Хайнрих Херц биография, научни открития
В историята на науката са направени много открития. Въпреки това, само с няколко от тях трябва да се справяме всеки ден. Невъзможно е да си представим съвременния живот без това, което направи Херц Хайнрих Рудолф.
Този немски физик стана основател на динамиката и доказа на целия свят факта за съществуването на електромагнитни вълни. Благодарение на неговите изследвания ние използваме телевизията и радиото, които твърдо са влезли в живота на всеки човек.
Хайнрих Херц е роден на 22 февруари 1857 г. Баща му Густав е адвокат по естеството на дейността си, след което се издига до ранг на сенатор на град Хамбург, където живее семейството. Майката на момчето е Бети Августа. Тя беше дъщеря на известния основател на банка в Кьолн. Струва си да се каже, че тази институция все още функционира в Германия. Хайнрих е първородният на Бети и Густав. По-късно в семейството се появиха още три момчета и едно момиче.
Ученически години
Като дете Хайнрих Херц е слабо и болнаво момче. Ето защо не обичаше игрите на открито и физическите упражнения. Но от друга страна, Хайнрих чете различни книги с голям ентусиазъм и изучава чужди езици. Всичко това допринесе за обучението на паметта. Има интересни факти за биографията на бъдещия учен, които показват, че момчето успя да научи самостоятелно арабски и санскрит.
Студентски години
През 1875 г. Хайнрих Херц получава своята абитура. Това му дава право да учи в университет. През 1875 г. заминава за Дрезден, където става студент във висше техническо училище. Първоначално младежът хареса да учи в тази институция. Въпреки това Хайнрих Херц скоро разбира, че кариерата на инженер не е неговото призвание. Младият мъж напуска училището и заминава за Мюнхен, къдетотой веднага е приет във втората година на университета.
Пътят към науката
Като студент Хайнрих започва да се стреми към изследователска дейност. Но скоро младият мъж осъзна, че знанията, получени в университета, очевидно не са достатъчни за това. Ето защо, след като получи диплома, той отиде в Берлин. Тук, в столицата на Германия, Хайнрих става студент и получава работа като асистент в лабораторията на Херман Хелмхолц. Този виден физик от онова време забеляза талантлив млад мъж. Скоро между тях се установяват добри отношения, които по-късно се превръщат не само в близко приятелство, но и в научно сътрудничество.
Получаване на докторска степен
Под ръководството на известния физик Херц защитава дисертацията си, ставайки признат специалист в областта на електродинамиката. Именно в тази насока той впоследствие направи фундаментални открития, които обезсмъртиха името на учения.
В онези години нито електрическото, нито магнитното поле все още не са били изследвани. Учените смятат, че има прости течности. Твърди се, че те имат инерция, поради която електрически ток се появява и изчезва в проводника.
Собствено управление на лабораторията
Хайнрих Херц, чиято биография като учен не завършва със защитата на дисертацията си, известно време продължава теоретичните си изследвания във Физическия институт, разположен в Берлинския университет. Скоро обаче осъзнава, че все повече го увличат експериментите.
През 1883 г. по препоръка на Хелмхолц младият учен получава нова длъжност. Става асистент в Кил. Шест години след това назначение Херц се издига до ранг професор по физика, започвайки работата си в Карлсруе, където се намира Висшето техническо училище. Тук за първи път Херц получава свояекспериментална лаборатория, която му предоставя свобода на творчество и възможност да се занимава с интересни за него експерименти. Основната област на изследване на учения беше областта на изучаване на бързи електрически трептения. Това са въпроси, върху които Херц работи още докато е студент.
Получаване на доказателства за научни открития
Въпреки женитбата си, ученият Хайнрих Херц не изоставя работата си. Той продължи да провежда изследвания върху изучаването на инерцията. В своите научни разработки Херц се основава на теорията на Максуел, според която скоростта на радиовълните трябва да бъде подобна на скоростта на светлината. Между 1886 и 1889г Херц провежда множество експерименти в тази посока. В резултат на това ученият доказа съществуването на електромагнитни вълни.
Въпреки факта, че младият физик използва примитивно оборудване за своите експерименти, той успя да получи доста сериозни резултати. Работата на Херц беше не само потвърждение за наличието на електромагнитни вълни. Ученият определи и скоростта на тяхното разпространение, пречупване и отражение.
Освен това всички знаем херц - единица за честота, кръстена на известния откривател. В същото време Хайнрих става член-кореспондент на академиите на науките в Рим, Берлин, Мюнхен и Виена. Изводите, които прави ученият, са наистина безценни. Благодарение на това, което Хайнрих Херц открива, изобретения като безжична телеграфия, радио и телевизия впоследствие стават възможни за човечеството. И днес без тях е невъзможно да си представим живота си. А херцът е мерна единица, позната на всеки от нас от училище.
Откриване на фотоелектричния ефект
От 1887 г. учените започнаха да преразглеждат своите теоретични идеи за природата на светлината. И се случиблагодарение на изследванията на Хайнрих Херц. Извършвайки работа с отворен резонатор, известният физик обърна внимание на факта, че когато искровите междини са осветени с ултравиолетова светлина, преминаването на искра между тях е значително улеснено. Такъв фотоефект е внимателно тестван от българския физик А. Г. Столетов през 1888-1890 г. Оказа се, че това явление се причинява от елиминирането на отрицателно електричество от метални повърхности поради излагане на ултравиолетова светлина.
Хайнрих Херц е физик, открил феномен (по-късно обяснен от Алберт Айнщайн), който днес се използва широко в технологиите. И така, действието на фотоклетките се основава на фотоелектричния ефект, с помощта на който е възможно да се получи електричество от слънчева светлина. Такива устройства са особено актуални в космоса, където няма други източници на енергия. Също така с помощта на фотоклетки от филма се възпроизвежда записаният звук. И това не е всичко.
Днес учените са се научили как да комбинират фотоклетки с релета, което е довело до създаването на различни "виждащи" автомати. Тези устройства могат автоматично да затварят и отварят врати, да изключват и включват осветление, да сортират предмети и т.н.
Метеорология
Херц винаги е имал дълбок интерес към тази област на науката. И въпреки че ученият не е изучавал задълбочено метеорологията, той е написал редица статии по тази тема. Това е периодът, когато физикът работи в Берлин като асистент на Хелмхолц. Херц също провежда изследвания върху изпарението на течности, определяйки свойствата на суровия въздух, подложен на адиабатни промени, получавайки нов графичен инструмент и хигрометър.
Контактна механика
Най-голямата популярност на Hertz донесе открития в областта на електродинамиката. През 1881-1882гgg. ученият публикува две статии по темата за контактната механика. Тази работа беше от голямо значение. Това доведе до резултати, базирани на класическата теория на еластичността и механиката на континуума. Развивайки тази теория, Херц наблюдава пръстените на Нютон, които се образуват в резултат на поставяне на стъклена сфера върху леща. Към днешна дата тази теория е донякъде преработена и всички съществуващи модели на преходни контакти се основават на нея при прогнозиране на параметри на наносържие.
Радио Hertz искра
Това изобретение на учения беше предшественик на диполната антена. Радиоприемникът на Hertz е създаден от индуктор с един оборот, както и от сферичен кондензатор, в който е оставена въздушна междина за искра. Апаратът е поставен от физика в затъмнена кутия. Това направи възможно да се види по-добре искрата. Въпреки това, такъв експеримент на Хайнрих Херц показа, че дължината на искрата в кутията е значително намалена. След това ученият премахна стъкления панел, който беше поставен между приемника и източника на електромагнитни вълни. Така дължината на искрата се увеличава. Какво е причинило това явление, Херц няма време да обясни.
И едва по-късно, благодарение на развитието на науката, откритията на учения най-накрая бяха разбрани от другите и станаха основа за появата на "безжичната ера". Като цяло електромагнитните експерименти на Херц обясняват поляризацията, пречупването, отражението, интерференцията, а също и скоростта, която притежават електромагнитните вълни.
ефект на лъча
През 1892 г., въз основа на своите експерименти, Херц демонстрира преминаването на катодни лъчи през тънко фолио, изработено от метал. Този "ефект на лъча" е по-пълно изследван от ученик на великия физик, Филип Ленард. Той също така разработва теорията на катодната тръба и изучавапроникване на различни материали чрез рентгенови лъчи. Всичко това стана основата на най-великото изобретение, което се използва широко днес. Това е откритието на рентгеновите лъчи, формулирано с помощта на електромагнитната теория на светлината.
Спомен за велик учен
През 1892 г. Херц страда от тежка мигрена, след което е диагностициран с инфекция. Ученият е бил опериран няколко пъти, опитвайки се да се отърве от болестта. Въпреки това, на тридесет и шест години Херц Хайнрих Рудолф умира от отравяне на кръвта. До последните дни известният физик работи върху работата си "Принципи на механиката, изложени в нова връзка". В тази книга Херц се опитва да разбере своите открития, очертавайки по-нататъшни начини за изучаване на електрическите явления.
След смъртта на учения тази работа е завършена и подготвена за публикуване от Херман Хелмхолц. В предговора към тази книга той изтъква, че Херц е най-талантливият от неговите ученици и че неговите открития по-късно ще определят развитието на науката. Тези думи станаха пророчески. Интересът към откритията на учения се появи сред изследователите няколко години след смъртта му. И през 20-ти век, въз основа на произведенията на Херц, започнаха да се развиват почти всички области, които принадлежат на съвременната физика.
През 1925 г. за откриването на законите за сблъсък на електрони с атом ученият получава Нобелова награда. Получи племенника си на великия физик - Густав Лудвиг Херц. През 1930 г. Международната електротехническа комисия приема нова система за измерване на единици. Тя стана Херц (Hz). Това е честотата, съответстваща на един период на трептене в секунда.