เฮิรตซ์พิสูจน์การมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างไร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตามทฤษฎีของ Maxwell การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรการสั่นสามารถแพร่กระจายในอวกาศได้ ในงานของเขา เขาแสดงให้เห็นว่าคลื่นเหล่านี้แพร่กระจายด้วยความเร็วแสง 300,000 กม./วินาที อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามที่จะหักล้างงานของ Maxwell หนึ่งในนั้นคือ Heinrich Hertz เขาสงสัยเกี่ยวกับงานของ Maxwell และพยายามทำการทดลองเพื่อหักล้างการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในอวกาศเรียกว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความเข้ม สนามไฟฟ้าตั้งฉากกัน และจากทฤษฎีของ Maxwell พบว่าระนาบของตำแหน่งของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความเข้มอยู่ที่มุม 90 0 กับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. ระนาบตำแหน่งของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความตึง ()

ข้อสรุปเหล่านี้และพยายามท้าทายไฮน์ริช เฮิรตซ์ ในการทดลองของเขา เขาพยายามสร้างอุปกรณ์สำหรับศึกษาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้ได้ตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไฮน์ริช เฮิรตซ์จึงสร้างเครื่องสั่นที่เรียกว่าเฮิรตซ์ ตอนนี้เราเรียกมันว่าเสาอากาศส่งสัญญาณ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. เครื่องสั่นเฮิรตซ์ ()

พิจารณาว่าไฮน์ริช เฮิรตซ์ได้รับอีซีแอลหรือเสาอากาศส่งสัญญาณอย่างไร

ข้าว. 3. วงจรออสซิลเลเตอร์ปิดของเฮิรตซ์ ()

เมื่อมีวงจรออสซิลเลเตอร์แบบปิด (รูปที่ 3) เฮิรตซ์เริ่มแยกเพลตตัวเก็บประจุไปในทิศทางที่ต่างกันและในท้ายที่สุดเพลตจะอยู่ที่มุม 180 0 และปรากฎว่าหากการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นในออสซิลเลเตอร์นี้ วงจรจากนั้นพวกเขาก็ห่อหุ้มวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเปิดนี้จากทุกด้าน ด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนแปลง สนามไฟฟ้าสร้างแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ และแม่เหล็กไฟฟ้าสลับสร้างไฟฟ้า เป็นต้น กระบวนการนี้เรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ()

หากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเปิด ประกายไฟจะกระโดดไปมาระหว่างค่าลบและค่าบวก ซึ่งเป็นค่าที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วอย่างแม่นยำ รอบๆ ประจุเร่งนี้จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งสร้างสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนสลับกัน ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ และอื่นๆ ดังนั้น ตามสมมติฐานของไฮน์ริช เฮิรตซ์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมา จุดประสงค์ของการทดลองของเฮิรตซ์คือการสังเกตปฏิสัมพันธ์และการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ในการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เฮิรตซ์ต้องสร้างเรโซเนเตอร์ (รูปที่ 5)

ข้าว. 5. เรโซเนเตอร์ของเฮิรตซ์ ()

นี่คือวงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งเป็นตัวนำแบบปิดที่ถูกตัดพร้อมกับลูกบอลสองลูกและลูกบอลเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งที่ค่อนข้าง

จากกันในระยะสั้นๆ เกิดประกายไฟขึ้นระหว่างลูกบอลเรโซเนเตอร์ทั้งสองเกือบจะพร้อมกันเมื่อประกายไฟพุ่งเข้าไปในตัวปล่อย (รูปที่ 6)

รูปที่ 6 การปล่อยและการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ()

มีการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและดังนั้นการรับสัญญาณคลื่นนี้โดยเครื่องสะท้อนซึ่งถูกใช้เป็นเครื่องรับ

จากประสบการณ์นี้พบว่ามีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แพร่กระจาย ถ่ายเทพลังงาน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าใน วงปิดซึ่งอยู่ห่างจากตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามากพอ

ในการทดลองของเฮิรตซ์ ระยะห่างระหว่างวงจรออสซิลเลเตอร์เปิดกับตัวสะท้อนคือประมาณสามเมตร นี่ก็เพียงพอแล้วที่จะพบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายในอวกาศได้ ต่อมา เฮิรตซ์ได้ทำการทดลองและพบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายอย่างไร โดยวัสดุบางชนิดสามารถขัดขวางการแพร่กระจายได้ เช่น วัสดุที่นำไฟฟ้าป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ให้ผ่าน วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าทำให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านได้

การทดลองของ Heinrich Hertz แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ต่อมานักวิทยาศาสตร์หลายคนเริ่มทำงานในทิศทางนี้ ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประสบความสำเร็จโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Alexander Popov เขาเป็นคนแรกในโลกที่ทำการส่งข้อมูลในระยะไกล นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่าวิทยุ ซึ่งแปลเป็นภาษารัสเซียว่า "วิทยุ" หมายถึง "แผ่รังสี" ด้วยความช่วยเหลือของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การส่งข้อมูลแบบไร้สายได้ดำเนินการเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2438 ที่มหาวิทยาลัยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก อุปกรณ์ของ Popov ได้รับการจัดหาซึ่งได้รับรังสีเอกซ์ครั้งแรกซึ่งประกอบด้วยคำเพียงสองคำเท่านั้น: Heinrich Hertz

ความจริงก็คือในเวลานี้โทรเลข (การเชื่อมต่อสาย) และโทรศัพท์มีอยู่แล้วยังมีรหัสมอร์สด้วยความช่วยเหลือซึ่งพนักงานของ Popov ส่งจุดและขีดกลางซึ่งถูกบันทึกและถอดรหัสบนกระดานต่อหน้าคณะกรรมาธิการ . แน่นอนว่าวิทยุของ Popov ไม่เหมือนกับเครื่องรับสมัยใหม่ที่เราใช้ (รูปที่ 7)

ข้าว. 7. เครื่องรับวิทยุของ Popov ()

Popov ได้ทำการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการรับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ใช่ตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่มีพายุฝนฟ้าคะนองรับสัญญาณฟ้าผ่าและเขาเรียกเครื่องรับของเขาว่าเป็นเครื่องตรวจจับฟ้าผ่า (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. สายฟ้าฟาดของโปปอฟ ()

ข้อดีของ Popov ได้แก่ ความเป็นไปได้ในการสร้างเสาอากาศรับสัญญาณ เขาเป็นคนที่แสดงความจำเป็นในการสร้างเสาอากาศยาวพิเศษที่สามารถรับได้เพียงพอ จำนวนมากของพลังงานจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับในเสาอากาศนี้

พิจารณาว่าเครื่องรับของโปปอฟประกอบด้วยส่วนใดบ้าง ส่วนหลักของเครื่องรับคือตัวเชื่อม (หลอดแก้วที่เต็มไปด้วยตะไบโลหะ (รูปที่ 9))

สถานะของตะไบเหล็กนี้มีขนาดใหญ่ ความต้านทานไฟฟ้าในรัฐนี้ coherer กระแสไฟฟ้าไม่พลาด แต่ทันทีที่มีประกายไฟเล็ก ๆ เล็ดลอดผ่านการเชื่อมโยงกัน (สำหรับสิ่งนี้มีผู้ติดต่อสองคนที่แยกจากกัน) และขี้เลื่อยเผาและความต้านทานของตัวเชื่อมต่อลดลงหลายร้อยครั้ง

ส่วนต่อไปของเครื่องรับ Popov คือกระดิ่งไฟฟ้า (รูปที่ 10)

ข้าว. 10. กระดิ่งไฟฟ้าในตัวรับของ Popov ()

มันเป็นกระดิ่งไฟฟ้าที่ประกาศการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากกริ่งไฟฟ้าแล้ว เครื่องรับของโปปอฟยังมีแหล่งสัญญาณอีกด้วย กระแสตรง- แบตเตอรี่ (รูปที่ 7) ซึ่งรับประกันการทำงานของเครื่องรับทั้งหมด และแน่นอนเสาอากาศรับสัญญาณซึ่ง Popov ยกขึ้น ลูกโป่ง(รูปที่ 11).

ข้าว. 11. รับเสาอากาศ ()

การทำงานของเครื่องรับมีดังนี้: แบตเตอรี่สร้างกระแสไฟฟ้าในวงจรซึ่งมีการเชื่อมโยงกันและกระดิ่ง กริ่งไฟฟ้าไม่สามารถส่งเสียงได้ เนื่องจากคอนเนคเตอร์มีความต้านทานไฟฟ้ามาก กระแสไฟไม่ผ่าน และจำเป็นต้องเลือกความต้านทานที่ต้องการ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระทบเสาอากาศรับ กระแสไฟฟ้าก็ถูกเหนี่ยวนำเข้าไป กระแสไฟฟ้าจากเสาอากาศและแหล่งพลังงานรวมกันมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ในขณะนั้น ประกายไฟก็กระโดดขึ้น ขี้เลื่อยที่เชื่อมโยงกันถูกเผา และกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน อุปกรณ์. ระฆังเริ่มดังขึ้น (รูปที่ 12)

ข้าว. 12. หลักการทำงานของเครื่องรับ Popov ()

ในเครื่องรับของ Popov นอกจากกระดิ่งแล้ว ยังมีกลไกการเคาะที่ออกแบบมาให้ตีระฆังและตัวเชื่อมพร้อมกัน ซึ่งทำให้เกิดการสั่นที่เชื่อมโยงกัน เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามา กริ่งก็ดังขึ้น ตัวเชื่อมก็สั่น - ขี้เลื่อยก็พัง และในขณะนั้นความต้านทานก็เพิ่มขึ้นอีกครั้ง กระแสไฟฟ้าก็หยุดไหลผ่านตัวเชื่อมโยง ระฆังหยุดดังจน นัดต่อไปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. นี่คือวิธีการทำงานของเครื่องรับของ Popov

Popov ชี้ให้เห็นสิ่งต่อไปนี้: เครื่องรับสามารถทำงานได้ค่อนข้างดีในระยะทางไกล แต่สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องสร้างตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีมาก - นี่คือปัญหาของเวลานั้น

การส่งสัญญาณครั้งแรกโดยอุปกรณ์ของ Popov เกิดขึ้นที่ระยะ 25 เมตร และในเวลาเพียงไม่กี่ปี ระยะทางก็มากกว่า 50 กิโลเมตรแล้ว ทุกวันนี้ ด้วยความช่วยเหลือของคลื่นวิทยุ เราสามารถส่งข้อมูลไปทั่วโลกได้

ไม่เพียงแต่ Popov เท่านั้นที่ทำงานในพื้นที่นี้ แต่ Marconi นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลียังสามารถแนะนำสิ่งประดิษฐ์ของเขาไปสู่การผลิตได้ทั่วโลก ดังนั้นเครื่องรับวิทยุเครื่องแรกจึงมาหาเราจากต่างประเทศ เราจะพิจารณาหลักการของการสื่อสารทางวิทยุสมัยใหม่ในบทต่อไป

บรรณานุกรม

1. Tikhomirov S.A. , Yavorsky B.M. ฟิสิกส์ (ระดับพื้นฐาน) - M .: Mnemozina, 2012.
2. Gendenstein L.E. , Dick Yu.I. ฟิสิกส์เกรด 10 - ม.: มนีโมซิน, 2014.
3. กิโคอิน ไอ.เค. กิโคอิน เอ.เค. ฟิสิกส์-9. - ม.: การตรัสรู้, 1990.

การบ้าน

1. ไฮน์ริช เฮิรตซ์พยายามท้าทายข้อสรุปใดของแมกซ์เวลล์
2. กำหนดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
3. ตั้งชื่อหลักการทำงานของเครื่องรับ Popov

1. อินเทอร์เน็ตพอร์ทัล Mirit.ru ()
2. อินเทอร์เน็ตพอร์ทัล Ido.tsu.ru ()
3. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Reftrend.ru ()

ตามทฤษฎีของ Maxwell การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรการสั่นสามารถแพร่กระจายในอวกาศได้ ในงานของเขา เขาแสดงให้เห็นว่าคลื่นเหล่านี้แพร่กระจายด้วยความเร็วแสง 300,000 กม./วินาที อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามที่จะหักล้างงานของ Maxwell หนึ่งในนั้นคือ Heinrich Hertz เขาสงสัยเกี่ยวกับงานของ Maxwell และพยายามทำการทดลองเพื่อหักล้างการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในอวกาศเรียกว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ความเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความแรงของสนามไฟฟ้าจะตั้งฉากกัน และจากทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ ระนาบของตำแหน่งของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความแรงอยู่ที่มุม 90 0 กับทิศทางของการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปที่ 1) .

ข้าว. 1. ระนาบตำแหน่งของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความตึง ()

ข้อสรุปเหล่านี้และพยายามท้าทายไฮน์ริช เฮิรตซ์ ในการทดลองของเขา เขาพยายามสร้างอุปกรณ์สำหรับศึกษาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้ได้ตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไฮน์ริช เฮิรตซ์จึงสร้างเครื่องสั่นที่เรียกว่าเฮิรตซ์ ตอนนี้เราเรียกมันว่าเสาอากาศส่งสัญญาณ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. เครื่องสั่นเฮิรตซ์ ()

พิจารณาว่าไฮน์ริช เฮิรตซ์ได้รับอีซีแอลหรือเสาอากาศส่งสัญญาณอย่างไร

ข้าว. 3. วงจรออสซิลเลเตอร์ปิดของเฮิรตซ์ ()

เมื่อมีวงจรออสซิลเลเตอร์แบบปิด (รูปที่ 3) เฮิรตซ์เริ่มแยกเพลตตัวเก็บประจุไปในทิศทางที่ต่างกันและในท้ายที่สุดเพลตจะอยู่ที่มุม 180 0 และปรากฎว่าหากการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นในออสซิลเลเตอร์นี้ วงจรจากนั้นพวกเขาก็ห่อหุ้มวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเปิดนี้จากทุกด้าน ด้วยเหตุนี้สนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ และสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น กระบวนการนี้เรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ()

หากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเปิด ประกายไฟจะกระโดดไปมาระหว่างค่าลบและค่าบวก ซึ่งเป็นค่าที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วอย่างแม่นยำ รอบๆ ประจุเร่งนี้จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งสร้างสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนสลับกัน ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ และอื่นๆ ดังนั้น ตามสมมติฐานของไฮน์ริช เฮิรตซ์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมา จุดประสงค์ของการทดลองของเฮิรตซ์คือการสังเกตปฏิสัมพันธ์และการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ในการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เฮิรตซ์ต้องสร้างเรโซเนเตอร์ (รูปที่ 5)

ข้าว. 5. เรโซเนเตอร์ของเฮิรตซ์ ()

นี่คือวงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งเป็นตัวนำแบบปิดที่ถูกตัดพร้อมกับลูกบอลสองลูกและลูกบอลเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งที่ค่อนข้าง

จากกันในระยะสั้นๆ เกิดประกายไฟขึ้นระหว่างลูกบอลเรโซเนเตอร์ทั้งสองเกือบจะพร้อมกันเมื่อประกายไฟพุ่งเข้าไปในตัวปล่อย (รูปที่ 6)

รูปที่ 6 การปล่อยและการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ()

มีการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและดังนั้นการรับสัญญาณคลื่นนี้โดยเครื่องสะท้อนซึ่งถูกใช้เป็นเครื่องรับ

จากประสบการณ์นี้พบว่ามีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งแพร่กระจายไปตามลำาดับ นำพาพลังงาน สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าในวงจรปิดซึ่งอยู่ห่างจากตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามากพอ

ในการทดลองของเฮิรตซ์ ระยะห่างระหว่างวงจรออสซิลเลเตอร์เปิดกับตัวสะท้อนคือประมาณสามเมตร นี่ก็เพียงพอแล้วที่จะพบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายในอวกาศได้ ต่อมา เฮิรตซ์ได้ทำการทดลองและพบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายอย่างไร โดยวัสดุบางชนิดสามารถขัดขวางการแพร่กระจายได้ เช่น วัสดุที่นำไฟฟ้าป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ให้ผ่าน วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าทำให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านได้

การทดลองของ Heinrich Hertz แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ต่อมานักวิทยาศาสตร์หลายคนเริ่มทำงานในทิศทางนี้ ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประสบความสำเร็จโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Alexander Popov เขาเป็นคนแรกในโลกที่ทำการส่งข้อมูลในระยะไกล นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่าวิทยุ ซึ่งแปลเป็นภาษารัสเซียว่า "วิทยุ" หมายถึง "แผ่รังสี" ด้วยความช่วยเหลือของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การส่งข้อมูลแบบไร้สายได้ดำเนินการเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2438 ที่มหาวิทยาลัยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก อุปกรณ์ของ Popov ได้รับการจัดหาซึ่งได้รับรังสีเอกซ์ครั้งแรกซึ่งประกอบด้วยคำเพียงสองคำเท่านั้น: Heinrich Hertz

ความจริงก็คือในเวลานี้โทรเลข (การเชื่อมต่อสาย) และโทรศัพท์มีอยู่แล้วยังมีรหัสมอร์สด้วยความช่วยเหลือซึ่งพนักงานของ Popov ส่งจุดและขีดกลางซึ่งถูกบันทึกและถอดรหัสบนกระดานต่อหน้าคณะกรรมาธิการ . แน่นอนว่าวิทยุของ Popov ไม่เหมือนกับเครื่องรับสมัยใหม่ที่เราใช้ (รูปที่ 7)

ข้าว. 7. เครื่องรับวิทยุของ Popov ()

Popov ได้ทำการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการรับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ใช่ตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่มีพายุฝนฟ้าคะนองรับสัญญาณฟ้าผ่าและเขาเรียกเครื่องรับของเขาว่าเป็นเครื่องตรวจจับฟ้าผ่า (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. สายฟ้าฟาดของโปปอฟ ()

ข้อดีของ Popov รวมถึงความเป็นไปได้ในการสร้างเสาอากาศรับสัญญาณ เขาเป็นคนที่แสดงความจำเป็นในการสร้างเสาอากาศยาวพิเศษที่สามารถรับพลังงานจำนวนมากเพียงพอจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้มีกระแสไฟฟ้าสลับเกิดขึ้นในเสาอากาศนี้ .

พิจารณาว่าเครื่องรับของโปปอฟประกอบด้วยส่วนใดบ้าง ส่วนหลักของเครื่องรับคือตัวเชื่อม (หลอดแก้วที่เต็มไปด้วยตะไบโลหะ (รูปที่ 9))

ตะไบเหล็กดังกล่าวมีความต้านทานไฟฟ้าสูงในสถานะนี้ตัวเชื่อมไม่ผ่านกระแสไฟฟ้า แต่ทันทีที่ประกายไฟเล็ก ๆ เล็ดลอดผ่านตัวเชื่อม (สำหรับสิ่งนี้มีหน้าสัมผัสสองตัวที่แยกจากกัน) ตะไบก็ถูกเผา และความต้านทานของผู้เชื่อมโยงลดลงหลายร้อยครั้ง

ส่วนต่อไปของเครื่องรับ Popov คือกระดิ่งไฟฟ้า (รูปที่ 10)

ข้าว. 10. กระดิ่งไฟฟ้าในตัวรับของ Popov ()

มันเป็นกระดิ่งไฟฟ้าที่ประกาศการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากกริ่งไฟฟ้าแล้ว เครื่องรับของ Popov ยังมีแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง - แบตเตอรี่ (รูปที่ 7) ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องรับทั้งหมดจะทำงาน และแน่นอนเสาอากาศรับสัญญาณซึ่ง Popov ยกขึ้นในลูกโป่ง (รูปที่ 11)

ข้าว. 11. รับเสาอากาศ ()

การทำงานของเครื่องรับมีดังนี้: แบตเตอรี่สร้างกระแสไฟฟ้าในวงจรซึ่งมีการเชื่อมโยงกันและกระดิ่ง กริ่งไฟฟ้าไม่สามารถส่งเสียงได้ เนื่องจากคอนเนคเตอร์มีความต้านทานไฟฟ้ามาก กระแสไฟไม่ผ่าน และจำเป็นต้องเลือกความต้านทานที่ต้องการ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระทบเสาอากาศรับ กระแสไฟฟ้าก็ถูกเหนี่ยวนำเข้าไป กระแสไฟฟ้าจากเสาอากาศและแหล่งพลังงานรวมกันมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ในขณะนั้น ประกายไฟก็กระโดดขึ้น ขี้เลื่อยที่เชื่อมโยงกันถูกเผา และกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน อุปกรณ์. ระฆังเริ่มดังขึ้น (รูปที่ 12)

ข้าว. 12. หลักการทำงานของเครื่องรับ Popov ()

ในเครื่องรับของ Popov นอกจากกระดิ่งแล้ว ยังมีกลไกการเคาะที่ออกแบบมาให้ตีระฆังและตัวเชื่อมพร้อมกัน ซึ่งทำให้เกิดการสั่นที่เชื่อมโยงกัน เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามา กริ่งก็ดังขึ้น ตัวเชื่อมก็สั่น - ขี้เลื่อยก็พัง และในขณะนั้นความต้านทานก็เพิ่มขึ้นอีกครั้ง กระแสไฟฟ้าก็หยุดไหลผ่านตัวเชื่อมโยง ระฆังหยุดส่งเสียงจนกว่าจะได้รับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในครั้งต่อไป นี่คือวิธีการทำงานของเครื่องรับของ Popov

Popov ชี้ให้เห็นสิ่งต่อไปนี้: เครื่องรับสามารถทำงานได้ค่อนข้างดีในระยะทางไกล แต่สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องสร้างตัวปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีมาก - นี่คือปัญหาของเวลานั้น

การส่งสัญญาณครั้งแรกโดยอุปกรณ์ของ Popov เกิดขึ้นที่ระยะ 25 เมตร และในเวลาเพียงไม่กี่ปี ระยะทางก็มากกว่า 50 กิโลเมตรแล้ว ทุกวันนี้ ด้วยความช่วยเหลือของคลื่นวิทยุ เราสามารถส่งข้อมูลไปทั่วโลกได้

ไม่เพียงแต่ Popov เท่านั้นที่ทำงานในพื้นที่นี้ แต่ Marconi นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลียังสามารถแนะนำสิ่งประดิษฐ์ของเขาไปสู่การผลิตได้ทั่วโลก ดังนั้นเครื่องรับวิทยุเครื่องแรกจึงมาหาเราจากต่างประเทศ เราจะพิจารณาหลักการของการสื่อสารทางวิทยุสมัยใหม่ในบทต่อไป

บรรณานุกรม

1. Tikhomirov S.A. , Yavorsky B.M. ฟิสิกส์ (ระดับพื้นฐาน) - M .: Mnemozina, 2012.
2. Gendenstein L.E. , Dick Yu.I. ฟิสิกส์เกรด 10 - ม.: มนีโมซิน, 2014.
3. กิโคอิน ไอ.เค. กิโคอิน เอ.เค. ฟิสิกส์-9. - ม.: การตรัสรู้, 1990.

การบ้าน

1. ไฮน์ริช เฮิรตซ์พยายามท้าทายข้อสรุปใดของแมกซ์เวลล์
2. กำหนดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
3. ตั้งชื่อหลักการทำงานของเครื่องรับ Popov

1. อินเทอร์เน็ตพอร์ทัล Mirit.ru ()
2. อินเทอร์เน็ตพอร์ทัล Ido.tsu.ru ()
3. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Reftrend.ru ()

การทดลองของเฮิรตซ์

ทฤษฎีไฟฟ้าและ ปรากฏการณ์แม่เหล็กสร้างขึ้นโดยผลงานของนักคณิตศาสตร์ที่เก่งที่สุดในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษนี้ และจนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้นักวิทยาศาสตร์เกือบทุกคนยอมรับ โดยพื้นฐานแล้ว อนุญาตให้มีของเหลวไฟฟ้าและแม่เหล็กชนิดพิเศษที่ไม่มีน้ำหนักซึ่งมีคุณสมบัติของการกระทำในระยะไกล หลักการของหลักคำสอนเรื่องความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน - "การกระทำในระยะไกล" - ยังคงชี้นำในหลักคำสอนเรื่องไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก แต่แล้วในช่วงทศวรรษที่ 30 ฟาราเดย์ผู้ปราดเปรื่อง ทิ้งคำถามของ หน่วยงานไฟฟ้าและแม่เหล็กสำหรับการกระทำภายนอก เขาได้แสดงความคิดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง แรงดึงดูดและแรงผลักของวัตถุที่ถูกประจุไฟฟ้า การเกิดกระแสไฟฟ้าผ่านอิทธิพล ปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กและกระแส และในที่สุด ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตามฟาราเดย์นั้นไม่ได้แสดงออกมาโดยตรงที่ระยะห่างของคุณสมบัติที่มีอยู่ในของเหลวไฟฟ้าและแม่เหล็ก แต่เป็นเพียง ผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงพิเศษในสถานะของตัวกลางซึ่งเห็นได้ชัดว่าส่งผลกระทบโดยตรงต่อประจุไฟฟ้าแม่เหล็กหรือตัวนำที่มีกระแส เนื่องจากการกระทำดังกล่าวทั้งหมดถูกสังเกตอย่างเท่าเทียมกันในสุญญากาศ เช่นเดียวกับในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอากาศหรือวัตถุอื่น จากนั้นในการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากกระบวนการของกระแสไฟฟ้าและการทำให้เป็นแม่เหล็ก บนอากาศฟาราเดย์เห็นสาเหตุของปรากฏการณ์เหล่านี้ ดังนั้นเช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงส่องสว่างวัตถุที่อยู่ห่างไกลจากมันโดยการเกิดการสั่นสะเทือนพิเศษของอีเธอร์และการส่งผ่านการสั่นสะเทือนเหล่านี้จากอนุภาคไปยังอนุภาคดังนั้นใน กรณีนี้โดยวิธีการก่อกวนพิเศษในตัวกลางของอีเธอร์เดียวกันและการส่งผ่านการรบกวนเหล่านี้จากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง การกระทำทางไฟฟ้า แม่เหล็ก และแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดจะแพร่กระจายในอวกาศ แนวคิดนี้เป็นแนวทางในการวิจัยทั้งหมดของฟาราเดย์ เธอบางสิ่งบางอย่าง ที่สำคัญที่สุดคือและนำเขาไปสู่การค้นพบที่มีชื่อเสียงทั้งหมดของเขา แต่การสอนของฟาราเดย์ไม่ช้าและไม่สามารถรวมเข้ากับวิทยาศาสตร์ได้ง่าย เป็นเวลาหลายสิบปีที่ปรากฏการณ์ที่ค้นพบโดยเขาได้รับการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สุด แนวคิดหลักของฟาราเดย์ถูกละเลยหรือพิจารณาโดยตรงว่าไม่น่าเชื่อถือและไม่ได้รับการพิสูจน์มากนัก เฉพาะในช่วงครึ่งหลังของอายุหกสิบเศษเท่านั้นที่มีผู้ติดตามพรสวรรค์ของฟาราเดย์ ซึ่งเสียชีวิตเร็วมาก เสมียนแมกซ์เวลล์ปรากฏตัวขึ้น ผู้ตีความและพัฒนาทฤษฎีของฟาราเดย์ ทำให้มีลักษณะทางคณิตศาสตร์อย่างเคร่งครัด แมกซ์เวลล์พิสูจน์ให้เห็นถึงความจำเป็นของการมีอยู่ของความเร็ว จำกัด ซึ่งการส่งผ่านการกระทำของกระแสไฟฟ้าหรือแม่เหล็กเกิดขึ้นผ่านตัวกลาง ความเร็วนี้ ตามที่แม็กซ์เวลล์ กล่าว ควรเท่ากับความเร็วที่แสงแพร่กระจายในตัวกลางที่กำลังพิจารณาสื่อที่มีส่วนร่วมในการส่งการกระทำทางไฟฟ้าและแม่เหล็กไม่สามารถเป็นอย่างอื่นได้นอกจากอีเธอร์เดียวกันซึ่งเป็นที่ยอมรับในทฤษฎีของแสงและความร้อนจากการแผ่รังสี กระบวนการขยายพันธุ์ของการกระทำทางไฟฟ้าและแม่เหล็กในอวกาศต้องมีคุณภาพเหมือนกับกระบวนการขยายพันธุ์ของรังสีแสง กฎทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับรังสีของแสงนั้นค่อนข้างใช้ได้กับ รังสีไฟฟ้าตามคำกล่าวของ Maxwell ปรากฏการณ์ของแสงก็คือปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า ลำแสงเป็นชุดของการรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กมาก ตื่นเต้นอย่างต่อเนื่องในอีเธอร์ของตัวกลาง การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายใต้อิทธิพลของการใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกายคืออะไร, การสะกดจิตของเหล็กหรือการก่อตัวของกระแสในขดลวด - ยังไม่ทราบ ทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ยังไม่สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนถึงธรรมชาติของการเสียรูปที่สันนิษฐานไว้ เป็นที่แน่ชัดว่า การเปลี่ยนแปลงใด ๆความผิดปกติของตัวกลางที่ผลิตขึ้นภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าของร่างกายนั้นมาพร้อมกับการปรากฏตัวของปรากฏการณ์แม่เหล็กในตัวกลางนี้และในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงใด ๆในสภาพแวดล้อมของการเสียรูปที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของกระบวนการแม่เหล็กใด ๆ จะมาพร้อมกับการกระตุ้น การกระทำทางไฟฟ้า. หาก ณ จุดใดในตัวกลางที่บิดเบี้ยวด้วยกระแสไฟฟ้าของวัตถุใด ๆ สังเกตเห็นแรงไฟฟ้าในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง กล่าวคือ ลูกบอลไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่วางอยู่ในที่ที่กำหนดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้ เมื่อนั้นมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงใน การเสียรูปของตัวกลางพร้อมกับการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของแรงไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนด แรงแม่เหล็กจะปรากฏในทิศทางที่ตั้งฉากกับแรงไฟฟ้า - ขั้วแม่เหล็กที่วางอยู่ที่นี่จะได้รับการดันไปในทิศทางตั้งฉาก สู่แรงไฟฟ้า นี่คือผลที่ตามมาจากทฤษฎีไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ แม้จะมีความสนใจอย่างมากในคำสอนของฟาราเดย์-แมกซ์เวลล์ หลายคนก็ยังพบกับข้อสงสัย ทฤษฎีนี้ใช้ลักษณะทั่วไปที่กล้าหาญเกินไป! การทดลอง G. (Heinrich Hertz) ซึ่งผลิตในปี 1888 ในที่สุดก็ยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีของ Maxwell ช. จัดการ เพื่อที่จะพูด ให้ตระหนัก สูตรทางคณิตศาสตร์แม็กซ์เวลล์พยายามพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของรังสีไฟฟ้าหรือแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างถูกต้อง ตามที่ระบุไว้แล้ว ตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ การแพร่กระจายของลำแสงในสาระสำคัญ การแพร่กระจายของการรบกวนทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในอีเธอร์ เปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว ทิศทางที่การก่อกวนดังกล่าว การเสียรูปดังกล่าว ทำให้เกิดความตื่นเต้น ตาม Maxwell นั้นตั้งฉากกับตัวลำแสงเอง จากสิ่งนี้ เป็นที่แน่ชัดว่าการกระตุ้นโดยตรงในร่างกายของกระแสไฟฟ้าใดๆ ที่เปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ แรงกระตุ้นในตัวนำของกระแสไฟสลับกันและในระยะเวลาสั้นมาก ควรอยู่ในอีเทอร์รอบตัวนำนี้ ทำให้เกิดการรบกวนทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกันซึ่งเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ ควรทำให้เกิดปรากฏการณ์ในเชิงคุณภาพอย่างสมบูรณ์ เช่นนั้นรังสีของแสงคืออะไร แต่เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าเมื่อมีการปล่อยตัวไฟฟ้าหรือโถเลย์เดนในตัวนำซึ่งเกิดการคายประจุ กระแสไฟฟ้าทั้งชุดจะก่อตัวสลับกันในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง ร่างกายที่คายประจุจะไม่สูญเสียกระแสไฟฟ้าในทันที ในทางกลับกัน ในระหว่างการคายประจุ จะมีการชาร์จไฟใหม่หลายครั้งด้วยสัญญาณไฟฟ้าอย่างใดอย่างหนึ่ง ประจุต่อเนื่องที่ปรากฏบนร่างกายจะลดลงทีละน้อยตามขนาด ยศดังกล่าวเรียกว่า สั่นสะเทือนระยะเวลาของการดำรงอยู่ในตัวนำของกระแสไฟฟ้าสองกระแสต่อเนื่องกันที่มีการคายประจุดังกล่าว กล่าวคือ ระยะเวลา การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า,หรือมิฉะนั้น ช่วงเวลาระหว่างสองช่วงเวลาที่ตัวปล่อยประจุได้รับประจุที่ต่อเนื่องกันมากที่สุดที่ปรากฏอยู่บนนั้น สามารถคำนวณได้จากรูปร่างและขนาดของตัวปล่อยประจุและตัวนำที่เกิดการปล่อยประจุดังกล่าว ตามทฤษฏี ระยะเวลาของการแกว่งทางไฟฟ้านี้ (ท)แสดงโดยสูตร:

T = 2π√(LC).

ที่นี่ กับหมายถึง ความจุไฟฟ้าการปลดปล่อยร่างกายและ หลี่ - ค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเองตัวนำที่มีการคายประจุ (ดู) ค่าทั้งสองจะแสดงตามระบบเดียวกันของหน่วยสัมบูรณ์ เมื่อใช้กระป๋องเลย์เดนแบบธรรมดาซึ่งถูกคายประจุผ่านลวดที่เชื่อมต่อวัสดุบุผิวทั้งสองข้าง ระยะเวลาของการสั่นของไฟฟ้า กล่าวคือ ที,กำหนดไว้ใน 100 และ 10 ในพันของวินาที G. ในการทดลองครั้งแรกของเขาทำให้ลูกบอลโลหะสองลูก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.) ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและปล่อยให้พวกเขาถูกปล่อยผ่านแท่งทองแดงที่สั้นและค่อนข้างหนาซึ่งถูกตัดตรงกลางซึ่งเกิดประกายไฟระหว่างลูกบอลสองลูกซึ่งถูกติดตั้ง โดยหันปลายไม้ท่อนทั้งสองข้างเข้าหากัน รูปที่. 1 แสดงให้เห็นโครงร่างการทดลองของ G. (เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่ง 0.5 ซม., เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอล ขและ ข" 3 ซม. ช่องว่างระหว่างลูกบอลเหล่านี้ประมาณ 0.75 ซม. และระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของลูกบอล สวี เอส"เท่ากับ 1 ม.)

ต่อจากนั้นแทนที่จะใช้ลูกบอล G. ใช้แผ่นโลหะสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ด้านละ 40 ซม.) ซึ่งวางไว้ในระนาบเดียว การโหลดลูกบอลหรือแผ่นดังกล่าวดำเนินการโดยขดลวด Ruhmkorff ที่ใช้งานอยู่ ลูกบอลหรือแผ่นถูกชาร์จหลายครั้งต่อวินาทีจากขดลวดแล้วปล่อยผ่านแท่งทองแดงระหว่างกันเพื่อสร้าง ประกายไฟระหว่างสองลูก ขและ ข".ระยะเวลาของการแกว่งของไฟฟ้ากระตุ้นในกรณีนี้ในแท่งทองแดงเกินหนึ่งแสนวินาทีเล็กน้อย ในการทดลองเพิ่มเติมของเขา แทนที่จะใช้แผ่นที่มีแท่งทองแดงครึ่งหนึ่งติดอยู่กับพวกเขา กระบอกสูบหนาสั้นที่มีปลายเป็นทรงกลม ระหว่างที่ประกายไฟกระโดดขึ้น G. ได้รับการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าซึ่งมีระยะเวลาประมาณหนึ่งพันล้านเท่านั้น วินาที. ลูกบอล แผ่น หรือกระบอกสูบคู่นั้น เช่น เครื่องสั่น,ตามที่ G. เรียกมันว่า จากมุมมองของทฤษฎีของ Maxwell มันเป็นศูนย์กลางที่แพร่กระจายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศ นั่นคือ มันกระตุ้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในอีเธอร์ เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงใดๆ ที่กระตุ้นคลื่นแสงรอบตัวมันเอง แต่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวไม่สามารถส่งผลกระทบต่อสายตามนุษย์ได้ เฉพาะในกรณีที่ระยะเวลาการไฟฟ้าแต่ละครั้ง การสั่นจะสูงถึง 392 พันล้านวินาทีเท่านั้น ตาของผู้สังเกตจะประทับใจกับการสั่นเหล่านี้และผู้สังเกตจะเห็นลำแสงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่เพื่อให้บรรลุความเร็วของการแกว่งทางไฟฟ้านั้นมีความจำเป็น เครื่องสั่น,สอดคล้องกับขนาดอนุภาคทางกายภาพ ดังนั้น ในการตรวจจับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า คุณจำเป็นต้อง วิธีพิเศษเราต้องการตามการแสดงออกของ W. Thomson (ปัจจุบันคือ Lord Kelvin) ซึ่งเป็น "ตาไฟฟ้า" พิเศษ "ตาไฟฟ้า" ดังกล่าวถูกจัดเรียงในวิธีที่ง่ายที่สุดโดย G. ลองนึกภาพว่ามีตัวนำอีกตัวหนึ่งอยู่ห่างจากเครื่องสั่น การรบกวนในอีเทอร์ที่ตื่นเต้นโดยเครื่องสั่นควรสะท้อนให้เห็นในสถานะของตัวนำนี้ ตัวนำนี้จะต้องอยู่ภายใต้ชุดของแรงกระตุ้นที่ต่อเนื่องกัน โดยกระตุ้นให้เกิดบางสิ่งที่คล้ายกับสิ่งที่ทำให้เกิดการรบกวนดังกล่าวในอีเทอร์ กล่าวคือ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในนั้น การเปลี่ยนทิศทางตามความเร็วของการแกว่งของไฟฟ้าใน เครื่องสั่นเอง แต่แรงกระตุ้นที่สลับกันอย่างต่อเนื่องจะสามารถช่วยเหลือซึ่งกันและกันได้ก็ต่อเมื่อพวกมันเข้ากันเป็นจังหวะกับสิ่งที่แสดงออกมาจริงๆ เท่านั้น การเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าในตัวนำดังกล่าว ท้ายที่สุด เฉพาะสตริงที่ปรับแล้วเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดเสียงสั่นที่เห็นได้ชัดเจนจากเสียงที่ปล่อยออกมาจากสตริงอื่น และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเป็นแหล่งเสียงที่เป็นอิสระได้ ดังนั้นตัวนำต้องพูดด้วยไฟฟ้าสะท้อนกับเครื่องสั่น เช่นเดียวกับสตริงที่มีความยาวและความตึงที่กำหนดสามารถมาจากการกระทบต่อการแกว่งที่รู้จักในแง่ของความเร็ว ดังนั้นในตัวนำแต่ละตัวจากแรงกระตุ้นไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นได้ ดัดให้ได้ขนาดที่เหมาะสม ลวดทองแดงในรูปแบบของวงกลมหรือสี่เหลี่ยมโดยปล่อยให้ช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างปลายลวดกับลูกเล็ก ๆ ที่ถูกขโมย (รูปที่ 2) ซึ่งหนึ่งสามารถเข้าใกล้หรือเคลื่อนออกจากที่อื่นโดยใช้สกรู G ได้รับตามที่เขาเรียก เรโซเนเตอร์เครื่องสั่นของเขา (ในการทดลองส่วนใหญ่ของเขาเมื่อลูกบอลหรือแผ่นที่กล่าวถึงข้างต้นทำหน้าที่เป็นเครื่องสั่น G. ใช้ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 ซม. เป็นเครื่องสะท้อนเสียงโค้งงอเป็นรูปวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 35 ซม.)

สำหรับเครื่องสั่นที่ทำจากทรงกระบอกหนาสั้น เครื่องสะท้อนเสียงจะเป็นวงกลมลวดที่คล้ายกัน หนา 0.1 ซม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.5 ซม. เส้นตรง 2 เส้น เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ซม. และยาว 50 ซม. ตั้งอยู่บนอีกด้านหนึ่งโดยมีระยะห่างระหว่างปลาย 5 ซม. จากปลายทั้งสองของสายเหล่านี้หันเข้าหากัน ลวดคู่ขนานอีกสองเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ซม. จะถูกวาดในแนวตั้งฉากกับทิศทางของสายไฟ และยาว 15 ซม. ซึ่งติดมากับลูกวัดประกายไฟ ไม่ว่าแรงกระตุ้นส่วนบุคคลจากการรบกวนที่เกิดขึ้นในอีเธอร์ภายใต้อิทธิพลของเครื่องสั่นจะอ่อนแอเพียงใดในตัวเอง แต่พวกเขาก็มีส่วนช่วยในการดำเนินการซึ่งกันและกันสามารถกระตุ้นกระแสไฟฟ้าที่สังเกตได้อยู่แล้วในเครื่องสะท้อนซึ่งแสดงออกในรูปแบบของ ประกายไฟระหว่างลูกเรโซเนเตอร์ ประกายไฟเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก (สูงถึง 0.001 ซม.) แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะเป็นเกณฑ์สำหรับการกระตุ้นการสั่นของไฟฟ้าในตัวสะท้อนและตามขนาดของมันเพื่อใช้เป็นตัวบ่งชี้ระดับการรบกวนทางไฟฟ้าของ ทั้งตัวสะท้อนและอีเธอร์ที่อยู่รอบๆ

ด้วยการสังเกตประกายไฟที่ปรากฎในตัวสะท้อนดังกล่าว เฮิรตซ์ยังได้ตรวจสอบพื้นที่รอบ ๆ เครื่องสั่นในระยะทางที่ต่างกันและในทิศทางที่ต่างกัน ละทิ้งการทดลองเหล่านี้ G. และผลที่เขาได้มา เราไปศึกษาที่ยืนยันการมีอยู่กัน สุดยอดความเร็วของการแพร่กระจายของการกระทำทางไฟฟ้า ผนังด้านหนึ่งของห้องที่ทำการทดลองติดตะแกรงขนาดใหญ่ที่ทำจากแผ่นสังกะสี โล่นี้เชื่อมต่อกับพื้น วางเครื่องสั่นแบบเพลทที่ระยะห่าง 13 เมตรจากหน้าจอ เพื่อให้ระนาบของเพลตของมันขนานกับระนาบของหน้าจอ และตรงกลางระหว่างลูกบอลไวเบรเตอร์อยู่ตรงกลางหน้าจอ หากเครื่องสั่นในระหว่างการกระทำของมันกระตุ้นการรบกวนทางไฟฟ้าเป็นระยะ ๆ ในอีเธอร์โดยรอบและหากสิ่งรบกวนเหล่านี้แพร่กระจายในตัวกลางไม่ทันที แต่ด้วยความเร็วที่แน่นอนเมื่อมาถึงหน้าจอและสะท้อนกลับจากด้านหลังเช่นเสียงและแสงรบกวน การรบกวนเหล่านี้ร่วมกับสิ่งที่ส่งไปยังหน้าจอโดยเครื่องสั่นก่อตัวในอีเธอร์ในช่องว่างระหว่างหน้าจอกับเครื่องสั่นซึ่งมีสถานะคล้ายกับที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกันเนื่องจากการรบกวนของคลื่นฝ่ายตรงข้าม คือในพื้นที่นี้การก่อกวนจะเกิดขึ้นกับตัวละคร "คลื่นนิ่ง"(ดูคลื่น). สถานะของอีเทอร์ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับ "นอต"และ "แอนติโนด"เห็นได้ชัดว่าคลื่นดังกล่าวควรแตกต่างกันอย่างมาก G. ตั้งข้อสังเกต โดยวางเครื่องสะท้อนกับระนาบขนานกับตะแกรง และให้จุดศูนย์กลางอยู่บนเส้นที่ลากจากตรงกลางระหว่างลูกเครื่องสั่นปกติถึงระนาบของตะแกรง ที่ระยะต่าง ๆ ของเรโซเนเตอร์จากหน้าจอ ประกายไฟในนั้นมีความยาวต่างกันมากใกล้กับหน้าจอตัวเองแทบไม่มีประกายไฟในตัวสะท้อนใด ๆ นอกจากนี้ในระยะทาง 4.1 และ 8.5 ม. และ 10.8 ม. G. จากการทดลองของเขาอนุมานได้ว่าโดยเฉลี่ย 4.5 ม. แยกออกจากกันตำแหน่งของเครื่องสะท้อนที่ ปรากฎการณ์ในนั้น คือ ประกายไฟ กลับกลายเป็นใกล้เคียงกัน ก. ได้เหมือนกันทุกประการ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ของระนาบเรโซเนเตอร์ เมื่อระนาบนี้ตั้งฉากกับหน้าจอและผ่านเส้นปกติที่ลากมายังหน้าจอจากตรงกลางระหว่างลูกบอลไวเบรเตอร์และเมื่อ แกนสมมาตรเครื่องสะท้อนเสียง (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางผ่านตรงกลางระหว่างลูกบอล) ขนานกับเส้นปกตินี้ เฉพาะที่ตำแหน่งของระนาบเรโซเนเตอร์นี้เท่านั้น maximaได้ประกายไฟในนั้นซึ่งในตำแหน่งก่อนหน้าของเครื่องสะท้อน มินิมา,และกลับมา ดังนั้น 4.5 ม. เท่ากับความยาว "คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายืน",ที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าจอและเครื่องสั่นในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอากาศ (ปรากฏการณ์ตรงข้ามที่สังเกตได้ในเครื่องสะท้อนในสองตำแหน่งนั่นคือสูงสุดของประกายไฟในตำแหน่งหนึ่งและจุดต่ำสุดในอีกตำแหน่งหนึ่ง อธิบายได้ครบถ้วนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในตำแหน่งหนึ่งของ เรโซเนเตอร์ ไฟฟ้าแกว่งอยู่ในนั้น แรงไฟฟ้า,ที่เรียกว่า การเปลี่ยนรูปทางไฟฟ้าในอีเธอร์ในตำแหน่งอื่นเกิดจากการเกิดขึ้น แรงแม่เหล็ก,คือตื่นเต้น ความผิดปกติของแม่เหล็ก)

ตามความยาวของ "คลื่นนิ่ง" (ล)และตามเวลา (ท)สอดคล้องกับการสั่นทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์หนึ่งครั้งในเครื่องสั่นตามทฤษฎีการก่อตัวของการรบกวนแบบเป็นระยะ (เหมือนคลื่น) ทำให้ง่ายต่อการกำหนดความเร็ว (v)โดยที่สิ่งรบกวนดังกล่าวถูกส่งไปในอากาศ ความเร็วนี้

วี = (2l)/ต.

ในการทดลองของ G.: l= 4.5 ม. ตู่= 0.000000028" ดังนั้น วี\u003d 320,000 (โดยประมาณ) กม. ต่อวินาทีนั่นคือใกล้มากกับความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในอากาศ G. ตรวจสอบการแพร่กระจายของการแกว่งของไฟฟ้าในตัวนำนั่นคือในสายไฟ เพื่อจุดประสงค์นี้ แผ่นทองแดงที่หุ้มฉนวนที่คล้ายกันถูกวางขนานกับแผ่นสั่นหนึ่งแผ่นซึ่งมีเส้นลวดยาวเหยียดในแนวนอน (รูปที่ 3)

ในสายนี้เนื่องจากการสะท้อนของการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าจากปลายแยกของมัน "คลื่นนิ่ง" ก็เกิดขึ้นเช่นกันการกระจายของ "โหนด" และ "แอนติโนด" ซึ่งพบได้ตามเส้นลวด G. ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องสะท้อน G. อนุมานจากการสังเกตเหล่านี้สำหรับความเร็วของการแพร่กระจายของการแกว่งของไฟฟ้าในเส้นลวดที่มีค่าเท่ากับ 200,000 กม. ต่อวินาที แต่คำจำกัดความนี้ไม่ถูกต้อง ตามทฤษฎีของ Maxwell ในกรณีนี้ ความเร็วควรจะเท่ากับของอากาศ นั่นคือ มันควรจะเท่ากับความเร็วของแสงในอากาศ (300,000 กม. ต่อวินาที) การทดลองดำเนินการหลังจาก G. โดยผู้สังเกตการณ์คนอื่นๆ ยืนยันตำแหน่งของทฤษฎีของแมกซ์เวลล์

การมีแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องสั่น และวิธีการตรวจจับคลื่นดังกล่าว ตัวสะท้อน G. ได้พิสูจน์ว่าคลื่นดังกล่าว เหมือนกับคลื่นแสง อาจมีการสะท้อนและการหักเหของแสง และการรบกวนทางไฟฟ้าในคลื่นเหล่านี้ตั้งฉากกับทิศทาง ของการขยายพันธุ์ กล่าวคือ ค้นพบ โพลาไรซ์ในรังสีไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ เขาจึงวางเครื่องสั่นทำให้เกิดการสั่นด้วยไฟฟ้าเร็วมาก (เครื่องสั่นของกระบอกสูบสั้นสองกระบอก) ในเส้นโฟกัสของกระจกทรงกระบอกพาราโบลาที่ทำจากสังกะสี ในเส้นโฟกัสของกระจกอีกบานที่คล้ายกัน เขาวางเครื่องสะท้อน ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จากสายตรงสองเส้น . โดยการนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากกระจกบานแรกไปวางบนตะแกรงเหล็กแบน G. ใช้กระจกอีกบานกำหนดกฎการสะท้อน คลื่นไฟฟ้าและบังคับให้คลื่นเหล่านี้ผ่านปริซึมขนาดใหญ่ที่เตรียมจากแอสฟัลต์ กำหนดค่าการหักเหของแสง กฎการสะท้อนและการหักเหของแสงกลายเป็นกฎเดียวกันกับคลื่นแสง ด้วยความช่วยเหลือของกระจกบานเดียวกันนี้ G. ได้พิสูจน์ว่ารังสีไฟฟ้า โพลาไรซ์,เมื่อแกนของกระจกสองบานที่วางตรงข้ามกันขนานกัน จะเกิดประกายไฟขึ้นในเครื่องสะท้อนภายใต้การกระทำของเครื่องสั่น เมื่อกระจกบานหนึ่งหมุนไปในทิศทางของรังสี 90° กล่าวคือ แกนของกระจกทำมุมฉากระหว่างกัน ประกายไฟใดๆ ในเครื่องสะท้อนก็หายไป

ด้วยวิธีนี้ การทดลองของ G. ได้พิสูจน์ความถูกต้องของตำแหน่งของ Maxwell เครื่องสั่นของ G. เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสง แผ่พลังงานออกสู่พื้นที่โดยรอบ ซึ่งผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ถูกส่งไปยังทุกสิ่งที่สามารถดูดซับได้ โดยเปลี่ยนพลังงานนี้ให้เป็นรูปแบบอื่นที่สัมผัสได้ของเรา รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติใกล้เคียงกับรังสีความร้อนหรือแสง ความแตกต่างจากคลื่นหลังนั้นอยู่ที่ความยาวของคลื่นที่สอดคล้องกันเท่านั้น ความยาวของคลื่นแสงมีหน่วยวัดเป็นหมื่นมิลลิเมตร ส่วนความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระตุ้นด้วยเครื่องสั่นจะแสดงเป็นเมตรปรากฏการณ์ที่พบโดย G. ในเวลาต่อมาเป็นหัวข้อของการวิจัยโดยนักฟิสิกส์หลายคน โดยทั่วไป ข้อสรุปของ G. ได้รับการยืนยันอย่างเต็มที่จากการศึกษาเหล่านี้ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์เปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในตัวกลางที่คลื่นดังกล่าวแพร่กระจาย ความเร็วนี้เป็นสัดส่วนผกผัน √K,ที่ไหน ถึงค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่เรียกว่าตัวกลางที่กำหนด เรารู้ว่าเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายไปตามตัวนำ การสั่นของไฟฟ้าจะถูก "ลดทอน" ซึ่งเมื่อรังสีไฟฟ้าถูกสะท้อน "แรงดัน" ของพวกมันจะเป็นไปตามกฎที่กำหนดโดย Fresnel สำหรับรังสีของแสง ฯลฯ

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าถ้าคุณพันเข็มเหล็กด้วยลวดแล้วปล่อยขวดเลย์เดนผ่านสายนี้ ขั้วเหนือจะไม่ได้มาที่ปลายเข็มเสมอไป ซึ่งคาดว่าในทิศทางของกระแสไฟที่จ่ายออกไป และตามกติกา... พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

ก. เรียกว่าที่มีอยู่ในกายที่ให้คุณสมบัติพิเศษแก่ร่างกายนี้, ทำให้เกิดความสามารถในการกระทำทางกลไกกับร่างกายอื่น ๆ , ดึงดูดหรือภายใต้เงื่อนไขบางประการ, ขับไล่พวกมัน, และยังทำให้ในร่างกายนี้เอง ... พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

ชื่อที่ Michael Faraday ตั้งให้กับวัตถุที่ไม่นำไฟฟ้าหรือนำไฟฟ้าได้ไม่ดี เช่น อากาศ แก้ว เรซินต่างๆ กำมะถัน ฯลฯ วัตถุดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าฉนวน ก่อนการวิจัยของฟาราเดย์ ดำเนินการใน 30 ... ... พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

ในระหว่างการปล่อยประจุไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ โถ Leiden หรือแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยขวดโหลดังกล่าว กระแสไฟฟ้าที่อยู่ในตัวนำซึ่งผ่านการคายประจุออกมา จะมีค่าที่แน่ชัดอย่างสมบูรณ์ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

- (เฮิรตซ์) เยอรมันชื่อดัง นักฟิสิกส์; ประเภท. ใน 2400 ศึกษาในเบอร์ลินและมิวนิก เป็นผู้ช่วยของเฮล์มโฮลทซ์; ในปี พ.ศ. 2426 รศ. ในสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในคีล ในปี พ.ศ. 2428 ในตำแหน่งศาสตราจารย์ที่โรงเรียนเทคนิคระดับสูงในคาร์ลสรูเฮอ; ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2432… … พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

- (ทางกายภาพ) บางมาก หนาแน่นเล็กน้อย ดังนั้นจึงไม่มีแรงดึงดูดที่สังเกตได้ สสารประเภทสมมุติฐาน แคลอรี่ (แคลอรี่), ไฟฟ้า, แม่เหล็ก, สสารเรืองแสง, อีเธอร์ได้รับการพิจารณาก่อนหน้านี้ว่าสารเช่นของเหลว ... ... พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

ขึ้นอยู่กับกลุ่มของปรากฏการณ์เพื่อความเข้าใจและการจัดระบบซึ่งสันนิษฐานว่ามีกองกำลังที่น่าดึงดูดและน่ารังเกียจหลังเหล่านี้ได้รับชื่อที่แตกต่างกันเช่น: P. แรงโน้มถ่วง, ไฟฟ้า, แม่เหล็กและ ... .. . พจนานุกรมสารานุกรมเอฟเอ Brockhaus และ I.A. เอฟรอน

การดึงดูดและการขับไล่ ขึ้นอยู่กับกลุ่มของปรากฏการณ์สำหรับความเข้าใจและการจัดระบบซึ่งสันนิษฐานว่ามีอยู่ของกองกำลังที่น่าดึงดูดและน่ารังเกียจหลังเหล่านี้ได้รับชื่อที่แตกต่างกันเช่น: P. แรงโน้มถ่วง ... ... Wikipedia

: เยอรมนี - ไป . แหล่งที่มา:เล่มที่ VIIIa (1893): เยอรมนี - Guo, p. 559-563 ( ดัชนี) แหล่งอื่นๆ: เมสบี :

ประสบการณ์ของเฮิรตซ์- ทฤษฎีปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยผลงานของนักคณิตศาสตร์ที่เก่งที่สุดในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษนี้ และจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์เกือบทุกคนยอมรับ โดยพื้นฐานแล้ว ยอมรับการมีอยู่ของของเหลวไฟฟ้าและแม่เหล็กชนิดพิเศษที่ไม่มีน้ำหนักที่มีคุณสมบัติของการกระทำ ในระยะไกล หลักการของหลักคำสอนเรื่องความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน - "การกระทำในระยะไกล" - ยังคงชี้นำในหลักคำสอนเรื่องไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก แต่แล้วในช่วงทศวรรษที่ 30 ฟาราเดย์ผู้ปราดเปรื่อง ทิ้งคำถามของ หน่วยงานไฟฟ้าและแม่เหล็กสำหรับการกระทำภายนอก เขาได้แสดงความคิดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง แรงดึงดูดและแรงผลักของวัตถุที่ถูกประจุไฟฟ้า การเกิดกระแสไฟฟ้าผ่านอิทธิพล ปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กและกระแส และในที่สุด ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตามฟาราเดย์นั้นไม่ได้แสดงออกมาโดยตรงที่ระยะห่างของคุณสมบัติที่มีอยู่ในของเหลวไฟฟ้าและแม่เหล็ก แต่เป็นเพียง ผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงพิเศษในสถานะของตัวกลางซึ่งเห็นได้ชัดว่าส่งผลกระทบโดยตรงต่อประจุไฟฟ้าแม่เหล็กหรือตัวนำที่มีกระแส เนื่องจากการกระทำดังกล่าวทั้งหมดถูกสังเกตอย่างเท่าเทียมกันในสุญญากาศ เช่นเดียวกับในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอากาศหรือวัตถุอื่น จากนั้นในการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากกระบวนการของกระแสไฟฟ้าและการทำให้เป็นแม่เหล็ก บนอากาศฟาราเดย์เห็นสาเหตุของปรากฏการณ์เหล่านี้ ดังนั้นเช่นเดียวกับการเกิดการสั่นสะเทือนพิเศษของอีเธอร์และการส่งผ่านการสั่นสะเทือนเหล่านี้จากอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง แหล่งกำเนิดแสงจะส่องสว่างวัตถุบางอย่างที่อยู่ห่างไกลจากมัน ดังนั้นในกรณีนี้เฉพาะผ่านการรบกวนพิเศษในตัวกลางของอีเทอร์เดียวกันและ การส่งสัญญาณรบกวนเหล่านี้จากชั้นการกระทำทางไฟฟ้า แม่เหล็กและแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดจะแพร่กระจายไปยังชั้นในอวกาศ แนวคิดนี้เป็นแนวทางในการวิจัยทั้งหมดของฟาราเดย์ เธอเป็นคนที่สำคัญที่สุดที่นำเขาไปสู่การค้นพบที่มีชื่อเสียงทั้งหมดของเขา แต่การสอนของฟาราเดย์ไม่ช้าและไม่สามารถรวมเข้ากับวิทยาศาสตร์ได้ง่าย เป็นเวลาหลายสิบปีที่ปรากฏการณ์ที่ค้นพบโดยเขาได้รับการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สุด แนวคิดหลักของฟาราเดย์ถูกละเลยหรือพิจารณาโดยตรงว่าไม่น่าเชื่อถือและไม่ได้รับการพิสูจน์มากนัก เฉพาะในช่วงครึ่งหลังของอายุหกสิบเศษเท่านั้นที่มีผู้ติดตามพรสวรรค์ของฟาราเดย์ ซึ่งเสียชีวิตเร็วมาก เสมียนแมกซ์เวลล์ปรากฏตัวขึ้น ผู้ตีความและพัฒนาทฤษฎีของฟาราเดย์ ทำให้มีลักษณะทางคณิตศาสตร์อย่างเคร่งครัด แมกซ์เวลล์พิสูจน์ให้เห็นถึงความจำเป็นของการมีอยู่ของความเร็ว จำกัด ซึ่งการส่งผ่านการกระทำของกระแสไฟฟ้าหรือแม่เหล็กเกิดขึ้นผ่านตัวกลาง ความเร็วนี้ ตามที่แม็กซ์เวลล์ กล่าว ควรเท่ากับความเร็วที่แสงแพร่กระจายในตัวกลางที่กำลังพิจารณาสื่อที่มีส่วนร่วมในการส่งการกระทำทางไฟฟ้าและแม่เหล็กไม่สามารถเป็นอย่างอื่นได้นอกจากอีเธอร์เดียวกันซึ่งเป็นที่ยอมรับในทฤษฎีของแสงและความร้อนจากการแผ่รังสี กระบวนการขยายพันธุ์ของการกระทำทางไฟฟ้าและแม่เหล็กในอวกาศต้องมีคุณภาพเหมือนกับกระบวนการขยายพันธุ์ของรังสีแสง กฎทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับรังสีของแสงนั้นค่อนข้างใช้ได้กับ รังสีไฟฟ้าตามคำกล่าวของ Maxwell ปรากฏการณ์ของแสงก็คือปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า ลำแสงเป็นชุดของการรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กมาก ตื่นเต้นอย่างต่อเนื่องในอีเธอร์ของตัวกลาง การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายใต้อิทธิพลของการใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกายคืออะไร, การสะกดจิตของเหล็กหรือการก่อตัวของกระแสในขดลวด - ยังไม่ทราบ ทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ยังไม่สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนถึงธรรมชาติของการเสียรูปที่สันนิษฐานไว้ เป็นที่แน่ชัดว่า การเปลี่ยนแปลงใด ๆความผิดปกติของตัวกลางที่ผลิตขึ้นภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าของร่างกายนั้นมาพร้อมกับการปรากฏตัวของปรากฏการณ์แม่เหล็กในตัวกลางนี้และในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในสภาพแวดล้อมของการเสียรูปซึ่งปรากฏภายใต้อิทธิพลของกระบวนการแม่เหล็กใด ๆ จะมาพร้อมกับการกระตุ้นของการกระทำทางไฟฟ้า หาก ณ จุดใดในตัวกลางที่บิดเบี้ยวด้วยกระแสไฟฟ้าของวัตถุใด ๆ สังเกตเห็นแรงไฟฟ้าในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง กล่าวคือ ลูกบอลไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่วางอยู่ในที่ที่กำหนดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้ เมื่อนั้นมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงใน การเสียรูปของตัวกลางพร้อมกับการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของแรงไฟฟ้า ณ จุดที่กำหนด แรงแม่เหล็กจะปรากฏในทิศทางที่ตั้งฉากกับแรงไฟฟ้า - ขั้วแม่เหล็กที่วางอยู่ที่นี่จะได้รับการดันไปในทิศทางตั้งฉาก สู่แรงไฟฟ้า นี่คือผลที่ตามมาจากทฤษฎีไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ แม้จะมีความสนใจอย่างมากในคำสอนของฟาราเดย์-แมกซ์เวลล์ หลายคนก็ยังพบกับข้อสงสัย ทฤษฎีนี้ใช้ลักษณะทั่วไปที่กล้าหาญเกินไป! การทดลองของ G. (Heinrich Hertz) ซึ่งทำขึ้นในปี 1888 ในที่สุดก็ยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีของ Maxwell G. ประสบความสำเร็จในการตระหนักถึงสูตรทางคณิตศาสตร์ของ Maxwell ที่จริงแล้ว เขาประสบความสำเร็จในการพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของไฟฟ้าหรืออย่างถูกต้องคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ตามที่ระบุไว้แล้ว ตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ การแพร่กระจายของลำแสงในสาระสำคัญ การแพร่กระจายของการรบกวนทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในอีเธอร์ เปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว ทิศทางที่การก่อกวนดังกล่าว การเสียรูปดังกล่าว ทำให้เกิดความตื่นเต้น ตาม Maxwell นั้นตั้งฉากกับตัวลำแสงเอง จากสิ่งนี้ เป็นที่แน่ชัดว่าการกระตุ้นโดยตรงในตัวของกระแสไฟฟ้าใดๆ ที่เปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ แรงกระตุ้นในตัวนำของกระแสไฟฟ้าที่สลับกันและในระยะเวลาที่สั้นมาก ควรอยู่ในอีเทอร์รอบๆ ตัวนำนี้ ทำให้เกิดการรบกวนทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกันเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ มันควรทำให้เกิดปรากฏการณ์ในเชิงคุณภาพค่อนข้างคล้ายกับรังสีของแสง แต่เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าเมื่อมีการปล่อยตัวไฟฟ้าหรือโถเลย์เดนในตัวนำซึ่งเกิดการคายประจุ กระแสไฟฟ้าทั้งชุดจะก่อตัวสลับกันในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง ร่างกายที่คายประจุจะไม่สูญเสียกระแสไฟฟ้าในทันที ในทางกลับกัน ในระหว่างการคายประจุ จะมีการชาร์จไฟใหม่หลายครั้งด้วยสัญญาณไฟฟ้าอย่างใดอย่างหนึ่ง ประจุต่อเนื่องที่ปรากฏบนร่างกายจะลดลงทีละน้อยตามขนาด ยศดังกล่าวเรียกว่า สั่นสะเทือนระยะเวลาของการดำรงอยู่ในตัวนำของกระแสไฟฟ้าสองกระแสต่อเนื่องกันที่มีการคายประจุดังกล่าว กล่าวคือ ระยะเวลา การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า,หรือมิฉะนั้น ช่วงเวลาระหว่างสองช่วงเวลาที่ตัวปล่อยประจุได้รับประจุที่ต่อเนื่องกันมากที่สุดที่ปรากฏอยู่บนนั้น สามารถคำนวณได้จากรูปร่างและขนาดของตัวปล่อยประจุและตัวนำที่เกิดการปล่อยประจุดังกล่าว ตามทฤษฏี ระยะเวลาของการแกว่งทางไฟฟ้านี้ (ท)แสดงโดยสูตร:

T = 2 π L C . (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (LC)).)

ที่นี่ กับหมายถึง ความจุไฟฟ้าการปลดปล่อยร่างกายและ หลี่ - ค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเองตัวนำที่มีการคายประจุ (ดู) ค่าทั้งสองจะแสดงตามระบบเดียวกันของหน่วยสัมบูรณ์ เมื่อใช้กระป๋องเลย์เดนแบบธรรมดาซึ่งถูกคายประจุผ่านลวดที่เชื่อมต่อวัสดุบุผิวทั้งสองข้าง ระยะเวลาของการสั่นของไฟฟ้า กล่าวคือ ที,กำหนดไว้ใน 100 และ 10 ในพันของวินาที G. ในการทดลองครั้งแรกของเขาทำให้ลูกบอลโลหะสองลูก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.) ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและปล่อยให้พวกเขาถูกปล่อยผ่านแท่งทองแดงที่สั้นและค่อนข้างหนาซึ่งถูกตัดตรงกลางซึ่งเกิดประกายไฟระหว่างลูกบอลสองลูกซึ่งถูกติดตั้ง โดยหันปลายไม้ท่อนทั้งสองข้างเข้าหากัน รูปที่. 1 แสดงให้เห็นโครงร่างการทดลองของ G. (เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่ง 0.5 ซม., เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอล ขและ ข' 3 ซม. ช่องว่างระหว่างลูกบอลเหล่านี้ประมาณ 0.75 ซม. และระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของลูกบอล สวี เอสเท่ากับ 1 ม.) ต่อจากนั้นแทนที่จะใช้ลูกบอล G. ใช้แผ่นโลหะสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ด้านละ 40 ซม.) ซึ่งวางไว้ในระนาบเดียว การโหลดลูกบอลหรือแผ่นดังกล่าวดำเนินการโดยขดลวด Ruhmkorff ที่ใช้งานอยู่ ลูกบอลหรือแผ่นถูกชาร์จหลายครั้งต่อวินาทีจากขดลวดแล้วปล่อยผ่านแท่งทองแดงที่อยู่ระหว่างพวกเขาด้วยการก่อตัวของประกายไฟฟ้าในช่องว่างระหว่างสองลูก ขและ ข'. ระยะเวลาของการแกว่งของไฟฟ้ากระตุ้นในกรณีนี้ในแท่งทองแดงเกินหนึ่งแสนวินาทีเล็กน้อย ในการทดลองเพิ่มเติมของเขา แทนที่จะใช้แผ่นที่มีแท่งทองแดงครึ่งหนึ่งติดอยู่กับพวกเขา กระบอกสูบหนาสั้นที่มีปลายเป็นทรงกลม ระหว่างที่ประกายไฟกระโดดขึ้น G. ได้รับการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าซึ่งมีระยะเวลาประมาณหนึ่งพันล้านเท่านั้น วินาที. ลูกบอล แผ่น หรือกระบอกสูบคู่นั้น เช่น เครื่องสั่น,ตามที่ G. เรียกมันว่า จากมุมมองของทฤษฎีของ Maxwell มันเป็นศูนย์กลางที่แพร่กระจายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศ นั่นคือ มันกระตุ้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในอีเธอร์ เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงใดๆ ที่กระตุ้นคลื่นแสงรอบตัวมันเอง แต่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวไม่สามารถส่งผลกระทบต่อสายตามนุษย์ได้ เฉพาะในกรณีที่ระยะเวลาการไฟฟ้าแต่ละครั้ง การสั่นจะสูงถึง 392 พันล้านวินาทีเท่านั้น ตาของผู้สังเกตจะประทับใจกับการสั่นเหล่านี้และผู้สังเกตจะเห็นลำแสงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่เพื่อให้บรรลุความเร็วของการแกว่งทางไฟฟ้านั้นมีความจำเป็น เครื่องสั่น,สอดคล้องกับขนาดอนุภาคทางกายภาพ ดังนั้น ในการตรวจจับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้วิธีการพิเศษ ตามการแสดงออกของ W. Thomson (ปัจจุบันคือ Lord Kelvin) จำเป็นต้องมี "ตาไฟฟ้า" แบบพิเศษ "ตาไฟฟ้า" ดังกล่าวถูกจัดเรียงในวิธีที่ง่ายที่สุดโดย G. ลองนึกภาพว่ามีตัวนำอีกตัวหนึ่งอยู่ห่างจากเครื่องสั่น การรบกวนในอีเทอร์ที่ตื่นเต้นโดยเครื่องสั่นควรสะท้อนให้เห็นในสถานะของตัวนำนี้ ตัวนำนี้จะต้องอยู่ภายใต้ชุดของแรงกระตุ้นที่ต่อเนื่องกัน โดยกระตุ้นให้เกิดบางสิ่งที่คล้ายกับสิ่งที่ทำให้เกิดการรบกวนดังกล่าวในอีเทอร์ กล่าวคือ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในนั้น การเปลี่ยนทิศทางตามความเร็วของการแกว่งของไฟฟ้าใน เครื่องสั่นเอง แต่แรงกระตุ้นที่สลับกันอย่างต่อเนื่องจะสามารถสนับสนุนซึ่งกันและกันได้ก็ต่อเมื่อพวกมันเป็นจังหวะอย่างสมบูรณ์กับการเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงในตัวนำดังกล่าว ท้ายที่สุด เฉพาะสตริงที่ปรับแล้วเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดเสียงสั่นที่เห็นได้ชัดเจนจากเสียงที่ปล่อยออกมาจากสตริงอื่น และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเป็นแหล่งเสียงที่เป็นอิสระได้ ดังนั้นตัวนำต้องพูดด้วยไฟฟ้าสะท้อนกับเครื่องสั่น เช่นเดียวกับสตริงที่มีความยาวและความตึงที่กำหนดสามารถมาจากการกระทบต่อการแกว่งที่รู้จักในแง่ของความเร็ว ดังนั้นในตัวนำแต่ละตัวจากแรงกระตุ้นไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยการดัดลวดทองแดงที่มีขนาดเหมาะสมเป็นรูปวงกลมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า เหลือเพียงช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างปลายลวดที่มีลูกเล็กๆ ถูกขโมยไป (รูปที่ 2) ซึ่งสามารถเข้าใกล้หรือเคลื่อนออกได้ อีกอันโดยใช้สกรู G. ได้รับในขณะที่เขาตั้งชื่อ เรโซเนเตอร์เครื่องสั่นของเขา (ในการทดลองส่วนใหญ่ของเขาเมื่อลูกบอลหรือแผ่นที่กล่าวถึงข้างต้นทำหน้าที่เป็นเครื่องสั่น G. ใช้ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 ซม. เป็นเครื่องสะท้อนเสียงโค้งงอเป็นรูปวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 35 ซม.) สำหรับเครื่องสั่นที่ทำจากทรงกระบอกหนาสั้น เครื่องสะท้อนเสียงจะเป็นวงกลมลวดที่คล้ายกัน หนา 0.1 ซม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.5 ซม. เส้นตรง 2 เส้น เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ซม. และยาว 50 ซม. ตั้งอยู่บนอีกด้านหนึ่งโดยมีระยะห่างระหว่างปลาย 5 ซม. จากปลายทั้งสองของสายเหล่านี้หันเข้าหากัน ลวดคู่ขนานอีกสองเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ซม. จะถูกวาดในแนวตั้งฉากกับทิศทางของสายไฟ และยาว 15 ซม. ซึ่งติดมากับลูกวัดประกายไฟ ไม่ว่าแรงกระตุ้นส่วนบุคคลจากการรบกวนที่เกิดขึ้นในอีเธอร์ภายใต้อิทธิพลของเครื่องสั่นจะอ่อนแอเพียงใดในตัวเอง แต่พวกเขาก็มีส่วนช่วยในการดำเนินการซึ่งกันและกันสามารถกระตุ้นกระแสไฟฟ้าที่สังเกตได้อยู่แล้วในเครื่องสะท้อนซึ่งแสดงออกในรูปแบบของ ประกายไฟระหว่างลูกเรโซเนเตอร์ ประกายไฟเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก (สูงถึง 0.001 ซม.) แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะเป็นเกณฑ์สำหรับการกระตุ้นการสั่นของไฟฟ้าในตัวสะท้อนและตามขนาดของมันเพื่อใช้เป็นตัวบ่งชี้ระดับการรบกวนทางไฟฟ้าของ ทั้งตัวสะท้อนและอีเธอร์ที่อยู่รอบๆ จากการสังเกตประกายไฟที่ปรากฎในตัวสะท้อนดังกล่าว เฮิรตซ์ยังได้ตรวจสอบพื้นที่รอบเครื่องสั่นในระยะต่างๆ และในทิศทางต่างๆ ละทิ้งการทดลองเหล่านี้ G. และผลที่เขาได้มา เราไปศึกษาที่ยืนยันการมีอยู่กัน สุดยอดความเร็วของการแพร่กระจายของการกระทำทางไฟฟ้า ผนังด้านหนึ่งของห้องที่ทำการทดลองติดตะแกรงขนาดใหญ่ที่ทำจากแผ่นสังกะสี โล่นี้เชื่อมต่อกับพื้น วางเครื่องสั่นแบบเพลทที่ระยะห่าง 13 เมตรจากหน้าจอ เพื่อให้ระนาบของเพลตของมันขนานกับระนาบของหน้าจอ และตรงกลางระหว่างลูกบอลไวเบรเตอร์อยู่ตรงกลางหน้าจอ หากเครื่องสั่นในระหว่างการกระทำของมันกระตุ้นการรบกวนทางไฟฟ้าเป็นระยะ ๆ ในอีเธอร์โดยรอบและหากสิ่งรบกวนเหล่านี้แพร่กระจายในตัวกลางไม่ทันที แต่ด้วยความเร็วที่แน่นอนเมื่อมาถึงหน้าจอและสะท้อนกลับจากด้านหลังเช่นเสียงและแสงรบกวน การรบกวนเหล่านี้ร่วมกับสิ่งที่ส่งไปยังหน้าจอโดยเครื่องสั่นก่อตัวในอีเธอร์ในช่องว่างระหว่างหน้าจอกับเครื่องสั่นซึ่งมีสถานะคล้ายกับที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกันเนื่องจากการรบกวนของคลื่นฝ่ายตรงข้าม คือในพื้นที่นี้การก่อกวนจะเกิดขึ้นกับตัวละคร "คลื่นนิ่ง"(ดูคลื่น). สถานะของอีเทอร์ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับ "นอต"และ "แอนติโนด"เห็นได้ชัดว่าคลื่นดังกล่าวควรแตกต่างกันอย่างมาก G. ตั้งข้อสังเกต โดยวางเครื่องสะท้อนกับระนาบขนานกับตะแกรง และให้จุดศูนย์กลางอยู่บนเส้นที่ลากจากตรงกลางระหว่างลูกเครื่องสั่นปกติถึงระนาบของตะแกรง ที่ระยะต่าง ๆ ของเรโซเนเตอร์จากหน้าจอ ประกายไฟในนั้นมีความยาวต่างกันมากใกล้กับหน้าจอตัวเองแทบไม่มีประกายไฟในตัวสะท้อนใด ๆ นอกจากนี้ในระยะทาง 4.1 และ 8.5 ม. และ 10.8 ม. G. จากการทดลองของเขาอนุมานได้ว่าโดยเฉลี่ย 4.5 ม. แยกออกจากกันตำแหน่งของเครื่องสะท้อนที่ ปรากฎการณ์ในนั้น คือ ประกายไฟ กลับกลายเป็นใกล้เคียงกัน ก. ได้เหมือนกันทุกประการ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ของระนาบเรโซเนเตอร์ เมื่อระนาบนี้ตั้งฉากกับหน้าจอและผ่านเส้นปกติที่ลากมายังหน้าจอจากตรงกลางระหว่างลูกบอลไวเบรเตอร์และเมื่อ แกนสมมาตรเครื่องสะท้อนเสียง (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางผ่านตรงกลางระหว่างลูกบอล) ขนานกับเส้นปกตินี้ เฉพาะที่ตำแหน่งของระนาบเรโซเนเตอร์นี้เท่านั้น maximaได้ประกายไฟในนั้นซึ่งในตำแหน่งก่อนหน้าของเครื่องสะท้อน มินิมา,และกลับมา ดังนั้น 4.5 ม. เท่ากับความยาว "คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายืน",ที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าจอและเครื่องสั่นในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอากาศ (ปรากฏการณ์ตรงข้ามที่สังเกตได้ในเครื่องสะท้อนในสองตำแหน่งนั่นคือสูงสุดของประกายไฟในตำแหน่งหนึ่งและจุดต่ำสุดในอีกตำแหน่งหนึ่ง อธิบายได้ครบถ้วนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในตำแหน่งหนึ่งของ เรโซเนเตอร์ ไฟฟ้าแกว่งอยู่ในนั้น แรงไฟฟ้า,ที่เรียกว่า การเปลี่ยนรูปทางไฟฟ้าในอีเธอร์ในตำแหน่งอื่นเกิดจากการเกิดขึ้น แรงแม่เหล็ก,คือตื่นเต้น ความผิดปกติของแม่เหล็ก)

ตามความยาวของ "คลื่นนิ่ง" (ล)และตามเวลา (ท)สอดคล้องกับการสั่นทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์หนึ่งครั้งในเครื่องสั่นตามทฤษฎีการก่อตัวของการรบกวนแบบเป็นระยะ (เหมือนคลื่น) ทำให้ง่ายต่อการกำหนดความเร็ว (v)โดยที่สิ่งรบกวนดังกล่าวถูกส่งไปในอากาศ ความเร็วนี้ วี = 2 ลิตร ต . (\displaystyle v=(\frac (2l)(T)).)ในการทดลองของ G.: l= 4.5 ม. ตู่= 0.000000028″. จากที่นี่ วี\u003d 320,000 (โดยประมาณ) กม. ต่อวินาทีนั่นคือใกล้มากกับความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในอากาศ G. ตรวจสอบการแพร่กระจายของการแกว่งของไฟฟ้าในตัวนำนั่นคือในสายไฟ เพื่อจุดประสงค์นี้ แผ่นทองแดงที่หุ้มฉนวนที่คล้ายกันถูกวางขนานกับแผ่นสั่นหนึ่งแผ่นซึ่งมีเส้นลวดยาวเหยียดในแนวนอน (รูปที่ 3) ในสายนี้เนื่องจากการสะท้อนของการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าจากปลายแยกของมันทำให้เกิด "คลื่นนิ่ง" เช่นกันการกระจายของ "โหนด" และ "แอนติโนด" ซึ่งตามเส้นลวด G. พบด้วยความช่วยเหลือของเครื่องสะท้อน G. อนุมานจากการสังเกตเหล่านี้สำหรับความเร็วของการแพร่กระจายของการแกว่งของไฟฟ้าในเส้นลวดที่มีค่าเท่ากับ 200,000 กม. ต่อวินาที แต่คำจำกัดความนี้ไม่ถูกต้อง ตามทฤษฎีของ Maxwell ในกรณีนี้ ความเร็วควรจะเท่ากับของอากาศ นั่นคือ มันควรจะเท่ากับความเร็วของแสงในอากาศ (300,000 กม. ต่อวินาที) การทดลองดำเนินการหลังจาก G. โดยผู้สังเกตการณ์คนอื่นๆ ยืนยันตำแหน่งของทฤษฎีของแมกซ์เวลล์

การมีแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องสั่น และวิธีการตรวจจับคลื่นดังกล่าว ตัวสะท้อน G. ได้พิสูจน์ว่าคลื่นดังกล่าว เหมือนกับคลื่นแสง อาจมีการสะท้อนและการหักเหของแสง และการรบกวนทางไฟฟ้าในคลื่นเหล่านี้ตั้งฉากกับทิศทาง ของการขยายพันธุ์ กล่าวคือ ค้นพบ โพลาไรซ์ในรังสีไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ เขาจึงวางเครื่องสั่นทำให้เกิดการสั่นด้วยไฟฟ้าเร็วมาก (เครื่องสั่นของกระบอกสูบสั้นสองกระบอก) ในเส้นโฟกัสของกระจกทรงกระบอกพาราโบลาที่ทำจากสังกะสี ในเส้นโฟกัสของกระจกอีกบานที่คล้ายกัน เขาวางเครื่องสะท้อน ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จากสายตรงสองเส้น . การนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากกระจกบานแรกไปยังหน้าจอโลหะแบน G. ใช้กระจกอีกบานกำหนดกฎการสะท้อนของคลื่นไฟฟ้า และบังคับให้คลื่นเหล่านี้ผ่านปริซึมขนาดใหญ่ที่ทำจากแอสฟัลต์ และกำหนดค่าการหักเหของแสง กฎการสะท้อนและการหักเหของแสงกลายเป็นกฎเดียวกันกับคลื่นแสง ด้วยความช่วยเหลือของกระจกบานเดียวกันนี้ G. ได้พิสูจน์ว่ารังสีไฟฟ้า โพลาไรซ์,เมื่อแกนของกระจกสองบานที่วางตรงข้ามกันขนานกัน จะเกิดประกายไฟขึ้นในเครื่องสะท้อนภายใต้การกระทำของเครื่องสั่น เมื่อกระจกบานหนึ่งหมุนไปในทิศทางของรังสี 90° กล่าวคือ แกนของกระจกทำมุมฉากระหว่างกัน ประกายไฟใดๆ ในเครื่องสะท้อนก็หายไป

ด้วยวิธีนี้ การทดลองของ G. ได้พิสูจน์ความถูกต้องของตำแหน่งของ Maxwell เครื่องสั่นของ G. เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสง แผ่พลังงานออกสู่พื้นที่โดยรอบ ซึ่งผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ถูกส่งไปยังทุกสิ่งที่สามารถดูดซับได้ โดยเปลี่ยนพลังงานนี้ให้เป็นรูปแบบอื่นที่สัมผัสได้ของเรา รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติใกล้เคียงกับรังสีความร้อนหรือแสง ความแตกต่างจากคลื่นหลังนั้นอยู่ที่ความยาวของคลื่นที่สอดคล้องกันเท่านั้น ความยาวของคลื่นแสงมีหน่วยวัดเป็นหมื่นมิลลิเมตร ส่วนความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระตุ้นด้วยเครื่องสั่นจะแสดงเป็นเมตรปรากฏการณ์ที่พบโดย G. ในเวลาต่อมาเป็นหัวข้อของการวิจัยโดยนักฟิสิกส์หลายคน โดยทั่วไป ข้อสรุปของ G. ได้รับการยืนยันอย่างเต็มที่จากการศึกษาเหล่านี้ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์เปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในตัวกลางที่คลื่นดังกล่าวแพร่กระจาย ความเร็วนี้เป็นสัดส่วนผกผัน K , (\displaystyle (\sqrt (K)),)ที่ไหน Kค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่เรียกว่าตัวกลางที่กำหนด เรารู้ว่าเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายไปตามตัวนำ การสั่นของไฟฟ้าจะถูก "ลดทอน" ซึ่งเมื่อรังสีไฟฟ้าสะท้อนออกมา "แรงดัน" ของพวกมันจะเป็นไปตามกฎที่กำหนดโดย Fresnel สำหรับรังสีของแสง ฯลฯ บทความของ G. เกี่ยวกับปรากฏการณ์ อยู่ระหว่างการพิจารณา รวบรวมไว้ด้วยกัน ตีพิมพ์ในชื่อ H. Hertz, "Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Kraft" (Lpts., 1892)

การมีอยู่ของความไม่ต่อเนื่อง ระดับพลังงานอะตอมได้รับการยืนยันจากประสบการณ์ของแฟรงค์และเฮิรตซ์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน James Frank และ Gustav Hertz สำหรับการศึกษาทดลองเกี่ยวกับความไม่ต่อเนื่องของระดับพลังงานที่ได้รับ รางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2468

ในการทดลอง ใช้หลอด (รูปที่ 6.9) เติมไอปรอทที่ความดัน R≈ 1 มม.ปรอท ศิลปะ. และอิเล็กโทรดสามขั้ว: แคโทด กริด และแอโนด

อิเล็กตรอนถูกเร่งโดยความต่างศักย์ ยูระหว่างแคโทดและกริด ความต่างศักย์นี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ พี. ฟิลด์หน่วง 0.5 V ระหว่างกริดและแอโนด (วิธีศักยภาพการหน่วง)

การพึ่งพากระแสผ่านกัลวาโนมิเตอร์ถูกกำหนด จีจากความต่างศักย์ระหว่างแคโทดกับกริด ยู. การพึ่งพาอาศัยกันที่แสดงในรูปที่ 1 ได้รับในการทดลอง 6.10. ที่นี่ ยู= 4.86 V - สอดคล้องกับศักยภาพในการกระตุ้นครั้งแรก

ตามทฤษฎีของบอร์ อะตอมของปรอทแต่ละอะตอมสามารถรับพลังงานที่แน่นอนเท่านั้น และส่งผ่านไปยังสถานะที่ตื่นเต้นอย่างใดอย่างหนึ่ง ดังนั้นหากสภาวะคงที่ในอะตอมมีอยู่จริง อิเล็กตรอนที่ชนกับอะตอมของปรอทจะต้องสูญเสียพลังงาน สุขุม , บางส่วน เท่ากับความต่างของพลังงานที่สอดคล้องกัน เครื่องเขียนอะตอม.

จากประสบการณ์พบว่าเมื่อศักย์เร่งเพิ่มขึ้นถึง 4.86 V กระแสแอโนด เพิ่มขึ้นอย่างจำเจค่าของมันผ่านสูงสุด (4.86 V) จากนั้นลดลงอย่างรวดเร็วและเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ค่าสูงสุดเพิ่มเติมจะสังเกตได้ที่ และ

สถานะที่ใกล้เคียงที่สุดกับพื้นดินและไม่ถูกกระตุ้นของอะตอมปรอทคือสถานะตื่นเต้น ซึ่งห่างกัน 4.86 V ในระดับพลังงาน ตราบใดที่ความต่างศักย์ระหว่างแคโทดกับกริดมีค่าน้อยกว่า 4.86 V อิเล็กตรอนก็จะพบกับปรอท อะตอมในทางของพวกมัน พบกับการชนกันแบบยืดหยุ่นกับพวกมันเท่านั้น ที่ = 4.86 eV พลังงานอิเล็กตรอนจะเพียงพอที่จะทำให้เกิดผลกระทบที่ไม่ยืดหยุ่น ซึ่ง อิเล็กตรอนให้อะตอมของปรอททั้งหมด พลังงานจลน์ ที่น่าตื่นเต้นการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งของอะตอมจากสถานะปกติเป็นสถานะตื่นเต้น อิเล็กตรอนที่สูญเสียพลังงานจลน์จะไม่สามารถเอาชนะศักยภาพที่ชะลอตัวและไปถึงขั้วบวกได้อีกต่อไป สิ่งนี้อธิบายการลดลงอย่างรวดเร็วของกระแสแอโนดที่ = 4.86 eV ที่ค่าพลังงานที่เป็นทวีคูณของ 4.86 อิเล็กตรอนสามารถสัมผัสกับ 2, 3, ... การชนกันแบบไม่ยืดหยุ่นกับอะตอมของปรอท ในเวลาเดียวกันพวกเขาสูญเสียพลังงานอย่างสมบูรณ์และไม่ถึงขั้วบวกเช่น มีกระแสแอโนดลดลงอย่างรวดเร็ว

ประสบการณ์จึงแสดงให้เห็นว่า อิเล็กตรอนถ่ายเทพลังงานไปยังอะตอมของปรอทในแบทช์ และ 4.86 eV เป็นส่วนที่เล็กที่สุดที่อะตอมปรอทสามารถดูดซับได้ในสถานะพลังงานภาคพื้นดิน ดังนั้น ความคิดของบอร์เกี่ยวกับการมีอยู่ของสภาวะนิ่งในอะตอมจึงทนต่อการทดสอบการทดลองได้อย่างยอดเยี่ยม

อะตอมของปรอทซึ่งได้รับพลังงานจากการชนกับอิเล็กตรอน จะผ่านเข้าสู่สภาวะตื่นเต้นและต้องกลับสู่สถานะพื้นดิน โดยแผ่รังสีออกมา ตามสมมติฐานที่สองของบอร์ ซึ่งเป็นควอนตัมของแสงที่มีความถี่ โดย ค่าที่รู้จักคุณสามารถคำนวณความยาวคลื่นของควอนตัมแสง: ดังนั้น หากทฤษฎีถูกต้อง อะตอมของปรอทที่ถูกโจมตีด้วยอิเล็กตรอนด้วยพลังงาน 4.86 eV ควรเป็นแหล่งของรังสีอัลตราไวโอเลตด้วย สิ่งที่พบจริงในการทดลอง.

กลับ