| 出生日期 = 1857年2月22日(丁巳年)| 國籍 = 中國德国 | 别名 = 赫兹 | 職業 = | 知名原因 = | 知名作品 = </br> </br> </br> </br> 物理学家

== 人物信息 == 中文名 ： 海因里希·鲁道夫·赫兹  外文名 ： Heinrich Rudolf Hertz  别 名 ： 赫兹  国 籍 ： 德国  出生地 ： 德国[[汉堡]]  出生日期 1857 ：1857 年2月22日(丁巳年)  逝世日期 ： 1894年1月1日（甲午年）   职 业 ： 物理学家  毕业院校 ： [[柏林]]大学  主要成就 ： 用实验证明电磁波存在 ； 测出电磁波传播的速度跟光速相同 ； 观察到电磁波有聚焦、直进、反射、折射和偏振现象 ； 证明了当[[原子]]受到电子的冲击激发而发射谱线，能量是分立的。''' [[ 海因里希·鲁道夫·赫兹''' ]] （Heinrich Rudolf Hertz，1857年2月22日－1894年1月1日）， [[ 德国 ]] 物理学家，于1888年首先证实了电磁波的存在。并对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位 [[ 赫兹 ]] 以他的名字命名。人物 ==任务 生 平编辑涯== [[File:海因里希·鲁道夫·赫兹2.jpg|缩略图 |左|500px|[https://gss0.bdstatic.com/94o3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=427048d06763f62408503151e62d809d/32fa828ba61ea8d34d70b7ed9b0a304e241f588d.jpg 原图链接赫兹和妻子]]] 天才出世1857年（丁巳年）2月22日 [[ 赫兹 ]] 出生在 [[ 德国 ]] 汉堡一个改信 [[ 基督教 ]] 的犹太家庭。父亲是汉堡城的一名顾问，母亲是一位医生的女儿。 求学经历在他去 [[ 柏林 ]] 大学就读之前就已经展现出良好的科学和语言天赋，喜欢学习阿拉伯语和梵文。 他曾经在[[德国]]德累斯顿、慕尼黑和[[柏林]]等地学习科学和工程学。他是古斯塔夫·基尔霍夫和赫尔曼·范·[[亥姆霍兹]]的学生。1880年[[赫兹]]获得博士学位，但继续跟随[[亥姆霍兹]]学习，直到1883年他收到来自基尔大学出任理论物理学讲师的邀请。 一八八五年三月，[[赫兹]]转到[[德国]]西南部边境的卡尔斯鲁尔(Karlsruhe)技术学院，担任物理系教授。又开始装配他的电学实验室，并且在上课时示范电学实验。 他说：『我不相信一个人只由理论，就可以知道实际。 小学校的实验经费少得可怜，他却一点一滴造出一间精密的电磁实验室。系上教三角学的多尔(MaxDoll)教授很欣赏他，知道这个年轻人身上有一种不与人比较的风骨；他请[[赫兹]]来家里坐坐，把女儿伊利沙白(ElisabethDoll)介绍给他。 伊利沙白后来写下：『[[赫兹]]在星光下有一种近乎骄傲的自信。他自认是全世界唯一了解星光是什么的人，在他看来满天的星光是不同的光体，规律地发出不同频率的电磁波来到地上…… 在他的说明中，星夜不只是美丽的，而且是规则准确的。』[[赫兹]]的自信没有错，十九世纪全世界最懂电磁波实验的有两人，一位是[[法拉第]](Michael Faraday)，另一位就是[[赫兹]]。 伊利沙白不懂电磁波，但是她知道这位寻求科学之真的男士，心里也是一片真诚与率直。他们认识不到四个月就结婚，当时[[赫兹]]二十九岁。 [[赫兹]]找到爱情的归宿，并展开他一生最著名的研究。因为这一实验研究的成功，后来[[纽约]]物理系教授薛默士(Morris H．Shamos)回顾历史上物理学家，由[[伽利略]]到[[爱因斯坦]]，他认为最伟大的物理实验家就是[[赫兹]]。[[赫兹]]以实验证明人类千古的谜团--光的本质是电磁波。 == 科研成就 == [[File:海因里希·鲁道夫·赫兹5.jpg|缩略图 |左|500px|[https://gss3.bdstatic.com/7Po3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike72%2C5%2C5%2C72%2C24/sign=714a3b663a87e950561afb3e71513826/cc11728b4710b9120fb6c25bc3fdfc039245221b.jpg 原图链接赫兹（右二）和他的父母及他的兄弟姐妹]]] 1885年他获得卡尔斯鲁厄大学正教授资格，并在那里发现电磁波。1885年，吉尔大学准备晋升[[赫兹]]为副教授，但他不愿获得一个纯理论物理学家的职位。正在此时，卡尔斯鲁厄工业大学 准备给予[[赫兹]]物理学教授职位。考虑到该大学有较好的物理研究所，于是他便来到了[[卡尔斯鲁厄]]大学。起初[[赫兹]]在卡尔斯鲁厄感到有些孤独，并对自己未来的研究没有把握。但在随后的时间里，[[赫兹]]完成了两件大事。1886年7月，在经过三个月的求婚之后，[[赫兹]]与一位同事的女儿伊利莎白·多尔(Elisabeth Doll)完婚。随后，[[赫兹]]着手并最终完成了那个给他带来世界性声誉的电磁波实验。 [[赫兹]]在[[柏林]]大学随[[赫尔姆霍兹]]学物理时，受[[赫尔姆霍兹]]之鼓励研究[[麦克斯韦]]电磁理论，当时[[德国]]物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此[[赫兹]]就决定以实验来证实韦伯与[[麦克斯韦]]理论谁的正确。 依照[[麦克斯韦]]理论，电扰动能辐射电磁波。[[赫兹]]根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器，[[赫兹]]将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。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，频率高达数百万周 。 由[[麦克斯韦]]理论，此火花应产生电磁波，于是[[赫兹]]设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形，线的两端点间留有小电火花隙。 因电磁波应在此小线圈上产生感应电压，而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器10米远，结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。[[赫兹]]在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板，入射波与反射波重叠应产生驻波，他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。 [[赫兹]]先求出振荡器的频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。正如[[麦克斯韦]]预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。 1888年，[[赫兹]]的实验成功了，而[[麦克斯韦]]理论也因此获得了无上的光彩。[[赫兹]]在实验时曾指出，电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波，其电场平行于振荡器的导线，而磁场垂直于电场，且两者均垂直传播方向。 1889年在一次著名的演说中，[[赫兹]]明确的指出，光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年[[意大利]]的[[马可尼]]开始的。1901年，[[马可尼]]又成功的将讯号送到[[大西洋]]彼岸的[[美国]]。 20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。[[赫兹]]实验不仅证实[[麦克斯韦]]的电磁理论，更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。 随着[[迈克尔逊]]在1881年进行的实验和 1887年的[[迈克尔逊]]-莫雷实验推翻了光以太的存在，[[赫兹]]改写了[[麦克斯韦]]方程组，将新的发现纳入其中。 通过实验，他证明电信号象詹姆士·[[麦克斯韦]]和迈克尔·法拉第预言的那样可以穿越空气，这一理论是发明无线电的基础。他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷，发现了光电效应（后来由阿尔伯特·[[爱因斯坦]]给予解释）。 == 英年早逝 == [[File:赫兹7.jpg|缩略图 |右|500px|[https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561713669976&di=03f8e11f7ab32f337ab29f4ad1a38f8f&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fpic.baike.soso.com%2Fp%2F20131221%2F20131221134612-1069824095.jpg 原图链接][https://baike.sogou.com/historylemma?lId=64591309&cId=64591310 图片来源于搜狗网赫兹]]] 1894年37岁的[[赫兹]]因为败血症在波恩英年早逝。他的侄子古斯塔夫·路德维格·赫兹是[[诺贝尔]]奖获得者，古斯塔夫的儿子卡尔·海尔莫斯·赫兹创立了超声影像医学。 在1892年，[[赫兹]]被诊断出感染了韦格纳肉芽肿(发病时会经历剧烈的头痛)，而他试着去治疗这种疾病。  在1894年，[[赫兹]]在[[德国]]波恩不幸离世，享年36岁，他死后被埋在Ohlsdorf汉堡的犹太墓地。 [[赫兹]]死后留下了他的妻子伊丽莎白‧赫兹（原名：伊丽莎白‧道欧）和两名女儿乔安娜和玛蒂尔德。  而他的妻子在他死后并没有改嫁。 1930那年代，[[希特勒]]崛起，他的妻子和两名女儿也从[[德国]]搬到[[英国]]。 1960年，查尔斯萨‧斯坎德拜访了玛蒂尔德‧赫兹，询问有关她父亲的事，并在不久之后出版了一本有关海因里希‧赫兹的书。根据查尔斯萨的书指出，[[赫兹]]的两名女儿都没有结婚，因此他没有任何后裔。 == 任务贡献 ==  [[赫兹]]对人类文明作出了很大贡献，正当人们对他寄以更大期望时，他却于1894年元旦因血中毒逝世，年仅36岁。 为了纪念他的功绩，人们用他的名字来命名各种波动频率的单位，简称“赫”。[[赫兹]]也是是国际单位制中频率的单位，它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。[[赫兹]]的名字来自于[[德国]]物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹。 其符号是Hz。电（电压或电流），有直流和交流之分。在通信应用中，用作信号传输的一般都是交流电。呈正弦变化的交流电信号，随着时间的变化，其幅度时正、时负，以一定的能量和速度向前传播。 通常，我们把上述正弦波幅度在1秒钟内的重复变化次数称为信号的“频率”，用f表示；而把信号波形变化一次所需的时间称作“周期”，用T表示，以秒为单位。波行进一个周期所经过的距离称为“波长”，用λ表示，以米为单位。f、T和λ存在如下关系： f=1/T ，v=λ.f ，其中，v是电磁波的传播速度，等于3x10^8米/秒。 频率的单位是[[赫兹]]，简称赫，以符号Hz表示。 [[赫兹]]（H·Hertz）是[[德国]]著名的物理学家，1887年，是他通过实验证实了电磁波的存在。后人为了纪念他，把“[[赫兹]]”定为频率的单位。常用的频率单位还有千赫（KHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等。 在载带信息的电信号中，有时会包含多种频率成分；将所有这些成分在频率轴上的位置标示出来，并表示出每种成分在功率或电压上的大小，这就是信号的“频谱”。它所占据的频率范围就叫做信号的频带范围。例如，在电话通信中，话音信号的频率范围是300～3400赫；在调频(FM）广播中，声音的频率范围是40赫～15千赫，电视广播信号的频率范围是0～4.2兆赫等。 ==完善方程==  [[海因里希·鲁道夫·赫兹]]（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年间首先通过试验验证了[[麦克斯韦尔]]的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。 1887年11月5日，[[赫兹]]在寄给[[亥姆霍兹]]一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中，总结了这个重要发现。 接着，[[赫兹]]还通过实验确认了电磁波是横波，具有与光类似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面验证了[[麦克斯韦]]的电磁理论的正确性。并且进一步完善了[[麦克斯韦]]方程组，使它更加优美、对称，得出了[[麦克斯韦]]方程组的现代形式。此外，[[赫兹]]又做了一系列实验。 [[File:赫兹8.jpg|缩略图|右|500px|[https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3653997894,1311623969&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][http://www.51wendang.com/doc/a38059dd62055b56498a6a60/2 图片来源于无忧文档网弗兰克赫兹实验报告]]]  他研究了紫外光对火花放电的影响，发现了光电效应，即在光的照射下物体会释放出电子的现象。 这一发现，后来成了[[爱因斯坦]]建立光量子理论的基础。1888年1月，[[赫兹]]将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。[[赫兹]]实验公布后，轰动了全世界的科学界。 由法拉第开创，[[麦克斯韦]]总结的电磁理论，至此才取得决定性的胜利。 1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。[[赫兹]]的发现具有划时代的意义，它不仅证实了[[麦克斯韦]]发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。 随着[[迈克尔逊]]在1881年进行的实验和1887年的[[迈克尔逊]]-莫雷实验推翻了光以太的存在，[[赫兹]]改写了[[麦克斯韦]]方程组，将新的发现纳入其中。通过实验，他证明电信号象詹姆士·[[麦克斯韦]]和迈克尔·[[法拉第]]预言的那样可以穿越空气，这一理论是发明无线电的基础。他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷，发现了光电效应，后来由阿尔伯特·[[爱因斯坦]]给予解释。 == 讲解光电 ==

[[File:赫兹13.jpg|缩略图 |左|500px|[https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561715548598&di=740e3ff88b81303607ec5d3b94a42de0&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fpic2.zhimg.com%2F0b06583c2227d4ec39e18589e73ece34_1200x500.jpg 原图链接][https://zhuanlan.zhihu.com/p/20613968 图片来源于知乎网1887年， 赫兹利用一个简单的高压谐振电路发现电磁波]]]  他曾经在德国德累斯顿、慕尼黑和柏林等地学习科学和工程学。他是古斯塔夫·基尔霍夫和赫尔曼·范·亥姆霍兹 光照射到某些物质上，引起物质 的 学 电性质发 生 。1880年赫兹获得博士学位，但继续跟随亥姆霍兹学习，直到1883年他收到来自基尔大学出任理论物理学讲师 变化。这类光致电变 的 邀请。婚姻生活现象被人们统称为光电效应。  一八八五年三月 金属表面在光辐照作用下发射电子的效应 ， 赫兹转到德国西南部边境的卡尔斯鲁尔(Karlsruhe)技术学院，担任物理系教授。又开始装配他 发射出来 的电 学实验室，并且在上课时示范 子叫做光 电 学实验 子 。赫兹和他 光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应 的 夫人孩子赫兹和他 光 的 夫人孩 频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料，而发射电 子(3张) 他说：『我不相信一个人只由理论，就可以知道实际。小学校 的 实验经费少得可怜 能量取决于光的波长而与光强度无关 ， 他却 这 一点 无法用光的波动性解释。 还有 一 滴造出一间精密 点与光 的 波动性相矛盾，即光 电 磁实验室。系上教三角学 效应 的 多尔(MaxDoll)教授很欣赏他 瞬时性，按波动性理论 ， 知道这个年轻人身上有一种不与人比 如果入射光 较 弱，照射 的 风骨；他请赫兹来家里坐坐 时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量 ， 把女儿伊利沙白(ElisabethDoll)介绍给他 飞出金属表面 。  赫兹和她妻子赫兹和她妻子(2张)伊利沙白后来写下：『赫兹在星 可事实是，只要 光 下有一种近乎骄傲 的 自信。他自认是全世界唯一了解星 频率高于金属的极限频率， 光 是什么 的 人 亮度无论强弱 ， 在他看来满天 光子 的 星光 产生都几乎 是 不同 瞬时 的 光体 ， 规律地发出不同频率 不超过十 的 电磁波来到地上…… 在他 负九次方秒。正确 的 说明中，星夜不只 解释 是 美丽的，而且 光必定 是 由与波长有关的严格 规 则准确 定 的 能量单位（即光子或光量子）所组成 。 』赫兹的自信没有错，十九世纪全世界最懂  这种解释为[[爱因斯坦]]所提出。光 电 磁波实验的有两人 效应由[[德国]]物理学家[[赫兹]]于1887年发现 ， 一位是法拉第(Michael Faraday) 对发展量子理论起了根本性作用 ， 另一位就是赫兹。伊利沙白不懂电磁波 在光的照射下 ， 但是她知道这位寻求科学之真 使物体中的电子脱出 的 男士，心里也是一片真诚与率直 现象叫做光电效应（Photoelectric effect） 。 他们认识不到四个月就结婚，当时赫兹二十九岁。   赫兹（右二） 光电效应分为光电子发射、光电导效应 和 他的父母及他的兄弟姐妹赫兹（右二）和他的父母及他的兄弟姐妹赫兹找到爱情的归宿，并展开他 光生伏打效应。前 一 种现象发 生 最着名的研究 在物体表面，又称外光电效应 。 因为这一实验研究的成功， 后 来纽约 两种现象发生在 物 理系教授薛默士(Morris H．Shamos)回顾历史上物理学家 体内部 ， 由伽利略到爱因斯坦 称为内光电效应。光电效应里 ， 他认为最伟大 电子 的 物理实验家就 射出方向不 是 赫兹。赫兹以实验证明人类千古 完全定向 的 谜团--光的本质 ，只 是 电磁波。科学研究1885年他获得卡尔斯鲁厄大学正教授资格 大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关 ， 并在那里发现 光是 电磁波 。1885年 ， 吉尔大学准备晋升赫兹为副教授，但他不愿获得一个纯理论物理学家 但是光是高频震荡 的 职位。 正 在此时 交电磁场 ， 卡尔斯鲁厄工业大学振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。赫兹（左一）和他的母亲哥哥赫兹（左一）和他的母亲哥哥hυ=(1/2)mv^2+I+W 准备给予赫兹 式中（1/2)mv^2是脱出 物 理学教授职位 体的光电子的初动能 。 考虑到该 金属内部有 大 学有较好 量的自由电子，这是金属 的 物理研究所 特征 ， 因而对 于 是他便 金属 来 到了卡尔 说，I项可以略去，[[爱因 斯 鲁厄大学。起初赫兹在卡尔斯鲁厄感到有些孤独，并对自己未来 坦]]方程成为 hυ=(1/2)mv^2+W 假如hυ<W，电子就不能脱出金属 的 研究没有把握 表面 。 但在随后  对于一定 的 时间里 金属 ， 赫兹完成了两件大事。1886年7月，在经过三个月 产生光电效 应 的 求婚之后，赫兹与一位同事的女儿伊利莎白·多尔(Elisabeth Doll)完婚 最小光频率（极限频率） υ0。由 hυ0=W确定 。 随后，赫兹着手并最终完成了那个给他带来世界性声誉 相应 的 电磁 极限 波 实验 长为 λ0=C/υ0=hc/W 。赫兹赫兹(5张) 签名签名赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学 发光强度增加使照射到 物 理时 体上的光子的数量增加 ， 受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论，当时德国物理界深信韦伯 因而发射的光电子数和照射光 的 强度成正比。 ③利用光 电 力与磁力 效应 可 瞬时传送的理论 制造光电倍增管 。 因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁 光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了 的 正确。依照麦克斯韦理论 电脉冲 ， 然后送到 电 扰动能辐射电磁波 子线路去，记录下来 。 赫兹根据  算式在以[[爱因斯坦]]方式量化分析光 电 容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了 效应时使用以下算式：光子能量= 移出 一 套 个 电 磁波 子所需的能量 + 被 发 生器，赫兹将一感应线圈 射 的 两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈 电子 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，频率高达数百万周动能 代数形式：hf=φ+Em 赫兹φ=hf0 Em=(1/2)mv^2 赫兹其中 h是普朗克常数，h = 6.63 。由麦克斯韦理论 ×10^-34 J·s，f是入射光子的频率 ， 此火花应产生电磁波 φ是功函数 ， 于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此 从原子键结中移出一个 电 磁波。他将一小段导线弯成圆形，线 子所需 的 两端点间留有 最 小 能量，f0是光 电 火花隙。因电磁波 效 应 在此小线圈上产 发 生 感应 的阀值频率，Em是被射出的 电 压，而使 子的最大动能，m是被发射 电 火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器10米远，结果他 子的静止质量，v是被 发 现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反 射电 波 子 的 锌板 速度 ， 入射波与反射波重叠应产生驻波 如果光子的能量（hf）不大于功函数（φ） ， 他也以检波器在距振荡器 就 不 同距离处侦测加以证实 会有电子射出。 功函数有时又以W标记 。 赫兹先求 这个算式与观察不符时（即没有射 出 振荡器的频 电子或电子动能小于预期），可能是因为系统没有完全的效 率， 又以检波器 某些能 量 得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度 变成热能或辐射而失去了 。 正如麦克 [[爱因 斯 韦预测的一样。 坦]]因成功解释了光 电 磁波传播的速度等于光速。1888 效应而获得1921 年 ，赫兹的实验成功了，而麦克斯韦 [[诺贝尔]]物 理 论也因此获得了无上的光彩。 学奖。 == 研究力学 == [[File: 赫 兹在实验时曾指出，电磁波可以被反射、折射 兹11.jpg|缩略图 |右|500px|[https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1561714972632&di=ad730c3a57029c92d24f15c1e77232ed&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fpic.baike.soso.com%2Fp%2F20140324%2F20140324112244-2010400771.jpg 原图链接][https://baike.sogou.com/v169213.htm;jsessionid=24fcea619b08154f61f5e4589068ec60.n2 图片来源于搜狗网赫兹 和 如同可见光、热波一样 其妻子及儿女们]]]  接触力学是研究相互接触 的 被偏振。由他 物体之间如何变形 的 振荡器所 一门学科。 [[赫兹]]1882年 发 出的电磁波是平面偏振波，其电场平行 表了关 于 振荡器 接触力学 的 导线，而磁场垂直 著名文章“关 于 电场 弹性固体的接触(On the contact of elastic solids)” ， 且两者均垂直传播 [[赫兹]]进行这 方 向。1889年在一次著名 面研究 的 演说中，赫兹明确的指出，光 初衷 是 一种电磁现象 为了理解外力如何导致材料光学性质的改变 。 第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利  为了发展他 的 马可尼开始的。1901年 理论 ， 马可尼又成功的将讯号送 [[赫兹]]用一个玻璃球放置在一个棱镜上，他首先观察 到 大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有 这个系统形成 了 异常惊人 椭圆形 的 发展。 牛顿环，以此实验观察，[[ 赫兹 实验不仅证实麦克斯韦 ]]假设玻璃球对棱镜施加 的 电磁理论，更 压力也 为 无线电、电视和雷达的发展找到了途径 椭圆分布 。随 着迈克尔逊在1881年进行 后他根据压力分布计算了玻璃球导致 的 实验 棱镜的位移并反算出牛顿环，以此再 和实验观察对比以检验理论的正确性。海因里希·鲁道夫·赫兹 海因里希·鲁道夫· 最后[[ 赫兹1887年的迈克尔逊-莫雷实验推翻 ]]得到 了 光以太 接触应力和法向加载力，接触体 的 存在 曲率半径 ， 赫兹改写了麦克斯韦 以及弹性模量之间的关系。[[赫兹]]的 方程 组 是研究疲劳 ， 将新 摩擦以及任何有接触体之间相互作用 的 发现纳入其中 基本方程 。 通过实验，他证明电信号象詹姆士·麦克斯韦和迈克尔·法拉第预言的那样可以穿越空气，这一  [[赫兹]]接触 理论 是发明无线电 的 基础 主要缺点是没有考虑两个接触体之间的结合力 。 他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷 这一问题在1971年 K. L. Johnson K. Kendall 和 A. D. Roberts解决 ， 发现 他们提出 了 光电效应（ 最 后 来由阿尔伯特·爱因斯坦给予解释） 以三人名字命名的JKR接触理论 。英年早逝1894年37岁的赫兹因为败血症在波恩英年早逝。 JKR理论中 他 们考虑了材料 的 侄子古斯塔夫·路德维格·赫兹是诺贝尔奖获得者 表面能效应 ， 古斯塔夫 由于表面能 的 儿子卡尔·海尔莫斯·赫兹创立了超声影像医学。在1892年 存在 ， 赫兹被诊断出感染了韦格纳肉芽肿(发病时会经历剧烈 相互接触 的 头痛) 固体之间将引进一个结合力 ， 而他试着去治疗这种疾病。 在1894年 最后根据能量平衡的原理 ， 赫兹在德国波恩不幸离世 他们得到一个方程描述接触应力分布 ， 享年36岁 接触体曲率半径 ， 他死后被埋在Ohlsdorf汉堡 弹性模量以及材料表面能之间 的 犹太墓地 关系 。   在JKR模型中，当表面能为零时，方程自然过渡到[[ 赫兹 死后留下了他 ]]方程。推导JKR模型 的 妻子伊丽莎白‧赫兹（原名：伊丽莎白‧道欧）和 前提之一是，认为 两 名女儿乔安娜和玛蒂尔德。 而他的妻子 个接触体的所有相互作用均发生 在 他死 接触半径之内， 后 并没有改嫁。 1930那年代，希特勒崛起，他 来证明如果采用不同 的 妻子和两名女儿也从德国搬 假设会得 到 英国。 1960 不同的结论。1975 年 ，查尔斯萨‧斯坎德拜访了玛蒂尔德‧赫兹，询问有关她父亲的事，并 ，B.V.Derjaguin, V. M. Muller and Y. P. Toporov等人假设接触体之间相互作用可以发生 在 不久 接触半径 之 后 外，据此假设提 出 版 了 一本有关海因里希‧赫兹 所谓的DMT模型试图考虑结合力 的 书 影响 。根 据查尔斯萨 据JKR和DMT模型，会 的 书指出，赫兹 到不同 的 （pull-off)分离力（分开 两 名女儿都没有结婚，因此他没 个接触体所需要的最大作用力）,这一不同的结果曾引起很多争论，最后Muller等人指出JKR和DMT模型各 有 任何后裔。主要贡献编辑各的应用范围：JKR模型对大颗粒，高表面能，低弹性模量的材料描述较好。而DMT模型则相反。赫兹实验 由[[ 赫兹 对人类文明 ]]开创性工 作 出了很大贡献 开始 ， 正当 随后由其他 人 们对他寄以更大期望时，他却于1894年元旦因血中毒逝世，年仅36岁。为了纪念他 完善的接触力学理论是涉及到接触体 的 功绩，人们用他的名字来命名 各种 波动频率的单位，简称“赫” 科学及工程研究中不可缺少的工具之一 。 因此[[ 赫兹 也是是国际单位制中频率 ]]在接触力学领域所作出 的 单位，它是每秒中 贡献不应该被他在电磁学领域杰出 的 周期性变动重复次数的计量 成就而忽视 。  [[ 赫兹 ]] 的 名字来自于德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹。其符号是Hz。 主要贡献是用实验证明了 电 （ 磁波的存在，并测出 电 压或电流），有直流和交流之分。在通信应用中，用作信号 磁波 传 输 播 的 速度跟光速相同，还进 一 般都是交流 步观察到 电 。呈正弦变化的交流电信号，随着时间的变化，其幅度时正 磁波具有聚焦、直进性、反射 、 时负，以一定的能量 折射 和 速度向前传播 偏振等性质 。 通常，我们把上述正弦  (1)赫兹证明电磁 波 幅度在1秒钟内 存在 的 重复变化次数称为信号 实验： [[赫兹]]是[[亥姆霍兹]] 的 “频率” 学生 ， 用f表示；而把信号波形变化一次所需 在老师 的 时间称作“周期” 影响和要求下 ， 用T表示 他深入研究了电磁理论。1879年，[[德国]][[柏林]]科学院悬奖征解 ， 以秒为单位。波行进一个周期所经过 向当时科学界征求对[[麦克斯韦]]电磁理论进行实验验证，促使年轻 的 距离称为“ [[赫兹]]萌发了进行电磁 波 长”，用λ表示，以 实验的雄心壮志。 [[赫兹]]的实验装置一部分如。AA′是两块40厘 米 为单位。f、T和λ存在如下关系： f=1/T ，v=λ见方的铜板，焊上直径0.f 5厘米 ， 其中，v是电磁波 长70厘米 的 传播速度 铜棒 ， 等于3x10^8 头上各接一小铜球，相对放置，球中间留有空隙约0.75厘 米/秒 。 频率的单位是赫兹，简称赫，以符号Hz 铜球 表 示。赫兹（H·Hertz）是德国著名 面仔细磨光，两棒分别接到感应圈 的 物理学家，1887年 两端 ， 是他 当 通 过实验证实了 电 磁波的存在。后人为了纪念他 时，两棒之间产生放电 ， 把“赫兹”定为频率的单位 形成振荡 。 常用  再取2毫米粗 的 频率单位还有千赫（KHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等。在载带信息的电信号中 铜棒做成圆环 ， 有时会包含多种频率成分；将所有这些成分在频率轴上 半径为35厘米，如中的B。圆环 的 位置标示出来 空隙f ， 并表示出每种成分在功率或电压上的大小 宽度可用精密螺旋调节 ， 这就是信号的“频谱” 从零点几毫米调到几毫米 。 它所占据的频率范围就叫做信号的频带范围。例如， 当放 在 适当位置时，f间隙会跟随AA′产生火花放 电 话通信中 ， 话音信号的频率范 火花可长达6-7毫米。B环可 围 是300～3400赫；在调频(FM）广播中，声音 绕平行于AA′面 的 频率范围是40赫～15千赫 法线mn旋转 ， 电视广播信号 旋转到不同位置，f放电 的 频率范围是0～4.2兆赫等 火花长度不一样 。波 当f处于a或a′时，完全没有火花；转 动 方程些许角度，开始会产生火花；转至b或b′时，火花最大。 海因里希·鲁道夫· (2) 赫兹 （Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年间首先通过试 测出电磁波速度： [[赫兹]]最有说服力的实 验 验证了麦克斯韦尔 是直接测出电磁波 的 理论。他证明了无线电辐射具有波 传播速度。他用 的 所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称 装置如下：导体AA′（赫兹称之 为 波动方程。1887年11月5日，赫兹 原导体） 在 寄给亥姆霍兹一篇题为《论 感应圈的激励下产生电磁波。AA′平面与地板垂直， 在 绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中，总结了这个重要发现。接着，赫兹还通过实验确认了电磁波是横波，具有与光类似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加优美、对称，得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外，赫兹又做了一系列实验。赫兹赫兹他研究了紫外光对火花放电的影响，发现了光电效应，即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现，后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。1888年1月，赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后，轰动了全世界的科学界。由法拉第开创，麦克斯韦总结的电磁理论，至此才取得决定性的胜利。1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。随着迈克尔逊在1881年进行的实验和1887年的迈克尔逊-莫雷实验推翻了光以太的存在，赫兹改写了麦克斯韦方程组，将新的发现纳入其中。通过实验，他证明电信号象詹姆士·麦克斯韦和迈克尔·法拉第预言的那样可以穿越空气，这一理论是发明无线电的基础。他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷，发现了光电效应，后来由阿尔伯特·爱因斯坦给予解释。光电效应光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位（即光子或光量子）所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用，在光的照射下，使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应（Photoelectric effect）。光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关，光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。hυ=(1/2)mv^2+I+W 式中（1/2)mv^2是脱出物体的光电子的初动能。金属内部有大量的自由电子，这是金属的特征，因而对于金属来说，I项可以略去，爱因斯坦方程成为 hυ=(1/2)mv^2+W 假如hυ<W，电子就不能脱出金属的表面。对于一定的金属，产生光电效 应的最小光频率（极限频率） υ0。由 hυ0=W确定。相应的极限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加，因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。③利用光电效应可制造光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲，然后送到电子线路去，记录下来。算式在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式：光子能量= 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能 代数形式：hf=φ+Em φ=hf0 Em=(1/2)mv^2 其中 h是普朗克常数，h = 6.63 ×10^-34 J·s，f是入射光子的频率，φ是功函数，从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，f0是光电效应发生的阀值频率，Em是被射出的电子的最大动能，m是被发射电子的静止质量，v是被发射电子的速度，如果光子的能量（hf）不大于功函数（φ），就不会有电子射出。功函数有时又以W标记。这个算式与观察不符时（即没有射出电子或电子动能小于预期），可能是因为系统没有完全的效率，某些能量变成热能或辐射而失去了。爱因斯坦因成功解释了光电效应而获得1921年诺贝尔物理学奖。接触力学接触力学是研究相互接触的物体之间如何变形的一门学科。赫兹1882年发表了关于接触力学的著名文章“关于弹性固体的接触(On the contact of elastic solids)”，赫兹进行这方面研究的初衷是为了理解外力如何导致材料光学性质的改变。为了发展他的理论，赫兹用一个玻璃球放置在一个棱镜上，他首先观察到这个系统形成了椭圆形的牛顿环，以此实验观察，赫兹假设玻璃球对棱镜施加的压力也为椭圆分布。随后他根据压力分布计算了玻璃球导致的棱镜的位移并反算出牛顿环，以此再和实验观察对比以检验理论的正确性。最后赫兹得到了接触应力和法向加载力，接触体的曲率半径，以及弹性模量之间的关系。赫兹的方程是研究疲劳，摩擦以及任何有接触体之间相互作用的基本方程。赫兹接触理论的主要缺点是没有考虑两个接触体之间的结合力。这一问题在1971年 K. L. Johnson K. Kendall 和 A. D. Roberts解决，他们提出了最后以三人名字命名的JKR接触理论。JKR理论中他们考虑了材料的表面能效应，由于表面能的存在，相互接触的固体之间将引进一个结合力，最后根据能量平衡的原理，他们得到一个方程描述接触应力分布，接触体曲率半径，弹性模量以及材料表面能之间的关系。在JKR模型中，当表面能为零时，方程自然过渡到赫兹方程。推导JKR模型的前提之一是，认为两个接触体的所有相互作用均发生在接触半径之内，后来证明如果采用不同的假设会得到不同的结论。1975年，B.V.Derjaguin, V. M. Muller and Y. P. Toporov等人假设接触体之间相互作用可以发生在接触半径之外，据此假设提出了所谓的DMT模型试图考虑结合力的影响。根据JKR和DMT模型，会的到不同的（pull-off)分离力（分开两个接触体所需要的最大作用力）,这一不同的结果曾引起很多争论，最后Muller等人指出JKR和DMT模型各有各的应用范围：JKR模型对大颗粒，高表面能，低弹性模量的材料描述较好。而DMT模型则相反。由赫兹开创性工作开始，随后由其他人完善的接触力学理论是涉及到接触体的各种科学及工程研究中不可缺少的工具之一。因此赫兹在接触力学领域所作出的贡献不应该被他在电磁学领域杰出的成就而忽视。赫兹的主要贡献是用实验证明了电磁波的存在，并测出电磁波传播的速度跟光速相同，还进一步观察到电磁波具有聚焦、直进性、反射、折射和偏振等性质。(1)赫兹证明电磁波存在的实验赫兹是亥姆霍兹的学生，在老师的影响和要求下，他深入研究了电磁理论。1879年，德国柏林科学院悬奖征解，向当时科学界征求对麦克斯韦电磁理论进行实验验证，促使年轻的赫兹萌发了进行电磁波实验的雄心壮志。赫兹的实验装置一部分如。AA′是两块40厘米见方的铜板，焊上直径0.5厘米，长70厘米的铜棒，头上各接一小铜球，相对放置，球中间留有空隙约0.75厘米。铜球表面仔细磨光，两棒分别接到感应圈的两端，当通电时，两棒之间产生放电，形成振荡。 再取2毫米粗的铜棒做成圆环，半径为35厘米，如中的B。圆环的空隙f，宽度可用精密螺旋调节，从零点几毫米调到几毫米。当放在适当位置时，f间隙会跟随AA′产生火花放电，火花可长达6-7毫米。B环可围绕平行于AA′面的法线mn旋转，旋转到不同位置，f放电的火花长度不一样。当f处于a或a′时，完全没有火花；转动些许角度，开始会产生火花；转至b或b′时，火花最大。(2)赫兹测出电磁波速度赫兹最有说服力的实验是直接测出电磁波的传播速度。他用的装置如下：导体AA′（赫兹称之为原导体）在感应圈的激励下产生电磁波。AA′平面与地板垂直，在图 图 中赫兹标了一条基线rs，下面是距离标记从离AA′中心点45厘米处计程。 

 根据 [[ 麦克斯韦 ]] 理论，已经知道这个速度大概是每秒3万公里，要直接测这样的速度是十分困难的。 [[ 赫兹 ]] 想起了20年前他的老师昆特(Kundt)用驻波测声速的方法，巧妙地设计了一个方案 。麦克斯韦麦克斯韦他在教室的墙壁上贴了一张4米高，2米宽的锌箔，并将锌箔与墙上所有的煤气管道、水管等联接，使电磁波在墙壁遭遇反射。前进波和反射波叠加的结果就会组成驻波，。根据波动理论，驻波的节距等于半波长，测出节点的位置就可以知道波长。 赫兹沿基线rs移动探测线圈，果然在不同的位置上火花隙的长度不一样。有的地方最强，这是波腹；有的地方最弱，甚至没有火花，这是波节。根据电容器的振荡理论赫兹算得电磁振荡的周期。从光速就是电磁波的速度的假设和测得的波长也可算出周期，两者相差大约10%，赫兹证实了电磁波的速度就是光速。(3)观察到电磁波有聚焦、直进、反射、折射和偏振现象为了进一步考察电磁波的性质，赫兹又设计了一系列实验，其中有聚焦、直进性、反射、折射和偏振。他用2米长的锌板弯成抛物柱面形，，柱面的焦距大约为12.5厘米。他把发射振子和接收振子分别安在两块柱面的焦线上，调整感应圈使发射振子产生电火花。当两柱面正好面对时，接收振子也会发出火花；位置离开就不产生效果，由此证明电磁波和光波一样也有聚焦和直进性的性质。赫兹还用1.5米高重500千克的大块沥青做成三棱镜，让电磁波通过，和光一样电磁波也发生折射。他测得最小偏向角为22°，三棱镜的顶角是30°，由此算出沥青对电磁波的折射率是1.69。他还用"金属栅"显示了电磁波的偏振性。在1888年12月13日向柏林科学院作了题为《论电辐射》的报告，他以充分的实验证据全面证实了电磁波和光波的同一性。他写道："我认为这些实验有力地铲除了对光、辐射热和电磁波动之间的同一性的任何怀疑" 。

根据波动理论，驻波的节距等于半波长，测出节点的位置就可以知道波长。 [[赫兹]]沿基线rs移动探测线圈，果然在不同的位置上火花隙的长度不一样。有的地方最强，这是波腹；有的地方最弱，甚至没有火花，这是波节。 根据电容器的振荡理论[[赫兹]]算得电磁振荡的周期。从光速就是电磁波的速度的假设和测得的波长也可算出周期，两者相差大约10%，[[赫兹]]证实了电磁波的速度就是光速。 (3)观察到电磁波有聚焦、直进、反射、折射和偏振现象： 为了进一步考察电磁波的性质，[[赫兹]]又设计了一系列实验，其中有聚焦、直进性、反射、折射和偏振。他用2米长的锌板弯成抛物柱面形，，柱面的焦距大约为12.5厘米。 他把发射振子和接收振子分别安在两块柱面的焦线上，调整感应圈使发射振子产生电火花。当两柱面正好面对时，接收振子也会发出火花；位置离开就不产生效果，由此证明电磁波和光波一样也有聚焦和直进性的性质。 [[赫兹]]还用1.5米高重500千克的大块沥青做成三棱镜，让电磁波通过，和光一样电磁波也发生折射。他测得最小偏向角为22°，三棱镜的顶角是30°，由此算出沥青对电磁波的折射率是1.69。他还用"金属栅"显示了电磁波的偏振性。 在1888年12月13日向[[柏林]]科学院作了题为《论电辐射》的报告，他以充分的实验证据全面证实了电磁波和光波的同一性。他写道："我认为这些实验有力地铲除了对光、辐射热和电磁波动之间的同一性的任何怀疑"。 ==相關影片=={{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=OvGhBWETX4I|alignment=inline |dimensions=640|container=frame|description= Famous Scientist Heinrich Rudolf Hertz Interesting Facts}} {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=B_pV4LFzsYY|alignment=inline |dimensions=640|container=frame|description= Reseña Biográfica HEINRICH RUDOLF HERTZ y sus ondas electromagnéticas}} {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=bUxxQk2M5Yc|alignment=inline |dimensions=640|container=frame|description= Heinrich Rudolf Hertz and Guglielmo Marconi replica}} {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=3yraxr4yu2g|alignment=inline |dimensions=640|container=frame|description= Heinrich Rudolf Hertz. (Hertz). (Ciclos). (Frequência? Vide Descrição Vários Países do mundo).}} {{clear}}== 分类格式 ==

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