展示目的及科学原理
旨在通过实验,让观众了解赫兹是如何验证麦克斯韦关于电磁波存在的猜想的理论。
操作方式
赫兹跟随赫尔姆霍兹研究物理学的时候,就曾经研究麦克斯韦的电磁理论。当时,德国物理界普遍相信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此,赫兹决定,以实验来验证韦伯和麦克斯韦的理论,到底谁是对的。
依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。于是,赫兹先设计了一个电磁波发生器。
他建造了一个由铜旋钮构成的振荡器。每个旋钮都连接到一个高压感应线圈上,并通过一个小间隙与另一个旋钮分离,火花可以在这个间隙上移动。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万。如果麦克斯韦的理论是正确的,此时就会产生电磁波。
为了监测电磁波,赫兹又设计了一个接收器。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。如果有电磁波,此小线圈上就会产生感应电压,从而使电火花隙产生火花。因为火花极其微小,所以,他必须坐在暗室中进行实验。果然,在实验中,赫兹亲眼看到了微弱火花的产生!
1887年11月5日,赫兹发表了名为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文,总结了自己的重要发现。这一论文直接轰动了整个物理学界。麦克斯韦的电磁理论,翻身逆袭,被奉为经典。
一个由铜旋钮构成的振荡器。每个旋钮都连接到一个高压感应线圈上,并通过一个小间隙与另一个旋钮分离,火花可以在这个间隙上移动。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万
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