat ja teoreetilist mehaanikat. Ta abiellus 1886. aastal Elisabeth Dolliga ja neil oli kaks tütart.

Hertzi doktoritöö keskendus James Clerk Maxwelli oma elektromagnetilisuse teooriad. Maxwell töötas matemaatilises füüsikas kuni oma surmani 1879. aastal ja sõnastas selle, mida praegu tuntakse Maxwelli võrranditena. Nad kirjeldavad matemaatika kaudu elektrienergia ja magnetismi funktsioone. Samuti ennustas ta elektromagnetiliste lainete olemasolu.

Hertzi töö keskendus sellele tõendile, mille saavutamiseks kulus tal mitu aastat. Ta konstrueeris lihtsa dipoolantenni, mille elemendite vahel oli sädemevahe, ja tal õnnestus sellega tekitada raadiolaineid. Aastatel 1879–1889 tegi ta rea ​​katseid, milles kasutati mõõdetavate lainete tekitamiseks elektri- ja magnetvälju. Ta tegi kindlaks, et lainete kiirus oli sama kui valguse kiirus, ja uuris tema tekitatud väljade omadusi, mõõtes nende tugevust, polarisatsiooni ja peegeldusi. Lõppkokkuvõttes näitas tema töö, et valgus ja muud tema mõõdetud lained olid kõik elektromagnetilise kiirguse vormid, mida oli võimalik määratleda Maxwelli võrrandite abil. Ta tõestas oma tööga, et elektromagnetilised lained saavad ja võivad õhu kaudu liikuda.

Lisaks keskendus Hertz kontseptsioonile nimega fotoelektriline efekt, mis ilmneb siis, kui elektrilaenguga objekt kaotab selle laengu väga kiiresti, kui see puutub kokku valgusega, tema puhul ultraviolettkiirgusega. Ta vaatas ja kirjeldas mõju, kuid ei selgitanud kunagi, miks see juhtus. See jäeti Albert Einsteini kätte, kes avaldas selle kohta oma töö. Ta pakkus, et valgus (elektromagnetiline kiirgus) koosneb energiast, mida kannavad elektromagnetilised lained väikestes pakettides, mida nimetatakse kvantideks. Hertzi uuringud ja Einsteini hilisemad tööd said lõpuks oluliseks füüsikaharuks, mida nimetatakse kvantmehaanikaks. Hertz ja tema õpilane Phillip Lenard töötasid ka katoodkiirtega, mis tekitatakse elektroodide abil vaakumtorudes.

Huvitav on see, et Heinrich Hertz ei mõelnud oma katsetega elektromagnetiline kiirgus, eriti raadiolainetel, oli mingit praktilist väärtust. Tema tähelepanu oli keskendunud üksnes teoreetilistele katsetele. Niisiis, ta tõestas, et elektromagnetilised lained levivad õhu (ja ruumi) kaudu. Tema töö ajendas teisi katsetama veelgi kaugemale raadiolainete ja elektromagnetilise leviku muude aspektide osas. Lõpuks komistasid nad raadiolainete kasutamise signaalide ja sõnumite saatmise kontseptsiooni ning teised leiutajad kasutasid neid telegraafia, raadiosaadete ja lõpuks televisiooni loomiseks. Ilma Hertzi tööta poleks aga tänapäeval raadio-, tele-, satelliidi- ja mobiiltehnoloogia kasutamist olemas. Samuti ei teeks raadioastronoomia teadus, mis tugineb suuresti tema tööle.

Hertzi teaduslikud saavutused ei piirdunud elektromagnetilisusega. Samuti tegi ta palju uurimusi kontaktmehaanika teemal, milleks on üksteisega kokkupuutuvate tahke aine objektide uurimine. Selle uuringu valdkonna suured küsimused on seotud pingetega, mida objektid üksteisele tekitavad, ja millist rolli mängib hõõrdumine nende pindade vastastikmõjus. Aastal on see oluline õppesuund masinaehitus. Kontaktmehaanika mõjutab selliste esemete nagu sisepõlemismootorite, tihendite, metallitööstuste ja ka üksteisega elektriliselt kokkupuutuvate objektide projekteerimist ja ehitust.

Hertzi töö kontaktmehaanika alal algas 1882. aastal, kui ta avaldas raamatu pealkirjaga "Elastsete tahkete ainete kokkupuutel", kus ta tegeles laotud läätsede omadustega. Ta soovis aru saada, kuidas nende optilisi omadusi mõjutatakse. Mõiste "Hertsia stress" on nimetatud tema jaoks ja see kirjeldab täpset rõhku, mille objektid läbivad, kui nad üksteisega kokku puutuvad, eriti kõverate objektide korral.

Heinrich Hertz töötas oma uurimistöös ja pidas loenguid kuni oma surmani 1. jaanuaril 1894. Tema tervis hakkas mitu aastat enne surma ebaõnnestuma ja oli tõendeid, et tal oli vähk. Tema viimased aastad võeti vastu õpetamiseks, edasisteks uuringuteks ja mitmeteks tema seisundi jaoks vajalikeks operatsioonideks. Tema lõplik väljaanne, raamat pealkirjaga "Die Prinzipien der Mechanik" (mehaanika põhimõtted), saadeti trükkalile mõni nädal enne tema surma.

Hertzi austati mitte ainult tema nime kasutamisega lainepikkuse olulisel perioodil, vaid ka tema nimi ilmub mälestusmedalil ja kraatril Kuul. 1928. aastal asutati instituut nimega Heinrich-Hertz Võnkeuuringute Instituut, mida tänapäeval nimetatakse Fraunhoferi telekommunikatsiooni instituudiks, Hin Heinrich Hertzi instituudiks. Teaduslik traditsioon jätkus mitme tema pereliikme, sealhulgas tütre Mathildega, kellest sai kuulus bioloog. Vennapoeg Gustav Ludwig Hertz võitis Nobeli preemia ja teised pereliikmed andsid meditsiinis ja füüsikas märkimisväärse teadusliku panuse.

• "Heinrich Hertz ja elektromagnetiline kiirgus." AAAS - maailma suurim üldine teaduslik ühing, www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic -radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic -radiation.
• Molekulaarsete ekspressioonide mikroskoopia praimer: Spetsialiseeritud mikroskoopia tehnikad - fluorestsentsi digitaalne pildigalerii - Normaalsed Aafrika rohelise ahvi neeru epiteelirakud (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rudolf Hertz. ” Kardaani elulugu, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.