Hertz, Heinrich Rudolf

Heinrich Rudolf Hertz
limba germana  Heinrich Rudolf Hertz
Data nașterii 22 februarie 1857( 22.02.1857 ) [1] [2] [3] […]
Locul nașterii
Data mortii 1 ianuarie 1894( 01.01.1894 ) [1] [2] [3] […] (în vârstă de 36 de ani)
Un loc al morții
Țară
Sfera științifică fizica , inginerie electrica
Loc de munca Universitatea din Kiel Universitatea
din Karlsruhe
Universitatea din Bonn
Alma Mater
consilier științific Helmholtz
Premii și premii Medalia Matteucci (1888)
Medalia Rumfoord (1890)
Ordinul Comorii Sacre Comandant al Ordinului Coroanei (Prusia)
Autograf
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Heinrich Rudolf Hertz ( germană:  Heinrich Rudolf Hertz ; 22 februarie 1857 , Hamburg  - 1 ianuarie 1894 , Bonn ) a fost un fizician german . A absolvit Universitatea din Berlin , unde profesorii săi au fost Hermann von Helmholtz și Gustav Kirchhoff . Din 1885 până în 1889 a fost profesor de fizică la Universitatea din Karlsruhe . Din 1889 este profesor de fizică la Universitatea din Bonn .

Principala realizare este confirmarea experimentală a teoriei electromagnetice a luminii de către James Maxwell . Hertz a dovedit existența undelor electromagnetice . El a studiat în detaliu reflexia , interferența , difracția și polarizarea undelor electromagnetice , a demonstrat că viteza lor de propagare coincide cu viteza luminii și că lumina este un fel de unde electromagnetice. El a construit electrodinamica corpurilor în mișcare pe baza ipotezei că eterul este antrenat de corpurile în mișcare. Cu toate acestea, teoria sa a electrodinamicii nu a fost confirmată de experimente și mai târziu a făcut loc teoriei electronice a lui Hendrik Lorentz . Rezultatele obținute de Hertz au stat la baza creării radioului.

În 1886-1887, Hertz a observat și descris pentru prima dată efectul fotoelectric extern . Hertz a dezvoltat teoria circuitului rezonant, a studiat proprietățile razelor catodice și a investigat efectul razelor ultraviolete asupra unei descărcări electrice. Într-un număr de lucrări despre mecanică , el a oferit teoria impactului bilelor elastice și a calculat timpul de impact. În cartea „Principii de mecanică” (1894) a dat derivarea teoremelor generale ale mecanicii și a aparatului său matematic, bazate pe un singur principiu (principiul lui Hertz ).

Din 1933, unitatea de măsură a frecvenței se numește Hertz, Hertz , care este inclusă în Sistemul Internațional de Unități (SI) .

Primii ani

Heinrich Rudolf Hertz s-a născut la 22 februarie 1857 la Hamburg. Tatăl său, avocat și senator Gustav Ferdinand Hertz (1827-1914) (1827-1914), s-a născut sub numele de David Gustav Hertz într-o familie evreiască foarte bogată , a fost un om de afaceri prosper și membru al consiliului orașului. Hamburg în 1860-1862 [ 6] ; mama sa (bunica lui Heinrich Rudolph) - Betty Augusta Oppenheim (1802-1872) [7] [8]  - a fost fiica unui bancher major Solomon Oppenheim (1772-1828) din Köln [9] , fondatorul actuala bancă Sal. Oppenheim [10] [11] [12] . Atât bunicul, cât și tatăl lui Heinrich Hertz au adoptat luteranismul [13] .

Mama lui Heinrich Hertz, născută Anna Elisabeth Pfefferkorn (1835–1910), a fost fiica lui Johannes Pfefferkorn (1793–1850), un medic al armatei din Frankfurt pe Main , și a lui Susanne Hadreuther (1797–1872). Henry avea trei frați mai mici și o soră.

În timp ce studia la gimnaziul de la Universitatea din Hamburg, Heinrich Hertz a arătat o aptitudine pentru științe, precum și pentru limbi străine, după ce a studiat arabă și sanscrită . A studiat știința și tehnologia la Dresda, München și Berlin, unde a fost elev al lui Kirchhoff și Helmholtz . În 1880, Hertz și-a luat doctoratul de la Universitatea din Berlin și a continuat studii post-doctorale sub Helmholtz. În 1883 a preluat funcția de lector în fizică teoretică la Universitatea din Kiel , iar în 1885 Hertz a devenit profesor titular la Universitatea din Karlsruhe, unde și-a făcut descoperirea științifică despre existența undelor electromagnetice. Munca lui Hertz a jucat un rol uriaș în dezvoltarea științei și tehnologiei, contribuind la apariția telegrafului fără fir, a comunicațiilor radio, a radarului și a televiziunii.

Meteorologie

Hertz a avut întotdeauna un interes profund pentru meteorologie , dobândit probabil ca urmare a contactelor sale cu Wilhelm von Bezold (a fost profesor de laborator al lui Hertz la Politehnica din München în vara anului 1878). Hertz, totuși, nu a adus o contribuție prea mare în domeniu, cu excepția unor lucrări timpurii în calitate de asistent al lui Helmholtz la Berlin. Aceasta include studiul evaporării lichidelor, dezvoltarea unui nou tip de higrometru și dezvoltarea mijloacelor grafice pentru determinarea proprietăților aerului umed supus modificărilor adiabatice .

Mecanica interacțiunii contactului

În 1881-1882, Hertz a publicat două lucrări despre ceea ce mai târziu a devenit cunoscut sub numele de mecanica contactului . Deși Hertz este cel mai bine cunoscut pentru contribuțiile sale la electrodinamică, nici aceste două lucrări nu au trecut neobservate. Au devenit o sursă de idei importante, iar majoritatea articolelor care discută natura fundamentală a contactului se referă la ele. Joseph Boussinesq a făcut câteva critici importante asupra operei lui Hertz, recunoscând totodată marea lor importanță.

În aceste lucrări, Hertz ia în considerare comportamentul sub sarcină a două obiecte axisimetrice în contact. Rezultatele obţinute se bazează pe teoria clasică a elasticităţii şi mecanica continuumului . Cel mai semnificativ neajuns al teoriei sale a fost neglijarea aderenței de orice natură între două corpuri solide, care devine importantă atunci când aceste corpuri încep să se comporte elastic. În acele vremuri, era destul de firesc să-l neglijezi, de atunci nu existau metode experimentale pentru a-l studia.

Pentru a-și fundamenta teoria, Hertz a investigat comportamentul inelelor eliptice ale lui Newton , formate atunci când o sferă de sticlă este plasată pe o lentilă. El credea că presiunea exercitată de sferă asupra lentilei va determina schimbarea inelelor lui Newton . A folosit din nou inelele lui Newton când și-a testat teoria în experimente pentru a calcula deplasarea pe care o provoacă o sferă dintr-o lentilă.

Studiul undelor electromagnetice

Din 1885 până în 1889 Hertz a lucrat ca profesor de fizică la Universitatea Tehnică din Karlsruhe . În acești ani, el a condus celebrele sale experimente care au demonstrat realitatea undelor electromagnetice. Aparatul folosit de Hertz poate părea acum mai mult decât simplu, dar rezultatele pe care le-a obţinut sunt cu atât mai remarcabile. A avut o descărcare de scânteie ca sursă de radiație electromagnetică . Undele electromagnetice care se propagă au provocat o descărcare de scânteie între bile în „receptoare” situate la o anumită distanță - circuite reglate la rezonanță. Hertz a reușit nu numai să detecteze undele, inclusiv pe cele stătătoare, ci și să studieze viteza de propagare, reflexia, refracția și chiar polarizarea acestora. Toate acestea aminteau foarte mult de optică, cu singura diferență că lungimile de undă erau de aproape un milion de ori mai mari (aproximativ 3 metri) [14] .

În centrul emițătorului de scântei al lui Hertz se află o bobină Ruhmkorf [15] și o antenă direcțională - un vibrator simetric . Vibratorul consta din două tije de cupru cu bile de alamă montate la capete și câte o sferă mare de zinc sau o placă pătrată, care jucau rolul unui condensator. Între bile era un decalaj - un decalaj de scânteie. Capetele înfășurării secundare a unei bobine Ruhmkorff au fost atașate la tije de cupru. În timpul descărcării dintre bile, unde electromagnetice au fost emise în spațiul înconjurător. Prin deplasarea sferelor sau plăcilor de-a lungul tijelor, au fost reglate inductanța și capacitatea circuitului, care determină lungimea de undă.

Pentru a detecta undele electromagnetice, Hertz a inventat cel mai simplu receptor (rezonator) - un inel deschis cu sârmă deschisă (sau cadru dreptunghiular) cu bile de alamă la capete și un eclator reglabil. Hertz a descoperit că, dacă apare o descărcare în transmițător, atunci o scânteie sare și în spațiul de descărcare al rezonatorului, care este chiar la 3 m distanță de transmițător. Astfel, scânteia din rezonator a apărut fără niciun contact direct cu transmițătorul. După ce a efectuat experimente la diferite poziții reciproce ale emițătorului și receptorului, Hertz a confirmat existența undelor electromagnetice care se propagă la o viteză finită. După ce a studiat reflexia, refracția și polarizarea și a măsurat viteza undelor electromagnetice, a demonstrat analogia lor completă cu undele luminoase. Toate acestea au fost expuse în lucrarea „Despre razele forței electrice”, publicată în decembrie 1888. Anul acesta este considerat anul descoperirii undelor electromagnetice și confirmării experimentale a teoriei lui Maxwell [16] .

Prin experimentele sale, Hertz a ajuns la următoarele concluzii:

  1. Undele lui Maxwell sunt „sincrone” (validitatea teoriei lui Maxwell conform căreia viteza de propagare a undelor radio este egală cu viteza luminii);
  2. Este posibil să transferați energia câmpurilor electrice și magnetice fără fire.

În 1887, la finalizarea experimentelor, a fost publicat primul articol al lui Hertz, „Despre oscilațiile electrice foarte rapide”, iar în 1888, a fost publicată o lucrare și mai fundamentală, „Despre undele electrodinamice în aer și reflexia lor”.

Hertz credea că descoperirile sale nu erau mai practice decât ale lui Maxwell: „Este absolut inutil. Acesta este doar un experiment care demonstrează că Maestrul Maxwell a avut dreptate. Avem doar unde electromagnetice misterioase pe care nu le putem vedea cu ochii, dar sunt acolo.” — Și ce urmează? l-a întrebat unul dintre elevi. Hertz a ridicat din umeri, era un om modest, fără pretenții și ambiții: „Bănuiesc – nimic”.

Dar chiar și la nivel teoretic, realizările lui Hertz au fost imediat remarcate de oamenii de știință drept începutul unei noi „ere electrice”.

Descoperirea efectului fotoelectric extern

Pentru a vedea mai bine scânteia din experimentele sale, Hertz a plasat receptorul într-o cutie întunecată. În același timp, a observat că în cutie lungimea scânteii din receptor devine mai mică. Apoi Hertz a început să experimenteze în această direcție, în special, a investigat dependența lungimii scânteii în cazul în care un ecran din diferite materiale este plasat între emițător și receptor. Hertz a descoperit că undele electromagnetice au călătorit prin anumite tipuri de materiale și au fost reflectate de altele, ducând la dezvoltarea radarului în viitor. În plus, Hertz a observat că un condensator încărcat își pierde încărcarea mai repede atunci când plăcile sale sunt iluminate cu radiații ultraviolete. Rezultatele obţinute au fost descoperirea unui nou fenomen în fizică numit efect fotoelectric . Justificarea teoretică a acestui fenomen a fost dată mai târziu de Albert Einstein , care a primit Premiul Nobel pentru acesta în 1921.

Moartea

În 1892, Hertz a fost diagnosticat cu o infecție (după o migrenă severă ). A fost operat de mai multe ori pentru a vindeca boala, dar fără rezultat. A murit în 1894 din cauza granulomatozei lui Wegener. în vârstă de 36 de ani în Bonn. A fost înmormântat la Hamburg, la cimitirul Ohlsdorf .

Văduva sa Elisabeth Hertz (născută Elisabeth Doll) nu s-a recăsătorit niciodată. Hertz a lăsat două fiice, Joanna și Matilda. Toți trei au emigrat în Anglia în anii 1930, după ce Hitler a venit la putere. În anii 1960, Charles Suskind a intervievat-o pe Matilda, pe care a publicat-o apoi într-o carte despre Heinrich Hertz. Conform cărții lui Suskind, fiicele lui Hertz nu erau căsătorite, așa că nu avea urmași. Mathilde Carmen Hertz (1891-1975), care avea doar trei ani când a murit tatăl ei, a devenit un cunoscut psiholog.

Deși Hertz era luteran și nu se considera evreu, portretul său a fost scos de naziști de la locul său de onoare din Primăria Hamburg, deoarece era de „origine evreiască parțială”.

Proceedings

Legacy

Nepotul lui G. Hertz - Gustav Ludwig Hertz (1887-1975) - a devenit un fizician celebru și laureat al Premiului Nobel , iar fiul acestuia din urmă - Karl Helmut Hertz (1920-1990) - creatorul ecografiei medicale .

La 18 decembrie 1897, Alexander Popov  și asistentul său Pyotr Rybkin au transmis cuvântul „Hertz” în prima demonstrație publică a dispozitivelor de telegrafie fără fir din Rusia [17] .

În 1930, Comisia Electrotehnică Internațională, în onoarea lui Hertz, a stabilit o nouă unitate de măsură - hertz (Hz; Hz), folosită ca măsură a numărului de evenimente repetate pe unitatea de timp (se mai numește și „numărul de cicluri pe secundă"). A fost adoptată de Conferința generală a XI-a privind greutățile și măsurile în 1960 ca unitate de frecvență SI.

În 1969, în Germania de Est a fost eliberată o medalie comemorativă în onoarea lui Heinrich Hertz. În 1987, IEEE a stabilit Medalia Heinrich Hertz „pentru realizările remarcabile în studiul undelor hertziene”, acordată anual oamenilor de știință teoreticieni și experimentali.

În onoarea lui Hertz, un crater a fost numit , care este situat în estul părții îndepărtate a lunii. Turnul de comunicații radio și televiziune al orașului din Hamburg poartă numele celebrului nativ al orașului.

Premii

În 1889, Societatea Italiană de Științe din Napoli i-a acordat Medalia Matteuchi, Academia de Științe din Paris Premiul Lacaze și Academia Imperială din Viena Premiul Baumgartner. Un an mai târziu, Societatea Regală din Londra i-a acordat lui Hertz medalia Rumfoord , iar în 1891 Academia Regală din Torino i-a acordat Premiul Bresse. Guvernul prusac îi acordă Ordinul Coroanei . În plus, Hertz a fost distins cu Ordinul Japonez al Comorii Sacre .

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 Arhiva MacTutor Istoria Matematicii
  2. ↑ 1 2 Heinrich Hertz // Encyclopædia Britannica 
  3. ↑ 1 2 Heinrich Rudolf Hertz // Enciclopedia Brockhaus  (germană) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ 1 2 Hertz Heinrich Rudolf // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / ed. A. M. Prokhorov - ed. a III-a. — M .: Enciclopedia sovietică , 1969.
  5. ↑ 1 2 www.accademiadellescienze.it  (italiană)
  6. ↑ Fratele mai mare al lui Heinrich David Hertz, bunicul fizicianului, Wolf Hertz (1790-1859) a fost președintele comunității evreiești din Hamburg în 1825-1831 și 1841-1848.
  7. ↑ Betty Oppenheim
  8. ↑ Vezi familia Oppenheim
  9. ↑ Betty Oppenheim a fost sora marilor bancheri germani Simon Oppenheim (1803-1880) și Abraham Oppenheim (1804-1878).
  10. ↑ Genealogia familiei Hertz Arhivat 20 februarie 2012.
  11. ↑ Arborele genealogic al familiei Oppenheim . Consultat la 6 noiembrie 2010. Arhivat din original la 12 august 2011.
  12. ↑ Jed Z. Buchwald. Crearea efectelor științifice: Heinrich Hertz și undele electrice. - Chicago University Press, 1994. - S. 45-46. . Consultat la 2 octombrie 2017. Arhivat din original la 5 aprilie 2015.
  13. ↑ Biografia lui Heinrich Rudolf Hertz (link inaccesibil) . Consultat la 6 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 16 noiembrie 2010. 
  14. ↑ 50 de ani de valuri hertziene . — Directmedia, 2013-03-15. — 159 p. — ISBN 9785445803096 . Arhivat la 31 decembrie 2017 la Wayback Machine
  15. ↑ http://www.cqham.ru/wrx5.htm Copie de arhivă din 25 octombrie 2007 pe Wayback Machine Fig.5.1.
  16. ↑ Unde electromagnetice. Experimentele lui G. Hertz. Invenţia radioului de A. Popov. Lecție video. Fizica Clasa 11 . Preluat: 6 septembrie 2022.
  17. ↑ Nikolsky L. N. Care a „inventat” radioul Copie de arhivă din 11 martie 2020 la Wayback Machine

Literatură

Compoziții Despre el

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Foto, video și audio
Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
Genealogie și necropole