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赫兹发现了电磁波

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:法拉第对电磁感应现象的发现,让人类发展迈出了一大步。但是,怎么样才能将电磁感应现象应用到通信上呢?麦克斯韦站在法拉第这个巨人的肩膀上大胆地提出了一个假设:电磁波是存在的。这是麦克斯韦假设的电磁波形态,也是电磁波最讨喜的地方。幸好,到了1887年,德国青年物理学家海因里希·赫兹证实了电磁波的存在,成功地为麦克斯韦“申冤”。为纪念赫兹对电磁波发现的贡献,国际单位制采用“赫兹”作为频率的计量单位。

法拉第电磁感应现象的发现,让人类发展迈出了一大步。但是,怎么样才能将电磁感应现象应用到通信上呢?法拉第本人还没有进一步的收获。揭开这个谜底的是英国科学家麦克斯韦

麦克斯韦站在法拉第这个巨人的肩膀上大胆地提出了一个假设:电磁波是存在的。电磁波是什么?我们现在可能很熟悉,可是在当时,这个说法根本就是“天马行空”的,电磁怎么会有波呢?不管是别人,还是麦克斯韦自己,都无法证实电磁波的存在。

麦克斯韦认为:电磁感应现象会产生磁场,而磁场就像一个湖面一样,只要遇上一点“碰撞”,就会有波动。所以,电磁波能像水波一样,一波一波地随着波幅不断推向远方。

这是麦克斯韦假设的电磁波形态,也是电磁波最讨喜的地方。因为,假如电磁波真能如水波一样,那么,不断推向远方的电磁波就能充当新的“信使”,代替电流去跑腿,为人们传递信息了。

然而,电磁波是看不见摸不着的,麦克斯韦想要证明自己的假设,只好回过头来从法拉第的电磁感应现象入手。他用公式将电磁感应现象进行数学化处理,形成“麦克斯韦方程组”。不过,一串又一串的数字,还是无法证明电磁波的存在。

你知道吗

电磁波是一种由于同相震荡且互相垂直的电场和磁场在空间中移动所产生的一种“波”,这种“波”的移动方向会垂直于电场和磁场共同作用的平面空间,能有效传播动量和能量。常见的电磁波包括:无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线和伽马射线等。

于是开始有人质疑麦克斯韦的预言是否正确。幸好,到了1887年,德国青年物理学家海因里希·赫兹证实了电磁波的存在,成功地为麦克斯韦“申冤”。

年轻的赫兹是个物理实验迷,有一次,他将两个距离相近的金属小球接上交流高压电,然后在小球旁边放一个没有封口的圆环。在接通电流之后,两个小球之间产生出电火花。这看起来没有特别之处,但当他将圆环的开口收窄的时候,他清晰地看到电火花能穿过圆环的开口传递出去。

这证明了电磁场是可以不断往外推送的,电磁波是真实存在的。

你知道吗

电磁波作为波的一种,具备波的一切特性,包括传播、反射、干涉、衍射、散射等,也具备自身的频率、波长和波速。其中,频率是指电磁波每秒时间内能完成的全振动次数。为纪念赫兹对电磁波发现的贡献,国际单位制采用“赫兹”(Hz)作为频率的计量单位。

智慧林

1 电磁感应现象的发现推动了电磁波应用以及无线电报机的发明,然而,电磁感应现象作为电磁学的最伟大成就之一,除了无线电报机的应用,它还被应用在日常生活中的什么领域?

2 生活中,我们虽然看不见电磁波,但是它却无处不在。请问在我们日常生活中最普遍存在的电磁波有哪些?它们一般被应用在什么领域?

3 无线电广播是采用开路发射方式,利用电磁波传送信号的一种节目内容传输方式,为什么这种利用电磁波传输的无线电广播经常会受到干扰?

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