书城科普读物改变历史的科学发明·实验·预言
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第170章 电波环实验

电磁波的发现,揭示了光的本质,使人类跨入了电子技术时代。

1888年,物理学界发生了一件大事,年轻的德国物理学家海因利希·赫兹通过实验,发现了人们期待已久的电磁波。

1886年秋的一天,赫兹在实验室里把两条光滑的铜球杆各自系在锌板上,同时又把铜球杆接触着感应圈的两端。当锌片通电时,奇异的现象发生了!两个铜球自然相近起来,并且冒出微弱的小火花。

这一现象启发了赫兹,这些小火花中是否含有电磁波呢?兴奋不已的他马上开始了实验。要检验电磁波是否存在,首先必须有探测电磁波的仪器。赫兹经过反复实验,发明了一种叫电波环的检波器。即用一根粗铜丝弯成一个圆圈,然后在相对两端各系住一个小铜球,铜球上面装有螺旋机,使两球可以自由移近它们的距离。这种电磁波检测器虽然十分简单,但却非常有效。

检测电磁波的实验开始了,实验室拉上了窗帘,赫兹合上开关,莱顿瓶开始放电。赫兹惊喜地发现,只要电波环和莱顿瓶放置的位置合适,电波环的两个小球间就有电火花闪现,并发出“噼噼啪啪”的响声,就像点燃的爆竹一样,这正是莱顿瓶放电时辐射的电磁波在电波环上发出的电火花。赫兹又轻轻地旋动螺旋,推动圆环的两端使其靠拢。这时他看到,随着圆环两端的间隔变得越来越窄,电火花也越来越亮。他重复多次,都观察到同样的现象。实验成功了!

这是赫兹用极其简单的仪器,第一次检测到的电磁波,也是人类第一次有意识地检测到的无线电信号,所以人们又称电波为“赫兹波”。

1887年11月,他将这一研究成果写成论文集《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》,寄给他的老师亥姆霍兹,受到老师的好评并交付排印。

1888年,赫兹又进一步验证了电磁波的波长比光波大,但具有相同的传播速度,同样也有聚集、折射、干涉、衍射、偏振等性质。于是,他向德国科学院正式公布了他的实验成果和实验方案。

赫兹第一个揭示了光的本质就是电磁波,从而把光与电磁波统一起来了。人们期待多年的电磁波终于被找到了!整个物理学界不由得为之惊叹,它成为科学史上最激动人心的事件之一。

电磁波的发现,对科学、对社会产生了巨大影响。不到6年,即1894年,人们发明了无线电报;过了几年,发明了无线电广播;又过了5年,发明了无线电导航;再过5年,又发明了无线电话……从此,人类历史又开始了一个新时代——电子技术时代。