Biografi om Heinrich Hertz

Fysikstuderende overalt i verden kender arbejdet med Heinrich Hertz, den tyske fysiker, der beviste, at der bestemt findes elektromagnetiske bølger. Hans arbejde inden for elektrodynamik banede vejen for mange moderne anvendelser af lys (også kendt som elektromagnetiske bølger). Frekvensenheden, som fysikere bruger, hedder Hertz til hans ære.

Hurtige fakta Heinrich Hertz

Heinrich Hertz blev født i Hamborg, Tyskland, i 1857. Hans forældre var Gustav Ferdinand Hertz (advokat) og Anna Elisabeth Pfefferkorn. Selvom hans far blev født jødisk, konverterede han sig til kristendommen, og børnene blev opdraget som kristne. Dette forhindrede ikke nazisterne i at vanære Hertz efter hans død på grund af "smerten" af jødedommen, men hans omdømme blev gendannet efter 2. verdenskrig.

Den unge Hertz blev uddannet ved Gelehrtenschule des Johanneums i Hamborg, hvor han viste en dyb interesse for videnskabelige emner. Han fortsatte med at studere ingeniørarbejde i Frankfurt under forskere som Gustav Kirchhoff og Hermann Helmholtz. Kirchhoff specialiserede sig i studier af stråling, spektroskopi og elektriske kredsløbsteorier. Helmholtz var en fysiker, der udviklede teorier om syn, opfattelsen af ​​lyd og lys og elektrodynamik og termodynamik. Det er ikke så underligt, at den unge Hertz interesserede sig for nogle af de samme teorier og til sidst gjorde sit livs arbejde inden for kontaktmekanik og elektromagnetisme.

Efter at have optjent en ph.d. i 1880 tog Hertz en række professorater, hvor han underviste i fysik og teoretisk mekanik. Han giftede sig med Elisabeth Doll i 1886, og de havde to døtre.

Hertz's doktorafhandling fokuserede på James Clerk Maxwell's teorier om elektromagnetisme. Maxwell arbejdede i matematisk fysik indtil sin død i 1879 og formulerede det, der nu er kendt som Maxwells ligninger. De beskriver gennem matematik funktionerne af elektricitet og magnetisme. Han forudsagde også eksistensen af ​​elektromagnetiske bølger.

Hertz 'arbejde fokuserede på det bevis, som det tog flere år at opnå. Han konstruerede en simpel dipolantenne med en gnisteafstand mellem elementerne, og det lykkedes ham at producere radiobølger med den. Mellem 1879 og 1889 udførte han en række eksperimenter, der brugte elektriske og magnetiske felter til at producere bølger, der kunne måles. Han konstaterede, at bølgenes hastighed var den samme som lysets hastighed og studerede egenskaberne for de felter, han genererede, og målte deres størrelse, polarisering og reflektioner. I sidste ende viste hans arbejde, at lys og andre bølger, han målte, alle var en form for elektromagnetisk stråling, der kunne defineres ved Maxwells ligninger. Han beviste gennem sit arbejde, at elektromagnetiske bølger kan og bevæge sig gennem luften.

Hertil kommer, at Hertz fokuserede på et koncept kaldet fotoelektrisk effekt, der opstår, når en genstand med elektrisk ladning mister ladningen meget hurtigt, når den udsættes for lys, i hans tilfælde ultraviolet stråling. Han observerede og beskrev effekten, men forklarede aldrig, hvorfor det skete. Det blev overladt til Albert Einstein, der udgav sit eget arbejde om effekten. Han foreslog, at lys (elektromagnetisk stråling) består af energi transporteret af elektromagnetiske bølger i små pakker kaldet quanta. Hertz's studier og Einsteins senere arbejde blev efterhånden grundlaget for en vigtig gren af ​​fysik kaldet kvantemekanik. Hertz og hans studerende Phillip Lenard arbejdede også med katodestråler, der produceres inde i vakuumrør af elektroder.

Interessant nok tænkte Heinrich Hertz ikke på sine eksperimenter med elektromagnetisk stråling, især radiobølger, havde nogen praktisk værdi. Hans opmærksomhed var udelukkende fokuseret på teoretiske eksperimenter. Så han beviste, at elektromagnetiske bølger forplantede sig gennem luften (og rummet). Hans arbejde fik andre til at eksperimentere endnu mere med andre aspekter af radiobølger og elektromagnetisk forplantning. Til sidst snublede de over konceptet om at bruge radiobølger til at sende signaler og beskeder, og andre opfindere brugte dem til at skabe telegrafi, radioudsendelse og til sidst tv. Uden Hertz 'arbejde ville dagens brug af radio, tv, satellitudsendelser og cellulær teknologi imidlertid ikke eksistere. Det ville heller ikke videnskaben om radioastronomi, som i høj grad er afhængig af hans arbejde.

Hertzs ​​videnskabelige resultater var ikke begrænset til elektromagnetisme. Han forskede også meget på emnet kontaktmekanik, som er studiet af genstande-genstande, der berører hinanden. De store spørgsmål inden for dette studieområde har at gøre med de belastninger, objekterne producerer på hinanden, og hvilken rolle friktion spiller i samspillet mellem deres overflader. Dette er et vigtigt fagområde i Maskiningeniør. Kontaktmekanik påvirker design og konstruktion i sådanne genstande som forbrændingsmotorer, pakninger, metalværker og også genstande, der har elektrisk kontakt med hinanden.

Hertz 'arbejde inden for kontaktmekanik begyndte i 1882, da han udgav et papir med titlen "On the Contact of Elastic Solids", hvor han faktisk arbejdede med egenskaberne ved stablede linser. Han ville forstå, hvordan deres optiske egenskaber ville blive påvirket. Begrebet "Hertzian stress" er opkaldt efter ham og beskriver det presstress, som genstande gennemgår, når de kommer i kontakt med hinanden, især i buede objekter.

Heinrich Hertz arbejdede med sin forskning og forelæsninger indtil sin død den 1. januar 1894. Hans helbred begyndte at svigte flere år før hans død, og der var nogle beviser for, at han havde kræft. Hans sidste år blev brugt med undervisning, yderligere forskning og flere operationer for hans tilstand. Hans sidste publikation, en bog med titlen "Die Prinzipien der Mechanik" (The Principles of Mechanics), blev sendt til printeren et par uger før hans død.

Hertz blev ikke hædret ikke kun ved at bruge hans navn i den grundlæggende periode i en bølgelængde, men hans navn vises på en mindemedalje og et krater på Månen. Et institut kaldet Heinrich-Hertz Institute for Oscillation Research blev grundlagt i 1928, kendt i dag som Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute, HHI. Den videnskabelige tradition fortsatte med forskellige familiemedlemmer, inklusive hans datter Mathilde, der blev en berømt biolog. En nevø, Gustav Ludwig Hertz, vandt en Nobelpris, og andre familiemedlemmer gav betydelige videnskabelige bidrag inden for medicin og fysik.

• “Heinrich Hertz og elektromagnetisk stråling.” AAAS - Verdens største generelle videnskabelige samfund, www.aaas.org/heinrich-hertz-og-elektromagnetisk stråling. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation.
• Molecular Expressions Microscopy Primer: Specialised Microscopy Techniques - Fluorescence Digital Image Gallery - Normale afrikanske grønne abe-nyrepitelceller (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rudolf Hertz. ” Cardan Biografi, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biografier/Hertz_Heinrich.html.