无线电波的发现历程

麦克斯韦提出的电磁理论是把静电学的库仑定律、涉及磁性的定律、关于电流的磁性的安培定律、法拉第电磁感应定律予以综合，导出麦克斯韦方程。该方程预言:变化的电磁场以波的形式向空间传播。麦克斯韦电磁场理论的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。这是人类第一次认识无线电波的存在的可能性。

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。赫兹是以实验来证实麦克斯韦理论正确性的。依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹设计了一套电磁波发生器，赫兹将一感应线圈的两端接于发生器的两铜棒上。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。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，又以检波器量得到驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。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而得以证实。赫兹在实验时曾指出，电磁波可以被反射、折射和如同可见光波一样的被偏振。1889年在一次著名的演说中，赫兹明确地指出，光是一种电磁现象。

俄国科学家波波夫在一次公开演讲中明确指出:“人类的机能中还没有能够觉察电磁波的感觉器官，假如发明了这样的仪器，使我们能够觉察电磁波，那么电磁波就可以用来远距离传播信号。”1859年3月4日，波波夫诞生在俄国乌拉尔山区的一个小村庄里。他从小就爱好数学和物理，1877年考入圣彼得堡大学物理数学系。毕业后不久，就到一个水雷学校当教师去了。他对电气技术特别感兴趣。后来，他在“电气技术会”兼职，专门研究小型电站的装配和使用管理工作。为了实现无线电通讯，波波夫进行无数次实验都失败了。经过多年的坚韧不拔的努力，1895年5月7日，波波夫终于实现了自己的预想，他当众表演了他研究的世界上第一台无线电接收机(也叫雷电指示器)，接收到了雷电产生的电磁波。90年以后，这一天被定为“无线电发明日”。在第二年三月，他又用这个装置传送世界上第一份有明确内容的无线电报，电文是“海因里希·赫兹”，它表示波波夫对这位电磁波的发现者的崇敬。这份电报虽然很短，只有几个字，它却是世界上第一份有明确内容的无线电报，传送了250米的距离。1899年，波波夫又创造了一种仪器，依靠电话听筒接收声音。这时，无线电波正式被人们利用了。

第一次以电磁波传递讯息是1896年由意大利的马可尼开始的。1899年3月，马可尼实现了英法两国海岸之间相隔45千米的通讯。1901年，马可尼在英国建立了一座高耸入云的发射塔向大西洋彼岸发射信号获得了成功。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。