Thí nghiệm của Heinrich Hertz. Thí nghiệm nổi tiếng của Hertz

Lý thuyết về các hiện tượng điện và từ, được tạo ra bởi công trình của các nhà toán học giỏi nhất nửa đầu thế kỷ này và cho đến gần đây được hầu hết các nhà khoa học chấp nhận, về cơ bản giả định sự tồn tại của các chất lỏng điện và từ đặc biệt không trọng lượng có đặc tính tác dụng một khoảng cách. Nguyên lý của học thuyết về lực hấp dẫn phổ quát của Newton - "hành động ở khoảng cách xa" - vẫn là kim chỉ nam cho học thuyết về điện và từ. Nhưng đã ở thập niên 30, Faraday rực rỡ đã ra đi mà không cân nhắc câu hỏi về nước hoađiện và từ, thể hiện những suy nghĩ hoàn toàn khác nhau về hành động bên ngoài của chúng. Sự hút và đẩy của các vật nhiễm điện, sự nhiễm điện do tác động, sự tương tác giữa nam châm và dòng điện và cuối cùng là hiện tượng cảm ứng Faraday không biểu hiện trực tiếp ở khoảng cách xa các tính chất vốn có của chất lỏng điện và chất lỏng từ mà chỉ là hệ quả của những thay đổi đặc biệt về trạng thái của môi trường trong đó có những thay đổi rõ ràng ảnh hưởng trực tiếp lẫn nhau giữa các điện tích, nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện. Vì tất cả những hành động như vậy đều được quan sát như nhau trong tánh Không, cũng như trong không gian chứa đầy không khí hoặc vật chất khác, nên trong những thay đổi được tạo ra bởi các quá trình điện khí hóa và từ hóa. trên không, Faraday đã nhìn ra nguyên nhân của những hiện tượng này. Do đó, giống như thông qua sự xuất hiện của các rung động đặc biệt của ether và sự truyền các rung động này từ hạt này sang hạt khác, một nguồn sáng chiếu sáng một vật thể ở xa nó, và trong trường hợp này chỉ thông qua các nhiễu loạn đặc biệt trong môi trường của cùng một ether và sự truyền các nhiễu loạn này từ lớp, tất cả các hiệu ứng điện, từ và điện từ đều lan truyền trong không gian đến lớp. Ý tưởng tương tự là nguyên tắc chỉ đạo trong mọi nghiên cứu của Faraday; Chính cô là người quan trọng nhất đã dẫn dắt anh đến với mọi khám phá nổi tiếng của mình. Nhưng không phải sớm và không dễ dàng để những lời dạy của Faraday trở nên mạnh mẽ hơn trong khoa học. Trong nhiều thập kỷ, khi các hiện tượng do ông phát hiện đã được nghiên cứu kỹ lưỡng và chi tiết nhất, những ý tưởng cơ bản của Faraday hoặc bị bỏ qua hoặc trực tiếp bị coi là thiếu thuyết phục và chưa được chứng minh. Chỉ đến nửa sau những năm sáu mươi, người theo dõi tài năng của Faraday, Clerk Maxwell, người chết quá sớm, mới xuất hiện, người đã giải thích và phát triển lý thuyết của Faraday, tạo cho nó một đặc tính toán học chặt chẽ. Maxwell đã chứng minh sự cần thiết phải tồn tại một tốc độ hữu hạn tại đó sự truyền tác dụng của dòng điện hoặc nam châm xảy ra qua một môi trường trung gian. Tốc độ này, theo Maxwell, phải bằng tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường đang xét. Môi trường tham gia truyền tải các tác động điện và từ không thể khác hơn là ether, được cho phép trong lý thuyết về ánh sáng và nhiệt bức xạ. Quá trình truyền các tác dụng điện và từ trong không gian về mặt chất lượng phải giống như quá trình truyền các tia sáng. Mọi định luật liên quan đến tia sáng đều được áp dụng đầy đủ cho tia điện. Theo Maxwell, bản thân hiện tượng ánh sáng là một hiện tượng điện. Tia sáng là một chuỗi nhiễu loạn điện, những dòng điện rất nhỏ, được kích thích liên tiếp trong ête của môi trường. Người ta vẫn chưa biết sự thay đổi của môi trường dưới tác động của quá trình điện khí hóa một số vật thể, sự từ hóa của sắt hoặc sự hình thành dòng điện trong một số cuộn dây. Lý thuyết của Maxwell vẫn chưa giúp người ta có thể hình dung rõ ràng bản chất của những biến dạng mà nó giả định. Điều chắc chắn là bất kỳ thay đổi nào sự biến dạng của môi trường được tạo ra trong nó dưới tác động của điện khí hóa các vật thể đi kèm với sự xuất hiện của hiện tượng từ tính trong môi trường này và ngược lại, bất kỳ thay đổi nào trong môi trường có nhiều biến dạng dẫn đến nó dưới tác động của một quá trình từ tính nào đó, nó đi kèm với sự kích thích của các tác động điện. Nếu tại bất kỳ điểm nào trong môi trường bị biến dạng do điện khí hóa một vật nào đó, một lực điện được quan sát theo một hướng đã biết, tức là theo hướng này, một quả cầu nhiễm điện rất nhỏ đặt ở một vị trí nhất định sẽ bắt đầu chuyển động, khi đó với bất kỳ sự gia tăng nào. hoặc giảm độ biến dạng của môi trường, cùng với sự tăng hoặc giảm của lực điện tại một điểm cho trước, một lực từ sẽ xuất hiện trong đó theo phương vuông góc với lực điện - cực từ đặt ở đây sẽ nhận được lực đẩy vào hướng vuông góc với lực điện. Đây là hệ quả rút ra từ lý thuyết điện của Maxwell. Bất chấp sự quan tâm to lớn đến học thuyết Faraday-Maxwell, nhiều người vẫn nghi ngờ nó. Những khái quát hóa quá táo bạo xuất phát từ lý thuyết này! Các thí nghiệm của G. (Heinrich Hertz), được thực hiện vào năm 1888, cuối cùng đã xác nhận tính đúng đắn của lý thuyết Maxwell. Có thể nói, G. đã áp dụng được các công thức toán học của Maxwell; ông thực sự đã chứng minh được khả năng tồn tại của tia điện, hay nói chính xác hơn là tia điện từ. Như đã lưu ý, theo lý thuyết của Maxwell, sự lan truyền của chùm ánh sáng về cơ bản là sự lan truyền các nhiễu loạn điện liên tiếp hình thành trong ether, nhanh chóng thay đổi hướng của chúng. Theo Maxwell, hướng mà những nhiễu loạn như vậy, chẳng hạn như biến dạng, bị kích thích là vuông góc với chính chùm ánh sáng. Từ đây, rõ ràng là sự kích thích trực tiếp trong bất kỳ phần nào của dòng điện thay đổi hướng rất nhanh, tức là sự kích thích trong một dây dẫn có dòng điện xoay chiều và trong thời gian rất ngắn sẽ gây ra nhiễu loạn điện tương ứng trong ether xung quanh dây dẫn này một cách nhanh chóng. thay đổi theo hướng của chúng, tức là nó sẽ gây ra một hiện tượng về mặt chất lượng khá giống với những gì một tia sáng thể hiện. Nhưng từ lâu, người ta đã biết rằng khi một vật nhiễm điện hoặc một bình Leyden được phóng điện, toàn bộ một loạt dòng điện sẽ được hình thành trong dây dẫn qua đó xảy ra hiện tượng phóng điện, luân phiên theo hướng này hay hướng khác. Cơ thể phóng điện không bị mất điện ngay lập tức, ngược lại, trong quá trình phóng điện, nó được sạc lại nhiều lần bằng nguồn điện này hoặc nguồn điện khác tùy theo dấu hiệu. Các điện tích liên tiếp xuất hiện trên cơ thể chỉ giảm dần về độ lớn. Những loại như vậy được gọi là dao động. Khoảng thời gian tồn tại trong một dây dẫn của hai dòng điện liên tiếp trong quá trình phóng điện như vậy, tức là khoảng thời gian rung động điện, hoặc nói cách khác, khoảng thời gian giữa hai thời điểm mà tại đó vật phóng điện nhận được điện tích lớn nhất xuất hiện liên tiếp trên nó, có thể được tính từ hình dạng và kích thước của vật phóng điện và dây dẫn mà sự phóng điện đó xảy ra qua đó. Theo lý thuyết, khoảng thời gian dao động điện này (T)được thể hiện bằng công thức:

T = 2π√(LC).

Đây VỚI là viết tắt của công suất điện cơ thể xả thải và L - hệ số tự cảm ứng dây dẫn qua đó xảy ra phóng điện (xem). Cả hai đại lượng đều được biểu thị theo cùng một hệ thống đơn vị tuyệt đối. Khi sử dụng bình Leyden thông thường, phóng điện qua dây nối hai bản của nó, thời gian dao động điện, tức là. T,được xác định trong 100 và thậm chí 10 phần nghìn giây. Trong thí nghiệm đầu tiên của mình, G. đã nhiễm điện hai quả cầu kim loại (đường kính 30 cm) khác nhau và cho chúng phóng điện qua một thanh đồng ngắn và khá dày, cắt ở giữa, nơi hình thành tia lửa điện giữa hai quả bóng. gắn đối diện nhau ở hai đầu của thanh. Quả sung. 1 mô tả sơ đồ thí nghiệm của G. (đường kính que 0,5 cm, đường kính bi b Và b" 3 cm, khoảng cách giữa các quả bóng này là khoảng 0,75 cm và khoảng cách giữa tâm các quả bóng S V. S" bằng 1m).

Sau đó, thay vì các quả bóng, G. sử dụng các tấm kim loại hình vuông (mỗi cạnh 40 cm), được anh đặt trên một mặt phẳng. Việc sạc những quả bóng hoặc tấm như vậy được thực hiện bằng cách sử dụng cuộn dây Ruhmkorff đang hoạt động. Các quả bóng hoặc tấm giấy được tích điện nhiều lần trong một giây từ cuộn dây rồi phóng điện qua một thanh đồng nằm giữa chúng, tạo ra tia lửa điện ở khe hở giữa hai quả bóng. b Và b". Thời gian dao động điện bị kích thích trong thanh đồng vượt quá một phần trăm nghìn giây. Trong các thí nghiệm tiếp theo của mình, thay vì sử dụng các tấm có gắn hai nửa thanh đồng vào, các hình trụ dày ngắn có đầu hình cầu, giữa đó có một tia lửa bắn ra, G. nhận được các dao động điện, thời gian tồn tại chỉ khoảng một phần nghìn triệu. một giây. Một cặp quả bóng, tấm hoặc hình trụ như vậy máy rung, như G. gọi, theo quan điểm của lý thuyết Maxwell, nó là một trung tâm truyền tia điện từ trong không gian, tức là nó kích thích sóng điện từ trong ether, giống như bất kỳ nguồn sáng nào kích thích sóng ánh sáng xung quanh nó. Nhưng những tia điện từ hoặc sóng điện từ như vậy không thể tác động lên mắt người. Chỉ trong trường hợp khi thời lượng của mỗi đoàn tàu điện. dao động sẽ chỉ đạt tới 1 phần 392 tỷ giây, mắt của người quan sát sẽ bị ấn tượng bởi những dao động này và người quan sát sẽ nhìn thấy một chùm điện từ. Nhưng để đạt được tốc độ dao động điện như vậy thì cần phải máy rung, có kích thước tương ứng với các hạt vật chất. Vì vậy, để phát hiện tia điện từ, cần có những phương tiện đặc biệt; theo cách diễn đạt phù hợp của V. Thomson (nay là Lord Kelvin), cần có một “con mắt điện” đặc biệt. Một “con mắt điện” như vậy đã được G sắp xếp theo cách đơn giản nhất. Chúng ta hãy tưởng tượng rằng ở một khoảng cách nào đó so với máy rung có một dây dẫn khác. Sự nhiễu loạn trong ether được kích thích bởi máy rung sẽ ảnh hưởng đến trạng thái của dây dẫn này. Vật dẫn này sẽ phải chịu một loạt các xung liên tiếp, có xu hướng kích thích ở nó một cái gì đó tương tự như nguyên nhân gây ra những nhiễu loạn như vậy trong ether, tức là có xu hướng hình thành dòng điện trong nó, thay đổi hướng theo tốc độ dao động điện trong ether. máy rung chính nó. Nhưng các xung, xen kẽ nhau liên tục, chỉ có thể đóng góp lẫn nhau khi chúng hoàn toàn nhịp nhàng với các chuyển động điện mà chúng thực sự gây ra trong vật dẫn như vậy. Rốt cuộc, chỉ có một dây được điều chỉnh đồng loạt mới có thể rung động đáng kể so với âm thanh do một dây khác phát ra, và do đó, có thể xuất hiện dưới dạng một nguồn âm thanh độc lập. Vì vậy, có thể nói, dây dẫn phải cộng hưởng điện với máy rung. Giống như một sợi dây có chiều dài và độ căng nhất định có khả năng dao động với một tốc độ nhất định khi bị va chạm, cũng vậy, trong mỗi dây dẫn, một xung điện chỉ có thể tạo ra những dao động điện có chu kỳ khá nhất định. Có dây đồng uốn cong có kích thước phù hợp dưới dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật, chỉ để lại một khe hở nhỏ giữa các đầu dây với các quả bóng nhỏ được đánh cắp trên chúng (Hình 2), trong đó một quả bóng được sử dụng bằng vít, có thể đến gần hoặc rời xa người kia, G. nhận được, như anh đã đặt tên bộ cộng hưởngđối với máy rung của mình (trong hầu hết các thí nghiệm của mình, khi các quả bóng hoặc tấm nói trên đóng vai trò là máy rung, G. đã sử dụng dây đồng có đường kính 0,2 cm, uốn thành hình tròn có đường kính 35 cm, làm bộ cộng hưởng. ).

Đối với một máy rung làm bằng các hình trụ dày ngắn, bộ cộng hưởng là một vòng dây tương tự, dày 0,1 cm và đường kính 7,5 cm. Đối với cùng một máy rung, trong các thí nghiệm sau này, G. đã chế tạo một bộ cộng hưởng có hình dạng hơi khác. Hai dây thẳng có đường kính 0,5 cm. và có chiều dài 50 cm, nằm chồng lên nhau với khoảng cách giữa hai đầu là 5 cm; từ hai đầu của các sợi dây này quay mặt vào nhau, vẽ hai sợi dây song song khác có đường kính 0,1 cm vuông góc với phương của sợi dây. và dài 15 cm, được gắn vào các quả bóng đo tia lửa. Cho dù bản thân các xung riêng lẻ có yếu đến mức nào do các nhiễu loạn xảy ra trong ether dưới tác động của máy rung, tuy nhiên, chúng thúc đẩy lẫn nhau khi hoạt động, có thể kích thích các dòng điện vốn đã có thể nhận thấy được trong bộ cộng hưởng, biểu hiện ở dạng hình thành một tia lửa giữa các quả bóng của bộ cộng hưởng. Những tia lửa này rất nhỏ (đạt 0,001 cm), nhưng khá đủ để làm tiêu chí kích thích dao động điện trong bộ cộng hưởng và, theo kích thước của chúng, đóng vai trò như một chỉ báo về mức độ nhiễu điện của cả bộ cộng hưởng và ether bao quanh nó.

Bằng cách quan sát các tia lửa xuất hiện trong bộ cộng hưởng như vậy, Hertz đã kiểm tra không gian xung quanh bộ rung ở những khoảng cách khác nhau và theo các hướng khác nhau. Bỏ qua những thí nghiệm này của G. và những kết quả mà ông thu được, chúng ta hãy chuyển sang nghiên cứu khẳng định sự tồn tại tối thượng tốc độ lan truyền của tác dụng điện. Một màn hình lớn làm bằng các tấm kẽm được gắn vào một trong những bức tường của căn phòng nơi các thí nghiệm được thực hiện. Màn hình này đã được kết nối với mặt đất. Ở khoảng cách 13 mét từ màn hình, một máy rung làm bằng các tấm được đặt sao cho các mặt phẳng của các tấm của nó song song với mặt phẳng của màn hình và phần giữa của các quả bóng rung đối diện với giữa màn hình. Nếu một máy rung, trong quá trình hoạt động của nó, định kỳ kích thích các nhiễu loạn điện trong ether xung quanh và nếu những nhiễu loạn này lan truyền trong môi trường không phải ngay lập tức mà với một tốc độ nhất định, thì sau khi chạm tới màn hình và phản xạ trở lại từ màn hình, như âm thanh và ánh sáng nhiễu loạn, những nhiễu loạn này, cùng với những nhiễu loạn được máy rung gửi tới màn hình, hình thành trong ether, trong không gian giữa màn hình và máy rung, một trạng thái tương tự như trạng thái xảy ra trong các điều kiện tương tự do sự giao thoa của sóng truyền ngược , tức là trong không gian này, sự xáo trộn sẽ ảnh hưởng đến nhân vật "sóng dừng"(xem Sóng). Trạng thái của không khí ở những nơi tương ứng với "nút" Và "phản cực" của các sóng như vậy, rõ ràng, sẽ khác nhau đáng kể. Đặt bộ cộng hưởng sao cho mặt phẳng của nó song song với màn chắn sao cho tâm của nó nằm trên một đường thẳng nối từ điểm giữa giữa các quả cầu dao động vuông góc với mặt phẳng màn chắn, G. quan sát thấy ở những khoảng cách khác nhau của bộ cộng hưởng với màn hình, các tia lửa trong đó có chiều dài rất khác nhau. Gần màn hình, hầu như không có tia lửa nào xuất hiện trong bộ cộng hưởng, kể cả ở khoảng cách 4,1 và 8,5 m. Ngược lại, tia sáng lấp lánh lớn nhất khi đặt bộ cộng hưởng ở khoảng cách 1,72 m, 6,3 m và 10,8 m. G. kết luận từ các thí nghiệm của mình rằng trung bình cách nhau 4,5 m các vị trí của bộ cộng hưởng trong đó các hiện tượng quan sát được trong đó, tức là các tia lửa, hóa ra gần giống nhau. G. thu được kết quả tương tự với một vị trí khác của mặt phẳng cộng hưởng, khi mặt phẳng này vuông góc với màn chắn và đi qua một đường pháp tuyến vẽ lên màn hình từ điểm giữa giữa các quả cầu dao động và khi trục đối xứng bộ cộng hưởng (tức là đường kính của nó đi qua phần giữa giữa các quả bóng của nó) song song với pháp tuyến này. Chỉ với vị trí này của mặt phẳng cộng hưởng cực đại tia lửa điện trong đó thu được ở vị trí trước đó của bộ cộng hưởng, tối thiểu, và quay lại. Vậy 4,5 m tương ứng với chiều dài "sóng điện từ đứng" phát sinh giữa màn hình và bộ rung trong một không gian chứa đầy không khí (hiện tượng trái ngược quan sát được ở bộ cộng hưởng ở hai vị trí của nó, tức là tia lửa cực đại ở một vị trí và cực tiểu ở vị trí kia, được giải thích đầy đủ bởi thực tế là ở một vị trí của dao động điện của bộ cộng hưởng được kích thích trong đó lực điện, cái gọi là biến dạng điện trong ether; ở một vị trí khác, chúng được gây ra do hậu quả của sự xuất hiện. lực từ, tức là họ cảm thấy phấn khích biến dạng từ tính).

Dọc theo chiều dài của “sóng đứng” (l) và theo thời gian (T), tương ứng với một dao động điện hoàn chỉnh trong máy rung, dựa vào lý thuyết hình thành các nhiễu loạn tuần hoàn (dạng sóng), dễ dàng xác định được tốc độ (v), mà những nhiễu loạn như vậy được truyền đi trong không khí. Tốc độ này

v = (2l)/T.

Trong thí nghiệm của G.: tôi= 4,5m, T= 0,000000028". Từ đây v= 320.000 (xấp xỉ) km/giây, tức là rất gần với tốc độ ánh sáng truyền trong không khí. G. đã nghiên cứu sự lan truyền dao động điện trong dây dẫn, tức là trong dây dẫn. Với mục đích này, một tấm đồng cách điện cùng loại được đặt song song với một tấm máy rung, từ đó đi ra một sợi dây dài kéo dài theo chiều ngang (Hình 3).

Trong dây này, do sự phản xạ của các dao động điện từ đầu cách điện của nó, "sóng đứng" cũng được hình thành, sự phân bố các "nút" và "kháng cực" dọc theo dây G. được tìm thấy bằng bộ cộng hưởng. G. rút ra từ những quan sát này về tốc độ lan truyền rung động điện trong một sợi dây có giá trị bằng 200.000 km mỗi giây. Nhưng định nghĩa này không chính xác. Theo lý thuyết của Maxwell, trong trường hợp này tốc độ sẽ giống như tốc độ của không khí, tức là nó phải bằng tốc độ ánh sáng trong không khí. (300.000 km mỗi giây). Các thí nghiệm được thực hiện sau G. bởi những nhà quan sát khác đã xác nhận quan điểm của lý thuyết Maxwell.

Có một nguồn sóng điện từ, một máy rung và một phương tiện phát hiện những sóng đó, một bộ cộng hưởng, G. đã chứng minh rằng những sóng như vậy, giống như sóng ánh sáng, có thể bị phản xạ và khúc xạ và các nhiễu loạn điện trong các sóng này vuông góc với hướng về sự lan truyền của chúng, tức là ông đã phát hiện ra sự phân cực trong tia điện. Với mục đích này, ông đã đặt một bộ dao động tạo ra các dao động điện rất nhanh (một bộ dao động làm bằng hai hình trụ ngắn) trong tiêu điểm của một gương hình trụ parabol làm bằng kẽm; trong tiêu điểm của một gương tương tự khác, ông đặt một bộ cộng hưởng, như mô tả ở trên, được làm bằng hai dây thẳng. Bằng cách hướng sóng điện từ từ tấm gương thứ nhất đến một màn hình kim loại phẳng nào đó, G., với sự trợ giúp của một tấm gương khác, đã có thể xác định định luật phản xạ của sóng điện và bằng cách buộc các sóng này truyền qua một lăng kính lớn làm bằng nhựa đường. , ông cũng xác định được khúc xạ của chúng. Các định luật phản xạ và khúc xạ hóa ra cũng giống như đối với sóng ánh sáng. Sử dụng chính những tấm gương này, G. đã chứng minh được rằng tia điện phân cực, khi trục của hai gương đặt đối diện nhau song song dưới tác dụng của một bộ rung, người ta quan sát thấy tia lửa điện trong bộ cộng hưởng. Khi một trong các gương được quay 90° xung quanh hướng của tia sáng, tức là trục của các gương tạo thành một góc vuông với nhau, mọi dấu vết tia lửa điện trong bộ cộng hưởng đều biến mất.

Bằng cách này, các thí nghiệm của G. đã chứng minh tính đúng đắn của quan điểm của Maxwell. Máy rung G., giống như một nguồn sáng, phát ra năng lượng vào không gian xung quanh, năng lượng này, thông qua các tia điện từ, được truyền đến mọi thứ có thể hấp thụ nó, biến năng lượng này thành một dạng khác mà các giác quan của chúng ta có thể tiếp cận được. Tia điện từ có chất lượng khá giống với tia nhiệt hoặc ánh sáng. Sự khác biệt của chúng so với cái sau chỉ nằm ở độ dài của các sóng tương ứng. Độ dài của sóng ánh sáng được đo bằng mười phần nghìn milimet, trong khi độ dài của sóng điện từ bị kích thích bởi máy rung được biểu thị bằng mét. Hiện tượng do G. phát hiện sau này trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà vật lý. Nhìn chung, kết luận của G. được xác nhận đầy đủ bởi các nghiên cứu này. Hơn nữa, bây giờ chúng ta biết rằng tốc độ truyền sóng điện từ, theo lý thuyết của Maxwell, thay đổi cùng với những thay đổi trong môi trường mà các sóng đó lan truyền. Tốc độ này tỷ lệ nghịch √K,Ở đâu ĐẾN cái gọi là hằng số điện môi của một môi trường nhất định. Chúng ta biết rằng khi sóng điện từ truyền dọc theo dây dẫn, các dao động điện bị “giảm bớt”, khi tia điện bị phản xạ, “điện áp” của chúng tuân theo các định luật Fresnel đưa ra đối với tia sáng, v.v.

Các bài viết của G. liên quan đến hiện tượng đang được xem xét, được tập hợp lại với nhau, hiện được xuất bản dưới tựa đề: H. Hertz, “Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Kraft” (Lpts., 1892).

VÀ. Borgman.

- được đặt ra bởi các tổ chức nghiên cứu trong sản xuất...
Từ điển nông nghiệp-tham khảo
- thí nghiệm với cây trồng ngoài đồng trong các bình trồng trọt không có đáy, đào sâu vào đất...
Từ điển thuật ngữ thực vật
- một máy phát sóng vô tuyến do ông đề xuất. nhà vật lý G. Hertz, người đã chứng minh sự tồn tại của nam châm điện. sóng biển Hertz đã sử dụng thanh đồng với kim loại...
Bách khoa toàn thư vật lý
- nguyên lý độ cong nhỏ nhất, một trong những biến thể...
Bách khoa toàn thư vật lý
- các thí nghiệm được thực hiện đồng thời theo một sơ đồ và phương pháp duy nhất tại nhiều điểm nhằm xác định các chỉ tiêu định lượng về tác dụng của một loại phân bón, liều lượng, phương pháp và thời điểm bón phân nhất định hoặc...
Từ điển thuật ngữ thực vật
- ăng-ten đơn giản nhất ở dạng thanh kim loại. các quả bóng ở hai đầu và một khoảng trống ở giữa để nối nguồn điện. các rung động, ví dụ như cuộn dây Ruhmkorff hoặc tải...
- một trong những biến thể...
Khoa học tự nhiên. Từ điển bách khoa
- nhà văn quân sự, b. Ngày 24 tháng 3 năm 1870, Tướng. chiếc. Đại tá...
- Giáo sư. Nikol...
Bách khoa toàn thư tiểu sử lớn
- “THÍ NGHIỆM” – chính. op. Montaigne...
Bách khoa toàn thư triết học
- một thành phố thuộc quận Glyboksky của vùng Chernivtsi. Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina, trên sông. Gertsovka, 35 km về phía đông nam. từ Chernivtsi và 8 km từ đường sắt. Ga Novoselitsa. Xưởng may, may mặc...
- Lưỡng cực Hertz, ăng-ten đơn giản nhất được Heinrich Hertz sử dụng trong các thí nghiệm xác nhận sự tồn tại của sóng điện từ. Đó là một thanh đồng có các viên bi kim loại ở hai đầu, khi bị vỡ...
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô
- nguyên lý độ cong nhỏ nhất, một trong những nguyên lý biến phân của cơ học, xác định rằng trong trường hợp không có lực tác dụng, tất cả các quỹ đạo có thể có về mặt động học, tức là các quỹ đạo được cho phép bởi các kết nối,...
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô
- một trải nghiệm là bằng chứng thực nghiệm về tính rời rạc của nội năng của Nguyên tử. Được dàn dựng vào năm 1913 bởi J. Frank và G. Hertz. Trong hình. Hình 1 trình bày sơ đồ thí nghiệm
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô
- một thành phố ở Ukraine, vùng Chernivtsi, gần đường sắt. Nghệ thuật. Novoselitsa. 2,4 nghìn dân. Hiệp hội sản xuất may mặc và đồ trang trí vặt "Prut". Được biết đến từ năm 1408... Từ cuốn sách Từ người nhập cư đến nhà phát minh tác giả Pupin Mikhail
IX. Khám phá của Hertz Tôi phải thú nhận rằng khi mới đến Berlin, tôi đã mang theo trong mình những thành kiến cũ đối với người Đức, điều này khiến tôi ở một mức độ nào đó không thể làm quen với hoàn cảnh mới. Chủ nghĩa Teutonic ở Praha, khi tôi học ở đó, đã để lại những ấn tượng khó phai mờ trong tôi.

Một số trải nghiệm nguy hiểm Thí nghiệm về sự phân nhánh. Thuốc lắc của mức độ thứ ba và thứ tư.
Từ cuốn sách Yoga cho phương Tây tác giả Kerneyts S
Một số trải nghiệm nguy hiểm Thí nghiệm về sự phân nhánh. Thuốc lắc của mức độ thứ ba và thứ tư. Tất cả các thí nghiệm sau đây đều cực kỳ nguy hiểm. Học sinh không nên cố gắng tạo ra chúng quá sớm và đặc biệt là trước khi anh ta xua đuổi được mọi sợ hãi và thậm chí mọi e ngại khỏi tâm trí.

CƠ KHÍ HERZIAN
Từ cuốn sách Cơ học từ thời cổ đại đến ngày nay tác giả Grigoryan Ashot Tigranovich
CƠ KHÍ HERZ TRONG THẾ KỶ 17 các công trình của Galileo và Newton đã đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển vào thế kỷ 18 và 19. Euler, d'Alembert, Lagrange, Hamilton, Jacobi, Ostrogradsky, dựa trên những nền tảng này, đã xây dựng nên một dinh thự tráng lệ về cơ học phân tích và phát triển nó

Chương 4 CUỘC PHIÊU LƯU CỦA HERTZ VÀ THẾ GIỚI NISTADT
Từ cuốn sách nước Anh. Không có chiến tranh, không có hòa bình tác giả Sirokorad Alexander Borisovich
8.6.6. Cuộc đời ngắn ngủi của Heinrich Hertz
Từ cuốn sách Lịch sử thế giới ở con người tác giả Fortunatov Vladimir Valentinovich
8.6.6. Cuộc đời ngắn ngủi của Heinrich Hertz Nhà vật lý người Đức Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894) chỉ sống được ba mươi sáu năm, nhưng mọi học sinh đều biết cái tên này, bất cứ ai ít nhất cũng có chút quen thuộc với vật lý học. Tại Đại học Berlin, các giáo viên của Heinrich. là nhà khoa học nổi tiếng Hermann

máy rung Hertz
Từ cuốn sách Bách khoa toàn thư vĩ đại về công nghệ tác giả Đội ngũ tác giả
Máy rung Hertz Máy rung Hertz là một mạch dao động mở bao gồm hai thanh cách nhau một khe nhỏ. Các thanh được nối với nguồn điện áp cao, tạo ra tia lửa điện ở khe hở giữa chúng. Trong máy rung Hertz,

Chương 4. 1700 - 1749. Thí nghiệm của Gauxby và Gray, máy điện, “bình Leyden” của Muschenbreck, thí nghiệm của Franklin
tác giả Kuchin Vladimir
Chương 4. 1700 - 1749 Thí nghiệm của Gauxby và Gray, máy điện, “bình Leyden” Muschenbreck, thí nghiệm của Franklin 1701 Halley Vào đầu thế kỷ 18, người Anh Edmund Halley đã thực hiện ba chuyến hành trình tới Đại Tây Dương, trong thời gian đó ông người đầu tiên đánh dấu địa điểm trên bản đồ

Chương 8. 1830 - 1839 Thí nghiệm Faraday, thí nghiệm Henry, điện báo Schilling, điện báo Morse, nguyên tố Daniel
Từ cuốn sách Lịch sử phổ biến - từ điện đến tivi tác giả Kuchin Vladimir
Chương 8. 1830 - 1839 Các thí nghiệm của Faraday, thí nghiệm của Henry, điện báo Schilling, điện báo Morse, nguyên tố Daniel 1831 Faraday, Henry Năm 1831, nhà vật lý Michael Faraday đã hoàn thành một số thí nghiệm thành công, ông đã phát hiện ra mối liên hệ giữa dòng điện và từ tính và tạo ra bố cục đầu tiên
Từ cuốn sách Lý thuyết đạn đạo của Ritz và Bức tranh vũ trụ tác giả Semikov Sergey Alexandrovich
§ 4.8 Thí nghiệm Frank-Hertz Khi hiệu điện thế đạt tới 4,9 V, các electron khi va chạm không đàn hồi với các nguyên tử thủy ngân ở gần lưới sẽ truyền toàn bộ năng lượng cho chúng... Các thí nghiệm tương tự sau đó đã được thực hiện với các nguyên tử khác. Đối với tất cả chúng, đặc điểm

Theo lý thuyết của Maxwell, các dao động điện từ phát sinh trong mạch dao động có thể lan truyền trong không gian. Trong công trình của mình, ông đã chỉ ra rằng những sóng này lan truyền với tốc độ ánh sáng 300.000 km/s. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học đã cố gắng bác bỏ công trình của Maxwell, một trong số đó là Heinrich Hertz. Ông nghi ngờ công trình của Maxwell và cố gắng tiến hành một thí nghiệm để bác bỏ sự lan truyền của trường điện từ.

Trường điện từ lan truyền trong không gian gọi là sóng điện từ.

Trong một trường điện từ, cảm ứng từ và cường độ điện trường vuông góc với nhau, và theo lý thuyết của Maxwell, mặt phẳng cảm ứng từ và cường độ điện trường hợp một góc 90 0 với phương truyền sóng điện từ (Hình 1) .

Cơm. 1. Mặt phẳng vị trí cảm ứng từ và cường độ từ ()

Heinrich Hertz đã cố gắng thách thức những kết luận này. Trong các thí nghiệm của mình, ông đã cố gắng tạo ra một thiết bị nghiên cứu sóng điện từ. Để thu được bộ phát sóng điện từ, Heinrich Hertz đã chế tạo cái gọi là máy rung Hertz, ngày nay chúng ta gọi nó là ăng-ten phát (Hình 2).

Cơm. 2. Máy rung Hertz ()

Chúng ta hãy xem Heinrich Hertz có bộ tản nhiệt hoặc ăng-ten phát sóng như thế nào.

Cơm. 3. Mạch dao động Hertz kín ()

Có một mạch dao động kín (Hình 3), Hertz bắt đầu di chuyển các bản tụ điện theo các hướng khác nhau và cuối cùng, các bản này nằm ở một góc 180 0, và hóa ra là nếu xảy ra dao động trong mạch này mạch dao động, sau đó chúng bao bọc mạch dao động mở này ở mọi phía. Kết quả là, một điện trường thay đổi tạo ra một từ trường xoay chiều, và một từ trường xoay chiều tạo ra một điện trường, v.v. Quá trình này được gọi là sóng điện từ (Hình 4).

Cơm. 4. Phát sóng điện từ ()

Nếu một nguồn điện áp được nối với một mạch dao động hở, thì một tia lửa điện sẽ nhảy giữa âm và dương, đó chính xác là một điện tích tăng tốc. Xung quanh điện tích này, chuyển động với gia tốc, một từ trường xen kẽ được hình thành, tạo ra một điện trường xoáy xen kẽ, từ đó tạo ra một từ trường xen kẽ, v.v. Như vậy, theo giả định của Heinrich Hertz, sóng điện từ sẽ được phát ra. Mục đích thí nghiệm của Hertz là quan sát sự tương tác và lan truyền của sóng điện từ.

Để thu được sóng điện từ, Hertz phải chế tạo một bộ cộng hưởng (Hình 5).

Cơm. 5. Bộ cộng hưởng Hertz ()

Đây là một mạch dao động, là một dây dẫn cắt kín được trang bị hai quả bóng và những quả bóng này được đặt tương đối với

cách nhau một khoảng cách ngắn. Một tia lửa điện nhảy lên giữa hai quả bóng cộng hưởng gần như cùng lúc khi tia lửa điện nhảy vào bộ phát (Hình 6).

Hình 6. Sự phát và thu sóng điện từ ()

Có sự phát ra của một sóng điện từ và theo đó, sự tiếp nhận sóng này bởi bộ cộng hưởng, được sử dụng làm máy thu.

Từ kinh nghiệm này, sóng điện từ tồn tại, chúng lan truyền, theo đó, truyền năng lượng và có thể tạo ra dòng điện trong một mạch kín, nằm ở khoảng cách đủ lớn so với bộ phát sóng điện từ.

Trong các thí nghiệm của Hertz, khoảng cách giữa mạch dao động hở và bộ cộng hưởng là khoảng ba mét. Điều này đủ để phát hiện ra rằng sóng điện từ có thể lan truyền trong không gian. Sau đó, Hertz đã thực hiện các thí nghiệm của mình và tìm ra cách truyền sóng điện từ, rằng một số vật liệu có thể cản trở sự truyền lan, ví dụ, các vật liệu dẫn dòng điện không cho sóng điện từ đi qua. Vật liệu không dẫn điện cho phép sóng điện từ truyền qua.

Các thí nghiệm của Heinrich Hertz cho thấy khả năng truyền và nhận sóng điện từ. Sau đó, nhiều nhà khoa học bắt đầu làm việc theo hướng này. Thành công lớn nhất thuộc về nhà khoa học người Nga Alexander Popov, người đầu tiên trên thế giới truyền tải thông tin từ xa. Đây là cái mà ngày nay chúng ta gọi là đài phát thanh; dịch sang tiếng Nga, “đài phát thanh” có nghĩa là “phát ra”. Việc truyền thông tin không dây bằng sóng điện từ được thực hiện vào ngày 7 tháng 5 năm 1895. Tại Đại học St. Petersburg, thiết bị của Popov đã được cài đặt và nhận được bức ảnh X quang đầu tiên; nó chỉ bao gồm hai từ: Heinrich Hertz.

Thực tế là vào thời điểm này, điện báo (giao tiếp có dây) và điện thoại đã tồn tại, và mã Morse cũng tồn tại, với sự trợ giúp của nhân viên Popov, nhân viên của Popov đã truyền các dấu chấm và dấu gạch ngang, được viết ra và giải mã trên bảng trước ủy ban. . Tất nhiên, đài của Popov không giống như những chiếc máy thu hiện đại mà chúng ta sử dụng (Hình 7).

Cơm. 7. Máy thu thanh của Popov ()

Popov đã thực hiện những nghiên cứu đầu tiên của mình về việc thu sóng điện từ không phải bằng các bộ phát sóng điện từ mà bằng một cơn giông, nhận tín hiệu sét và ông gọi máy thu của mình là điểm đánh dấu tia sét (Hình 8).

Cơm. 8. Máy dò sét Popov ()

Công lao của Popov bao gồm khả năng tạo ra một ăng-ten thu sóng; chính ông là người đã cho thấy sự cần thiết phải tạo ra một ăng-ten dài đặc biệt có thể nhận được một lượng năng lượng đủ lớn từ sóng điện từ để tạo ra dòng điện xoay chiều trong ăng-ten này.

Hãy xem xét máy thu của Popov bao gồm những bộ phận nào. Bộ phận chính của máy thu là bộ kết hợp (một ống thủy tinh chứa đầy các tấm kim loại (Hình 9)).

Trạng thái mạt sắt này có điện trở cao, ở trạng thái này bộ kết hợp không cho dòng điện truyền qua nhưng ngay khi có một tia lửa nhỏ chạy qua bộ kết hợp (vì điều này có hai điểm tiếp xúc tách rời nhau), mùn cưa sẽ bị thiêu kết và điện trở của mạch kết hợp giảm đi hàng trăm lần.

Phần tiếp theo của máy thu Popov là chuông điện (Hình 10).

Cơm. 10. Chuông điện trong máy thu Popov ()

Đó là tiếng chuông điện thông báo việc tiếp nhận sóng điện từ. Ngoài chuông điện, máy thu của Popov còn có nguồn điện một chiều - pin (Hình 7), đảm bảo hoạt động của toàn bộ máy thu. Và tất nhiên, ăng-ten thu sóng mà Popov đã nâng lên bằng bóng bay (Hình 11).

Cơm. 11. Anten thu ()

Hoạt động của máy thu như sau: pin tạo ra một dòng điện trong mạch kết nối bộ kết nối và chuông. Chuông điện không kêu được vì bộ mạch điện có điện trở cao nên dòng điện không chạy qua và cần phải chọn điện trở mong muốn. Khi sóng điện từ chạm vào anten thu sẽ tạo ra một dòng điện trong đó, dòng điện từ anten và nguồn điện cộng lại khá lớn - lúc đó một tia lửa điện lóe lên, mùn cưa kết dính lại và có dòng điện chạy qua thiết bị. Chuông bắt đầu reo (Hình 12).

Cơm. 12. Nguyên lý hoạt động của máy thu Popov()

Ngoài chuông, máy thu của Popov còn có một cơ chế nổi được thiết kế sao cho nó đập đồng thời vào chuông và máy thu, do đó làm rung máy. Khi sóng điện từ tới, chuông reo, bộ mạch rung lên - mùn cưa văng tung tóe, lúc đó điện trở lại tăng lên, dòng điện ngừng chạy qua bộ mạch. Chuông ngừng reo cho đến lần tiếp nhận sóng điện từ tiếp theo. Đây là cách máy thu của Popov hoạt động.

Popov đã chỉ ra những điều sau: máy thu có thể hoạt động khá tốt ở khoảng cách xa, nhưng để làm được điều này thì cần phải tạo ra một bộ phát sóng điện từ rất tốt - đây là vấn đề của thời điểm đó.

Lần truyền đầu tiên sử dụng thiết bị của Popov diễn ra ở khoảng cách 25 mét và chỉ trong vài năm, khoảng cách đã hơn 50 km. Ngày nay, với sự trợ giúp của sóng vô tuyến, chúng ta có thể truyền tải thông tin đi khắp thế giới.

Không chỉ Popov làm việc trong lĩnh vực này, nhà khoa học người Ý Marconi còn tìm cách đưa phát minh của mình vào sản xuất ở hầu hết khắp nơi trên thế giới. Vì vậy, những chiếc máy thu radio đầu tiên đã đến với chúng tôi từ nước ngoài. Chúng ta sẽ xem xét các nguyên tắc của truyền thông vô tuyến hiện đại trong các bài học sau.

Tài liệu tham khảo

Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Vật lý (trình độ cơ bản) - M.: Mnemosyne, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Vật lý lớp 10. - M.: Mnemosyne, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Vật lý-9. - M.: Giáo dục, 1990.

bài tập về nhà

Heinrich Hertz đã thử thách thức những kết luận nào của Maxwell?
Nêu định nghĩa về sóng điện từ.
Nêu nguyên lý hoạt động của máy thu Popov.

Cổng Internet Mirit.ru ().
Cổng thông tin Internet Ido.tsu.ru ().
Cổng Internet Reftrend.ru ().

Trường điện từ lan truyền trong không gian gọi là sóng điện từ.

Cơm. 1. Mặt phẳng vị trí cảm ứng từ và cường độ từ ()

Cơm. 2. Máy rung Hertz ()

Chúng ta hãy xem Heinrich Hertz có bộ tản nhiệt hoặc ăng-ten phát sóng như thế nào.

Cơm. 3. Mạch dao động Hertz kín ()

Cơm. 4. Phát sóng điện từ ()

Để thu được sóng điện từ, Hertz phải chế tạo một bộ cộng hưởng (Hình 5).

Cơm. 5. Bộ cộng hưởng Hertz ()

Đây là một mạch dao động, là một dây dẫn cắt kín được trang bị hai quả bóng và những quả bóng này được đặt tương đối với

cách nhau một khoảng cách ngắn. Một tia lửa điện nhảy lên giữa hai quả bóng cộng hưởng gần như cùng lúc khi tia lửa điện nhảy vào bộ phát (Hình 6).

Hình 6. Sự phát và thu sóng điện từ ()

Có sự phát ra của một sóng điện từ và theo đó, sự tiếp nhận sóng này bởi bộ cộng hưởng, được sử dụng làm máy thu.

Cơm. 7. Máy thu thanh của Popov ()

Cơm. 8. Máy dò sét Popov ()

Hãy xem xét máy thu của Popov bao gồm những bộ phận nào. Bộ phận chính của máy thu là bộ kết hợp (một ống thủy tinh chứa đầy các tấm kim loại (Hình 9)).

Phần tiếp theo của máy thu Popov là chuông điện (Hình 10).

Cơm. 10. Chuông điện trong máy thu Popov ()

Cơm. 11. Anten thu ()

Cơm. 12. Nguyên lý hoạt động của máy thu Popov()

Tài liệu tham khảo

Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Vật lý (trình độ cơ bản) - M.: Mnemosyne, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Vật lý lớp 10. - M.: Mnemosyne, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Vật lý-9. - M.: Giáo dục, 1990.

bài tập về nhà

Heinrich Hertz đã thử thách thức những kết luận nào của Maxwell?
Nêu định nghĩa về sóng điện từ.
Nêu nguyên lý hoạt động của máy thu Popov.

Cổng Internet Mirit.ru ().
Cổng thông tin Internet Ido.tsu.ru ().
Cổng Internet Reftrend.ru ().

Năm 1888, Hertz đã thực nghiệm phát hiện ra sóng điện từ và nghiên cứu tính chất của chúng.

Về cơ bản Hertz cần giải quyết hai vấn đề thực nghiệm.

1. Làm thế nào để có được sóng điện từ?

2. Làm thế nào để phát hiện sóng điện từ?

Để thu được sóng điện từ, cần phải tạo ra một điện trường hoặc từ trường biến đổi trong một vùng không gian nào đó. Các trường khác nhau tồn tại trong một mạch dao động. Vấn đề là các trường này được định vị trong một diện tích không gian rất nhỏ, hạn chế: điện trường giữa các bản tụ điện, từ trường bên trong cuộn dây.

Bạn có thể tăng diện tích chiếm giữ của từ trường bằng cách di chuyển các bản tụ ra xa nhau và giảm số vòng dây.

Trong giới hạn, mạch gồm một tụ điện và một cuộn dây được biến đổi thành một đoạn dây, gọi là mạch dao động hở hay máy rung Hertzian. Các đường sức từ bao quanh máy rung, các đường sức điện trường bắt đầu và kết thúc tại chính máy rung.

Khi khoảng cách giữa các bản tụ tăng lên thì điện dung C của nó giảm. Giảm số vòng dây dẫn đến độ tự cảm của cuộn dây giảm L. Việc thay đổi các tham số của mạch theo công thức Thomson dẫn đến chu kỳ giảm và tần số dao động trong mạch tăng. Chu kỳ dao động trong mạch giảm đi nhiều đến mức có thể so sánh với thời gian truyền của trường điện từ dọc theo dây dẫn. Điều này có nghĩa là quá trình dòng điện chạy trong mạch dao động hở không còn gần như đứng yên: cường độ dòng điện ở các phần khác nhau của bộ rung sẽ không còn giống nhau.

Các quá trình xảy ra trong một mạch dao động hở tương đương với các dao động của một sợi dây cố định, trong đó, như đã biết, thiết lập một sóng đứng. Các sóng dừng tương tự được thiết lập cho điện tích và dòng điện trong mạch dao động hở.

Rõ ràng là ở hai đầu của máy rung dòng điện luôn bằng không. Dòng điện thay đổi dọc theo mạch, biên độ của nó đạt cực đại ở giữa (nơi từng có cuộn dây).

Khi dòng điện trong mạch đạt cực đại thì mật độ điện tích dọc theo bộ rung bằng không. Hình vẽ cho thấy sự phân bố dòng điện và điện tích dọc theo bộ rung. Lúc này xung quanh máy rung không có điện trường, từ trường đạt cực đại.

Sau một phần tư thời gian, dòng điện trở thành 0 và từ trường xung quanh bộ rung cũng “biến mất”. Mật độ điện tích tối đa được quan sát ở gần các đầu của bộ rung; sự phân bố điện tích được thể hiện trong hình. Điện trường gần máy rung lúc này đạt cực đại.

Từ trường thay đổi xung quanh máy rung tạo ra điện trường xoáy và từ trường thay đổi tạo ra từ trường. Máy rung trở thành nguồn sóng điện từ. Sóng truyền theo hướng vuông góc với bộ dao động; dao động của vectơ cường độ điện trường trong sóng xảy ra song song với bộ dao động. Vectơ cảm ứng từ trường dao động trong mặt phẳng vuông góc với máy dao động.

Máy rung mà Hertz sử dụng trong thí nghiệm của ông là một dây dẫn thẳng được cắt làm đôi. Hai nửa của máy rung được ngăn cách bởi một khe hở không khí nhỏ. Thông qua cuộn cảm, các nửa bộ rung được kết nối với nguồn điện áp cao. Các cuộn cảm kháng đảm bảo quá trình sạc chậm cho các nửa bộ rung. Khi điện tích tích lũy, điện trường trong khe tăng lên. Ngay khi cường độ của trường này đạt đến giá trị đánh thủng, một tia lửa điện sẽ nhảy ra giữa hai nửa của bộ rung. Trong khi tia lửa điện đóng khe hở không khí, các dao động tần số cao xảy ra trong máy rung và nó phát ra sóng điện từ.

Bước sóng phát ra từ máy rung phụ thuộc vào kích thước của nó. Chúng ta hãy lợi dụng thực tế là một sóng dòng điện dừng được thiết lập trong máy rung. Các nút của sóng đứng này nằm ở hai đầu của bộ rung (ở đây không có dòng điện), antinode của sóng đứng nằm ở giữa - ở đây dòng điện là cực đại. Khoảng cách giữa các nút của sóng dừng bằng một nửa bước sóng, do đó,

Ở đâu L- chiều dài của máy rung.

Để phát hiện sóng điện từ, bạn có thể lợi dụng thực tế là điện trường tác dụng lên các điện tích. Dưới tác động của thành phần điện của sóng điện từ, các điện tích tự do trong dây dẫn sẽ chuyển động có hướng, tức là. hiện tại sẽ xuất hiện.

Trong các thí nghiệm của mình, Hertz đã sử dụng một máy rung thu có cùng kích thước với máy phát. Điều này đảm bảo sự bằng nhau về tần số rung tự nhiên của máy rung, cần thiết để thu được sự cộng hưởng trong máy rung thu. Để nhận sóng thành công, bộ rung thu phải được đặt song song với vectơ cường độ điện trường, sao cho dưới tác dụng của lực điện, các electron trong dây dẫn có thể chuyển động có hướng. Dòng điện tần số cao trong dây dẫn máy thu được phát hiện nhờ sự phát sáng của một ống xả khí nhỏ nối giữa hai nửa của bộ rung thu.

Bạn có thể “bắt” sóng bằng mạch thu, đặt nó trong cùng mặt phẳng với bộ rung bức xạ. Với cách sắp xếp mạch như vậy, vectơ cảm ứng từ sẽ vuông góc với mạch và từ thông xuyên qua mạch sẽ có giá trị lớn nhất. Khi từ thông thay đổi, một dòng điện cảm ứng sẽ xuất hiện trong mạch, chỉ báo của nó lại được phục vụ bởi một ống phóng khí nhỏ.

Hertz không chỉ phát hiện ra sóng điện từ mà còn quan sát được các tính chất của nó: phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ.

Trắc nghiệm “Sóng điện từ”

1. Sóng điện từ là gì?

A. quá trình truyền dao động điện trong môi trường đàn hồi

B. quá trình lan truyền của điện trường biến thiên

B. quá trình lan truyền biến đổi của điện trường và từ trường trong không gian

D. quá trình lan truyền dao động điện trong chân không

2. Cái gì dao động trong sóng điện từ?

A. electron

B. bất kỳ hạt tích điện nào

B. điện trường

D. điện trường và từ trường

3. Sóng điện từ là loại sóng gì?

A. theo chiều ngang

B. theo chiều dọc

B. EMF có thể theo cả chiều ngang và chiều dọc - tùy thuộc vào môi trường mà nó truyền đi

D. Sóng điện từ có thể là sóng ngang và sóng dọc - tùy thuộc vào phương pháp phát xạ của nó

4. Các vectơ cường độ điện trường và cảm ứng từ trường trong sóng có vị trí tương đối với nhau như thế nào?

5. Vị trí tương đối của vectơ vận tốc, cường độ điện trường và cảm ứng từ trong sóng được thể hiện chính xác ở đâu?

6. Có thể nói gì về pha dao động của vectơ cường độ điện trường và cảm ứng từ trường trong sóng?

A. vectơ và dao động cùng pha

B. vectơ và dao động ngược pha

B. dao động vectơ trễ pha so với dao động vectơ một

G. Dao động vectơ trễ pha so với dao động vectơ một

7. Cho biết mối liên hệ giữa giá trị tức thời của vectơ cường độ điện trường và cảm ứng từ trường trong sóng.

MỘT.

TRONG.

8. Nêu biểu thức tính tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không.

MỘT. B.V.G.

9. Tỉ số giữa tốc độ truyền sóng điện từ trong môi trường và tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không...

A. > 1 B.< 1 В. = 1

G. trong một số môi trường > 1, trong các môi trường khác< 1.

10. Trong số các sóng vô tuyến có dải dài, ngắn và siêu ngắn, sóng có tốc độ lan truyền cao nhất trong chân không...

A. tầm xa

B. tầm ngắn

V. phạm vi siêu ngắn

D. tốc độ truyền của sóng ở mọi phạm vi đều như nhau

11. Sóng điện từ mang...

A. Chất

B. Năng lượng

B. Xung lực

D. Năng lượng và động lượng

12. Sự bức xạ của sóng điện từ xảy ra trong trường hợp nào?

A. electron chuyển động đều và thẳng

B. dòng điện xoay chiều chạy theo đường xoắn ốc của bóng đèn sợi đốt

B. dòng điện một chiều chạy dọc theo đường xoắn ốc của đèn pin

G. một quả cầu tích điện nổi trong dầu

13. Một điện tích dao động phát ra sóng điện từ. Biên độ dao động của vectơ cường độ điện trường sẽ thay đổi như thế nào nếu ở tần số không đổi, biên độ dao động của điện tích tăng 2 lần?

A. sẽ tăng 2 lần

B. sẽ tăng gấp 4 lần

G. sẽ giảm đi 2 lần

D. sẽ không thay đổi

14. Một điện tích dao động phát ra sóng điện từ. Biên độ dao động của vectơ cường độ điện trường sẽ thay đổi như thế nào nếu ở biên độ không đổi, tần số dao động của điện tích tăng lên 2 lần?

A. sẽ không thay đổi

B. sẽ tăng lên 2 lần

V. sẽ tăng gấp 4 lần

G. sẽ tăng lên 8 lần

15. Một điện tích dao động phát ra sóng điện từ. Cường độ sóng phát ra sẽ thay đổi như thế nào nếu ở biên độ không đổi, tần số dao động của điện tích tăng gấp đôi?

A. sẽ không thay đổi

B. sẽ tăng lên 2 lần

V. sẽ tăng gấp 4 lần

G. sẽ tăng lên 8 lần

16. Cường độ sóng điện từ do máy rung Hertz phát ra cực đại theo hướng nào?

A. cường độ sóng như nhau theo mọi hướng

B. dọc theo trục của máy rung

B. theo các hướng dọc theo đường trung tuyến vuông góc với dao động

D. câu trả lời phụ thuộc vào kích thước hình học của bộ rung

17. Tín hiệu cấp cứu SOS được phát ở tần số nào?

A. 1, 8∙10 11 Hz B. 2∙10 -6 Hz C. 5∙10 5 Hz D. 2∙10 5 Hz

18. Nếu bề mặt gương chứa sóng điện từ được thay thế bằng một bề mặt hoàn toàn đen, thì áp suất do sóng tạo ra trên bề mặt...

A. sẽ tăng 2 lần

B. sẽ giảm đi 2 lần

V. sẽ giảm đi 4 lần

G. sẽ không thay đổi

19. Khi vận hành radar - thiết bị dùng để xác định khoảng cách tới vật thể - xảy ra hiện tượng...

Bạn có thích trang này không? Thích cho bạn bè:

Trường điện từ lan truyền trong không gian gọi là sóng điện từ.

Cơm. 1. Mặt phẳng vị trí cảm ứng từ và cường độ từ ()

Cơm. 2. Máy rung Hertz ()

Chúng ta hãy xem Heinrich Hertz có bộ tản nhiệt hoặc ăng-ten phát sóng như thế nào.

Cơm. 3. Mạch dao động Hertz kín ()

Cơm. 4. Phát sóng điện từ ()

Để thu được sóng điện từ, Hertz phải chế tạo một bộ cộng hưởng (Hình 5).

Cơm. 5. Bộ cộng hưởng Hertz ()

Đây là một mạch dao động, là một dây dẫn cắt kín được trang bị hai quả bóng và những quả bóng này được đặt tương đối với

cách nhau một khoảng cách ngắn. Một tia lửa điện nhảy lên giữa hai quả bóng cộng hưởng gần như cùng lúc khi tia lửa điện nhảy vào bộ phát (Hình 6).

Hình 6. Sự phát và thu sóng điện từ ()

Có sự phát ra của một sóng điện từ và theo đó, sự tiếp nhận sóng này bởi bộ cộng hưởng, được sử dụng làm máy thu.

Cơm. 7. Máy thu thanh của Popov ()

Cơm. 8. Máy dò sét Popov ()

Hãy xem xét máy thu của Popov bao gồm những bộ phận nào. Bộ phận chính của máy thu là bộ kết hợp (một ống thủy tinh chứa đầy các tấm kim loại (Hình 9)).

Phần tiếp theo của máy thu Popov là chuông điện (Hình 10).

Cơm. 10. Chuông điện trong máy thu Popov ()

Cơm. 11. Anten thu ()

Cơm. 12. Nguyên lý hoạt động của máy thu Popov()

Tài liệu tham khảo

Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Vật lý (trình độ cơ bản) - M.: Mnemosyne, 2012.
Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Vật lý lớp 10. - M.: Mnemosyne, 2014.
Kikoin I.K., Kikoin A.K. Vật lý-9. - M.: Giáo dục, 1990.

bài tập về nhà

Heinrich Hertz đã thử thách thức những kết luận nào của Maxwell?
Nêu định nghĩa về sóng điện từ.
Nêu nguyên lý hoạt động của máy thu Popov.

Cổng Internet Mirit.ru ().
Cổng thông tin Internet Ido.tsu.ru ().
Cổng Internet Reftrend.ru ().

Thí nghiệm của Heinrich Hertz. Thí nghiệm nổi tiếng của Hertz

Một số trải nghiệm nguy hiểm Thí nghiệm về sự phân nhánh. Thuốc lắc của mức độ thứ ba và thứ tư.

CƠ KHÍ HERZIAN

Chương 4 CUỘC PHIÊU LƯU CỦA HERTZ VÀ THẾ GIỚI NISTADT

8.6.6. Cuộc đời ngắn ngủi của Heinrich Hertz

máy rung Hertz

Chương 4. 1700 - 1749. Thí nghiệm của Gauxby và Gray, máy điện, “bình Leyden” của Muschenbreck, thí nghiệm của Franklin

Chương 8. 1830 - 1839 Thí nghiệm Faraday, thí nghiệm Henry, điện báo Schilling, điện báo Morse, nguyên tố Daniel