Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Научный мир помнит много учёных, приблизивших нас к возможности передавать информацию и общаться через расстояния. Генрих Рудольф Герц (Heinrich Rudolf Hertz нем.) внёс большой вклад в изучение физики, который в дальнейшем использовали его последователи для своих изобретений.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Генрих Рудольф Герц. 1983 год

Главные этапы в жизни и науке

Детство и студенчество

Родился будущий учёный 22 февраля 1857 года в крупном немецком городе Гамбурге в богатой еврейской семье. Отец предприниматель и адвокат, в дальнейшем принял лютеранство.

Его избрали членом городского совета и выдвинули в сенаторы. Банки, основанные прадедом Генриха Герца в 19 веке, существуют в Германии и сейчас. Мать выросла в семье армейского лекаря. У Генриха были три маленьких брата и сестра.

Хорошим здоровьем он не отличался, но подрастая окреп.

С детства у мальчика проявилась способность к обучению, он много читал и знал несколько языков. Родители мечтали о юридической карьере старшего сына. Младшие братья, когда повзрослели пошли по стопам прадеда и стали финансистами.

Поступив в училище Генрих изучал юриспруденцию, но больше его увлекала физика. Следующим этапом была Университетская гимназия, успешно закончив которую, Генрих параллельно получил знания в школе ремёсел, умел читать чертежи, самостоятельно делать столярные конструкции.

Первая попытка была получить инженерное образование и, поступив в 1875 году в Дрезденский технический институт, Генрих проучился там два года. Потом он решительно отказался от этой идеи и перевёлся на второй курс Мюнхенского Политехникума, где углубился в изучение физики.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Генрих Рудольф Герц. 21 год

Плодотворное сотрудничество с преподавателем, крупнейшим физиком того времени — Г. Гельмгольцем, дало Герцу много знаний и опыта. В студенческие годы, под руководством своего наставника, он защитил диссертацию, написал научные труды. Вскоре их связь переродилась в дружбу.

Научные труды

Уже в 23 года Генрих Герц имеет степень доктора философии, с отличием защитив диплом, где рассматривает теорию индукции. Затем работа доцентом, с 1883 года он читает лекции студентам Кильского Университета. Спустя два года занимает должность профессора в «Karlsruher Institut für Technologie». Ещё через пять лет переводится в качестве профессора преподавать в Боннский Университет.

В научном мире вызывали интерес его статьи по теме «Механика», написанные в 1881-82 годах. Идеи, затронутые в работах, впоследствии положили начало изучению фундаментальной природы контакта. Учёные признавали важность исследований Герцем механики контактного взаимодействия, но некоторые выводы подвергли критике.

Увидев в Герце интерес и призвание к физике, Г. Гельмгольц предложил ему осваивать сомнительную в то время научную область — электродинамику. Наблюдения, теории и факты в данном разделе были слабо изучены. Для пытливого ума молодого физика — это оказалось толчком к великим открытиям.

После написания многих теоретических трудов, Генрих Герц полностью перешёл к экспериментам и опытам. Он считал, что как учёный должен доказать на практике верность своих теорий. Будучи профессором Высшего учебного заведения, он имел свою лабораторию, где мог свободно заняться исследованиями той научной сферы, которая давно привлекала его — электричеством.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Герц сделал эту фотографию в своей лаборатории. На ней изображена катушка, которую он использовал (слева), и антенна – дипольный резонатор с искровым промежутком, который он использовал для обнаружения электромагнитного излучения

Увлечение метеорологией

Учёные 19 века ещё мало изучили физику и считали, что энергия вокруг — это действие флюидов. Существование магнитных и электрических полей подвергалось сомнению. Для молодого Герца была привлекательна практическая сторона изучения физических явлений. Он с большим энтузиазмом проводил глубокие исследования.

Небольшой вклад в изучение метеорологии сделал Генрих Герц, написав несколько ранних работ под руководством Г. Гельмгольца.

Интерес к изучению данной области зародился летом 1878 года на лабораторных курсах у физика-метеоролога В. Бецольда в Мюнхене.

Студент описал наблюдения за испарениями жидкостей и разработал новые инструменты для измерения влажности и свойств воздуха, для исследований адиабатических процессов.

Электромагнитные волны и электродинамика

Опираясь на работы Д. Максвелла, в которых было доказано влияние электромагнитных колебаний на частоту и скорость испускаемых волн, и теоретически подтверждалось, что скорость радиоволн совпадает со скоростью света, Генрих Герц на практике доказал существование электромагнитных волн.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

В этом направлении было проведено бесчисленное количество опытов в 1886-89 годах. Несмотря на примитивные приборы для исследований, Г. Герцу удалось подтвердить факты и получить результаты, доказывающие способность преломления и отражения электромагнитных волн, определением их скорости.

Учёный собрал простейшие аппараты для проведения исследований, которые позже назвали его именем и применяют для опытов до сих пор: вибратор Герца — радиопередатчик, резонатор — искровой радиоприёмник. Опытным путём, с помощью сконструированных приборов, были подтверждены теории Д. Максвелла и доказана способность передавать магнитные и электрические волны на расстояние без проводов.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Искровой радиоприёмник Герца

Выводы и доказательства Генриха Герца легли в основу двух статей: «об очень быстрых электрических колебаниях» и «об отражении, преломлении, передвижении в воздухе электродинамических волн». Но дальнейшего развития своих «теорий и выводов» в этом направлении физик не видел.

На самом же деле, тогда он просто не понимал, что внёс неоценимый вклад в создание беспроводного телеграфа, радио и телевидения, то есть в развитие технического прогресса человечества.

Открытие фотоэффекта

Без наблюдений за природными явлениями, опытов и логических заключений Герца многих вещей, привычных для нас сегодня, просто бы не было. Изобретатели основывались на доказанной физической способности взаимодействия электрического заряда и ультрафиолетового излучения, позже названной — фотоэффектом.

Открытие фотоэффекта лежит в основе действия фотоэлементов и нашло широкое применение.

Например, в наши дни в условиях космоса невозможно работать без преобразования энергии солнечного света; в киноиндустрии происходит воспроизведение звука.

С помощью фотоэлементов, соединённых с реле, созданы автоматические системы, способные улавливать движение — автоматически открывать двери, сортировать предметы, включать освещение и многие другое.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

В 1886-87 гг. Генрих Герц впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта

Наблюдая за прохождением излучений через экран из различных материалов, Г. Герцем в 1892 году был описан «эффект луча», на основе которого произошло великое изобретение — рентген. Более полное исследование в этой области делал его ученик, студент Ф.

Ленард, который развил теорию проникновения катодных лучей. Проводя дальнейшие эксперименты, немецкий физик В. Рентген в 1895 году сделал открытие икс-излучения, и его способности засвечивать фотопластинки. Так был изобретён рентгеновский аппарат.

Уже в 20 веке, опираясь на опыты Г. Герца, крупный немецкий физик-теоретик Альберт Эйнштейн развил далее теорию излучения и стал лауреатом Нобелевской премии, за создание квантовой теории фотоэффекта.

Личная жизнь

Когда молодой физик занимался профессорской деятельностью в Технологическом институте Карлсруэ и делал великие изыскания, он устроил свою личную жизнь. Возлюбленной учёного стала дочь местного учителя геометрии, Элизабет Долль, которая была на семь лет моложе избранника. Спустя шесть месяцев знакомства молодые люди решили пожениться.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Генрих Герц и его жена Элизабет Долль

Это событие положительно повлияло на эмоциональное состояние Генриха, закончился период депрессии, который с некоторых пор одолевал его. В семье появились две дочери: старшая Иоганна и Матильда (1891 г. р.). Устроив свой семейный быт, Генрих с головой окунулся в науку.

Смерть и наследие ученого

Через год после рождения второй дочери у Г. Герца участились мигрени, заболевание осложнилось гранулематозом, добавилась инфекция крови.

Болезнь быстро прогрессировала, присоединялись новые органы жизнедеятельности, он начал слепнуть. За жизнь известного учёного долго боролись медики.

В Боннской больнице провели несколько операций, но безуспешно, и в первый день наступившего 1894 года он скончался. Через неполных два месяца Г. Герцу исполнилось бы тридцать семь лет.

Тело перевезли в Гамбург. Захоронение произвели на Ольсдорфском, самом крупном кладбище-парке города. Там и сейчас можно увидеть могилу со скромной гранитной плитой и надписью.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Гранитная плита на могиле Генриха Герца

Когда Элизабет осталась вдовой, то не допускала мысли второй раз выйти замуж. После прихода в Германию фашистского режима и гонений евреев, мать с дочерями перебрались жить в Англию. Герцы были «частично» евреями, но всё же Гитлеровский режим не оставил ни одного портрета учёного-физика в Гамбургской городской ратуше, в Университетах и других почётных местах.

Дочери выросли, но так и не обзавелись семьями, поэтому прямых потомков у Г. Герца не осталось. Младшая дочь Матильда изучала медицину и преуспела в психологии.

Читайте также:  Иммиграция в Германию как Частный Предприниматель

У великого изобретателя был племянник, который проявились способности к физике. Густав Л. Герц сделал успешную научную карьеру. Его удостоили Нобелевской премии. Сын Густава Герца пошёл по стопам отца, занимался разработками струйных и ультразвуковых технологий. Карл Х. Герц, участвовал в создании медицинского прибора — сонографа, прообраза современного ультразвукового аппарата.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Густав Людвиг Герц, племянник Генриха Герца

Память и награды Генриха Герца

После своих многочисленных научных работ, он становится авторитетным учёным и членом-корреспондентом ряда европейских Академий, где получает немало наград:

  • 1889 год — Итальянское научное сообщество награждает «медалью им. Маттеучи» в Неаполе, во Франции получает «премию Лаказа» от Академии наук Парижа, Императорская Академия в Вене вручает «премию Баумгартнера».
  • 1890 год — Королевское общество в Лондоне присуждает «медаль Румфорда».
  • 1891 год — Итальянская Королевская Академия вручает «премию Бресса» в Турине.
  • Последними были получены правительственные награды — «орден Короны» в Пруссии, «орден Священного сокровища» — в Японии.

Оставшийся после смерти физика неоконченный труд, дописал и опубликовал его друг, Г. Гельмгольц. Открытия Г. Герца нашли практическое применение спустя годы. Сам учёный не придавал большого значения своим находкам.

Русский изобретатель А. Попов в 1896 году увековечил имя блистательного физика, передав по беспроводному телеграфу латинскими буквами — «Heinrich Hertz».

Именем немецкого учёного в 1930 году названа единица измерения, которая позднее вошла в мировую измерительную систему для определения частоты — Hz, Гц — о чём в наши дни мы узнаём на школьных уроках физики.

В 1969 году в ГДР выпущена памятная медаль с изображением Г. Герца.

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Памятная медаль Генриха Герца

Международная ассоциация электротехники и электроники (IEEE) с 1987 года проводит ежегодное награждение учёных и экспериментаторов за выдающийся вклад и достижения в науке — «медалью Генриха Герца».

В Германии именем Г. Герца названа теле-радио-коммуникационная башня, а на Луне — один из кратеров.

Heinrich-Hertz-Turm. Башня Генриха Герца. Гамбург, Германия

Недолгий, по меркам нашего времени, период жизни Генриха Герца был очень плодотворным. Его опыты и теории легли в основу развития многих направлений физики, использованы при создании радио, раций, радаров, телевидения и других изобретений, без которых мы не представляем современную жизнь.

На заре радиовещания

3DNewsАналитикаДругоеНа заре радиовещания

Самое интересное в новостях

Изобретатель радиосигнала Генрих Герц

Посылать и принимать сообщения на большие расстояния — давняя мечта человечества. Однако материализовалась эта мечта только в конце позапрошлого века, вместе с экспериментальным подтверждением теории Максвелла о существовании электромагнитных волн

Джеймс Клерк Максвелл.

В далеком уже от нас 1864 году английский физик Джеймс Клерк Максвелл (James Clerk Maxwell) теоретически доказал существование электромагнитных волн, которые в реальности могут распространяться на большие расстояния. Максвелл отталкивался от экспериментальных работ Майкла Фарадея (Michael Faraday) по электричеству и магнетизму. Появление индукционного тока, открытого Фарадеем, Максвелл объяснил возникновением вихревого электрического поля при любом изменении магнитного поля. Процесс распространения переменных магнитного и электрического полей – это электромагнитная волна, предположил ученый. Чтобы создать интенсивные электромагнитные волны, нужны электромагнитные колебания высокой частоты, т.е. такие колебания должны возникать при ускоренном движении электромагнитных зарядов. Первым, кто экспериментально подтвердил электромагнитную теорию Максвелла, был немецкий ученый Генрих Рудольф Герц (Heinrich Rudolf Hertz). Способности Герца проявились очень рано, и были вовремя признаны современниками – в 22 года Генрих получил степень доктора философии в Берлинском университете, а в 28 лет стал полным профессором в Университете Карлсруэ.

Схема “вибратора” Герца.

В 1887-1888 годах Герц провел ряд экспериментов, ход и результаты которых говорили в пользу электромагнитной теории Максвелла. Герц не только экспериментально доказал существование электромагнитных волн, но также начал первым изучать их свойства: отражение от металлических поверхностей, преломление и поглощение в разных средах, поляризацию и т.д. Кроме того, немецкий ученый опытным путем измерил длину волны и скорость распространения электромагнитных волн, которая оказалась равной скорости света в вакууме (300 000 км/с). Герцу удалось построить, пусть и примитивные, но работающие радиопередатчик (“вибратор”) и радиоприемник. Одной из главных частей “вибратора” были два медных стержня с латунными шариками на концах, между которыми существовал небольшой промежуток. Стержни соединялись со вторичной обмоткой катушки Румкорфа, преобразующей постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения. При поступлении импульсов переменного тока между шариками проскакивали искры, тем самым посылая электромагнитные волны. Искровой приемник Герца представлял собой резонатор – проволочное незамкнутое кольцо с латунными шариками на концах. Между этими шариками также проскакивали искры, причем безо всякой подачи электричества, а именно в тот момент, когда аналогичные искры появлялись между шариками “вибратора”. Подобное явление наблюдалось даже на удалении от “вибратора” на расстояние 2 или 3 метра. В декабре 1888 года вышла знаменитая работа Герца – “О лучах электрической силы”, возвестившая об открытии электромагнитных волн. Тем самым, успешные эксперименты Герца открыли зеленый свет к созданию беспроводных устройств по передаче сообщений. Самое любопытное заключалось в том, что Герц не прочувствовал всей значимости своего открытия. Этот немецкий ученый был поистине великим экспериментатором, но теоретически был не так силен, и слабо видел перспективу для своих открытий. Показательно в этом смысле высказывание Герца насчет найденных им же радиоволн: “Это абсолютно бесполезно. Это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть”. Нечто похожее произошло и в случае, когда Герц открыл внешний фотоэффект. Ставя очередной опыт, он, чтобы лучше разглядеть искры, разместил приемник в темную коробку. Герц подметил, что в коробке длина искры уменьшилась – это натолкнула ученого на новые поиски зависимости длины искры от различных материалов. Так, ставя между передатчиком и приемником “экраны” из разных материалов, Герц обнаружил, что одни виды материалов пропускают электромагнитные волны, а другие, наоборот, отражают их. Также Герц отметил, что заряженный конденсатор быстрее потеряет свой заряд, если его пластины осветить ультрафиолетом. Однако теоретически обосновать явление фотоэффекта смог не Герц, а Альберт Эйнштейн, за что и получил Нобелевскую премию в 1921 году. Однако, бесспорно, без блестящих опытов Генриха Герца развитие радиосвязи задержалось бы на неопределенное количество лет. Очень жаль, что в неполные 37 лет этот ученый ушел из жизни от заражения крови. В 1930 году Международная электротехническая комиссия установила новую единицу измерения – Герц (Гц), которой стали обозначать частоту периодических процессов в секунду (например, колебаний).

Тесла стоял у самых истоков радио.

После экспериментов и научных работ Герца настало время создания радиопередатчиков и радиоприемников. Первенство здесь стоит отдать Николе Тесле (Nikola Tesla), который еще в 1892 году, читая лекцию об электромагнитном поле высокой частоты перед учеными Королевской академии Великобритании, зажег в своих руках электрические лампочки, не подключенные к проводам генератора, подающего высокочастотный ток. Через год после описанной выше демонстрации Тесла создал первый в мире волновой радиопередатчик. Этим он опередил Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi), и спустя много лет, в 1943 году, Верховный суд США все-таки признал первенство Теслы в изобретении радио. Используя управление по радиосвязи, Тесла создал “телеавтоматы”, которые являлись первыми в мире самодвижущимися механизмами, управляемыми на расстоянии. Все желающие смогли в этом убедиться воочию – в Мэдисон-Сквер-Гарден великий серб демонстрировал лодочки с дистанционным управлением. Однако Тесла был слишком поглощен идеей передачи любого количества энергии (а также информации) на любое расстояние, поэтому менее масштабную задачу – посыл и прием радиосигналов – за него решили и воплотили в жизнь другие. Среди них был не только Маркони, но и россиянин Александр Степанович Попов. Впрочем, нельзя не отметить и вклад других ученых – француза Эдуарда Бранли (полное имя – Edouard Eugene Desire Branly) и англичанина сэра Оливера Джозефа Лоджа (Oliver Joseph Lodge). Бранли, между прочим, принадлежит авторство термина “радио” (в переводе с латинского, буквально, “излучаю”). В 1890 году он создал радиокондуктор (“трубка Бранли”) для регистрации электромагнитных волн. Радиокондуктор являл собой стеклянную трубку, наполненную металлическими опилками, способными резко и намного (в несколько сотен раз) менять проводимость (сопротивление) под действием радиосигнала. Чтобы привести “трубку Бранли” в первоначальное состояние, требовалось прибор встряхнуть, тем самым разрушив образовавшиеся контакты между опилками.

Читайте также:  Борьба с терроризмом в Германии

Когерер.

В 1894 году радиокондуктор усовершенствовал Лодж, назвав его “когерер”. Для восстановления проводимости последнего Лодж применил прерыватель (тремблер) в виде ударника с часовым механизмом, ударявшим через равные промежутки времени по когереру. 14 августа 1894 года произошло знаменательное событие – на заседании Британской ассоциации содействия развитию науки в Оксфордском университете Лодж провел первую успешную демонстрацию радио. Радиосигнал азбуки Морзе отправили из лаборатории в соседнем Кларендоновском корпусе, который был принят аппаратом на расстоянии 40 метров в театре Музея естественной истории, где проходила лекция. Революционность идеи Лоджа заключалась в том, что он соединил “трубку Бранли” с резонатором Герца и таким образом смог добиться записи сигналов на малых расстояниях с помощью регистратора и реле. Но дальше Лодж не пошел, и уже через год Попов и Маркони, опираясь на разработки Бранли и Лоджа, продемонстрировали собственные радиоприборы, от которых и ведет свой отсчет история радио. Но полностью в стороне от радио Лодж не остался – 6 августа 1898 года он получил патент № 609154 на “использование настраиваемой индукционной катушки или антенного контура в беспроводных передатчиках или приемниках, или в обоих устройствах”. Речь шла, ни много ни мало, о настройках на нужную радиостанцию; в 1912 году Лодж продал данный патент компании Маркони. До сих пор ведется спор на предмет того, кто же в действительности первым изобрел радио. В СССР, например, День радио отмечался 7 мая. Именно в этот день 1895 года на заседании Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом “Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям”, а затем произвел первый публичный прием и передачу радиосигналов на расстоянии около 60 метров. А в заключение своего доклада Попов провидчески сказал: “…могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании, сможет быть применен к передаче сигналов на расстоянии при помощи быстрых электрических колебаний”. Собственно, электромагнитные волны – это не только радиоволны и видимый свет, но и невидимые человеческому глазу ультрафиолетовые, рентгеновские, инфракрасные и гамма-лучи. Отличие их заключается в частоте – числе колебаний в секунду.

Радиоприемник Попова.

24 марта 1896 года Попов передал радиограмму, содержащую два слова: “Генрихъ Герцъ” при помощи азбуки Морзе. Дальность связи составила уже 250 метров. Однако, как это было уже не раз, коммерческую выгоду от нового изобретения получили не русские, а иностранцы. Итальянец Маркони, используя прибор, во многом сходный с аппаратом Попова, начал свои опыты в телеграфировании без проводов тоже в 1895-м. Используя “вибратор” Герца и когерер Лоджа, а также электрический звонок, Маркони успешно передает сигнал. В середине 1895 года он включает в цепь телеграфный ключ и создает более чувствительный когерер путем заземления вибратора и присоединения одного из его концов к металлической пластине, находящейся на удалении от земли (фактически – к простейшей антенне). Окрыленный, Маркони направляется в итальянское почтовое министерство, где встречает полное непонимание. В начале 1896 года он едет в Великобританию (мать Маркони, кстати, была ирландкой), где через год и получает вожделенный патент. Но в Германии, Франции и России в патенте Маркони отказали, справедливо указав на существующий аппарат Попова.

Маркони в начале своего пути.

В июле 1897-го Маркони создал “Компанию беспроволочного телеграфа и сигналов”. Начинается экспансия компании Маркони по всему миру. Широко бытует мнение, что Маркони гнался за одной лишь наживой, не останавливаясь в ее получении ни перед чем. Но, если рассуждать здраво, никто не препятствовал ни Лоджу, ни Попову повернуть свои работы в коммерческое русло. Тот же Маркони, получив отказ на родине, не предался унынию, а поехал за границу, где и преуспел. Другой вопрос, что тому же Попову в самой наименьшей степени, быть может, хотелось заниматься коммерцией, создавать собственную компанию, бороться за патентные права и т.д. Потому человечество должно быть только благодарно Маркони за то, что в его лице удачно соединились таланты изобретателя и бизнесмена. К тому же, экспериментировал Маркони очень много и плодотворно, и вполне заслужил свою славу.

Радиоприемник Маркони.

Изобретение радио: кратко и понятно о вечном споре

На заседании Русского физико-химического общества в Петербурге 7 мая 1895 года Александр Попов продемонстрировал “прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве”. Другими словами – радиоприемник, и осуществил первый сеанс радиосвязи. Полувековой юбилей этого события в СССР отмечали накануне Победы, 7 мая 1945 года. Тогда же и было принято решение сделать День радио ежегодным праздником.

Изобретателем радиотелеграфии Попова считают в странах постсоветского пространства. В других странах примерно в то же время лучшие ученые также работали над созданием подобных устройств. Поэтому в США изобретателем считают Николу Теслу, в Германии – Генриха Герца, во Франции – Эдуарда Бранли, в Бразилии – Ланделя де Муру, в Англии – Оливера Джозефа Лоджа, а в Индии – Джагадиша Чандру Боше.

Со скоростью света Мировое сообщество никак не может определиться: кем же все-таки было изобретено радио, потому что все эти великие ученые так или иначе внесли свой вклад в развитие науки.

Краткая хронология открытий такова: в 1845 году английский физик и химик Майкл Фарадей открыл электромагнитное поле, и это было одним из самых важных открытий человечества в XIX веке.

Спустя 20 лет после этого англичанин Джеймс Кларк Максвелл вывел теорию электромагнитного поля и рассчитал, что скорость электромагнитных волн равна скорости света. Его открытия сыграли ключевую роль в развитии физики и послужили фундаментом специальной теории относительности.

Спустя еще 20 лет Генрих Герц создал генератор и резонатор электромагнитных колебаний и продемонстрировал наличие электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве.

По сути, этот прибор и был предшественником радио, но конструкция Герца передавала и принимала электромагнитные сигналы лишь на расстоянии нескольких метров.

В Индии радиопередачу в миллиметровом диапазоне впервые продемонстрировали в ноябре 1894 года, за год до Александра Попова. Автором индийского изобретения стал Джагадиш Чандра Боше.

Поэтому с технической точки зрения русский изобретатель Александр Попов и итальянский ученый Гульельмо Маркони не открыли ничего нового, а лишь создали прибор, взяв за основу открытия других своих предшественников. Однако идея радио пришла этим ученым примерно в одно и то же время.

Пальма первенства Главными претендентами на звание изобретателя радиоприемника являются Попов, Маркони и Тесла. Все трое ученых никак не были связаны друг с другом и, проживая в разных странах, одновременно работали над одним и тем же изобретением.

Александр Попов изобрел радиопередатчик для целей военно-морского флота. В 1895 году на собрании российских физиков он прочел лекцию “Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям” и продемонстрировал свое устройство, способное передавать сигналы азбукой Морзе.

Ученый занялся усовершенствованием работы прибора и дальности приема и передачи сигнала от 60-ти до 250 метров, добившись вскоре увеличения расстояния до 600.

А в 1899 году была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона, изобретения Александра Белла, запатентованного еще в середине 1870-х.

Однако Попов не стремился рассказать всему миру о своих исследованиях, не спешил публиковать статьи о своем изобретении, интересуясь в основном практической частью. Поэтому, продемонстрировав работу радио-приемника в 1895 году, документально свое изобретение он никак не оформил.

Патент № 7777 Гульельмо Маркони изобрел свой радиоприемник и подал заявку на получение патента лишь в июне 1896 года. Бумага была выдана 2 июля 1897-го, спустя два года после демонстрации Поповым своей работы.

Маркони получил документ, юридически закрепляющий его авторство, именно поэтому некоторые историки встают на его сторону и отдают ему пальму первенства.

В 1900 году Маркони получил патент № 7777 на систему настройки радио, а 12 декабря 1901 он провел первый сеанс трансатлантической радиосвязи между Англией и Ньюфаундлендом на расстояние 3200 километров, что до этого казалось невозможным.

Очередь американцев А в 1943 году в спор о том, кем изобретено радио, вмешались американцы.

В суде им удалось доказать, что их соотечественник, великий ученый Никола Тесла, первым запатентовал радиопередатчик – это произошло в 1893-м, а спустя два года – в 1895-м – радиоприемник.

Его прибор работал по тому же принципу, по которому работают современные устройства, преобразовывая радиосигнал в акустический звук, а изобретения Попова и Маркони могли передавать и принимать радиосигналы только с азбукой Морзе.

С тех пор, конечно, изменилось и радиовещание, и сами радиоприемники. Когда-то радио будило гимном всю страну в шесть утра, сегодня эстеты слушают джаз, а коллекционеры готовы отдать большие деньги за винтажные радиоприемники.

Но никто не подвергает сомнению значимость этого изобретения: кто бы его ни создал первым, принцип, на котором основывалась работа приемника, впоследствии сделал возможным изобретение мобильной связи, беспроводного интернета и дистанционного управления электронными устройствами, без которых мы сегодня не можем представить нашу жизнь.

Читайте также:  Скучать по германии: зачем еще это?

Новости в России и в мире — Newsland — информационно-дискуссионный портал. Новости, мнения, аналитика, публицистика

22 февраля 1857 года родился выдающийся физик-экспериментатор Генрих Герц.

В 1896 году учёный Попов, изобретатель радио, осуществил передачу и прием первой в мире радиограммы. Текст её состоял из двух слов “Генрих Герц”.

Это было чествование немецкого физика, который внес огромный вклад в науку, экспериментально доказав существование электромагнитных волн. В истории науки не так много открытий, с которыми мы соприкасаемся ежедневно.

Но без Генриха Герца современный мир выглядел бы совсем по-другому, потому что всё, предназначенное для коммуникации, основано на его изобретениях.

Генрих Рудольф Герц родился 22 февраля 1857 года в семье почтенного адвоката. Мальчик рос слабым и болезненным, но благополучно пережил трудные для него первые годы жизни, и вырос веселым и здоровым, к радости родителей. Все вокруг пророчили ему потрясающую карьеру, если бы он выбрал идти по стопам отца.

Генрих так и собирался сделать – поступил в Гамбургское реальное училище и собирался изучать юриспруденцию. Но его интересы изменилось, когда в училище начался курс физики.

Родители не мешали сыну самостоятельно принять выбор и разрешили перейти из училища в гимназию, после которой он мог поступить в университет.

В 1875 Герц уехал в Дрезден поступил в высшее техническое училище. Сначала профессия инженера ему понравилась, однако позже он написал матери, что быть посредственным ученым для него предпочтительнее, чем быть посредственным инженером.

Поэтому он ушел из училища и отправился в Мюнхен, где его сразу приняли на второй курс университета. Годы, проведенные в Мюнхене показали Генриху, что университетских знаний недостаточно, необходим был учёный, согласный стать его научным руководителем.

Поэтому после окончания университета Герц отправился в Берлин и устроился ассистентом в лабораторию крупнейшего немецкого физика того времени Германа Гельмгольца.

Маститый учёный обратил внимание на талантливого юношу, у них установились хорошие отношения, которые вылились в крепкую дружбу и тесное научное сотрудничество.

Под руководством Гельмгольца Герц на отлично защитил докторскую диссертацию по теме “Об индукции во вращающемся шаре”.

В какой-то момент Генрих начал сомневаться, что его опубликованные теоретические работы имеют ценность для него, как для учёного. Его все больше и больше привлекали эксперименты.

По протекции своего учителя, Герц получил место доцента в Киле, а через шесть лет стал профессором физики в Высшей технической школе в Карлсруэ. Там у Герца была оборудована научная лаборатория для экспериментов, которая давала ему полную творческую свободу и возможность заниматься теми вещами, к которым он чувствовал интерес.

Генрих Герц осознавал, что больше всего на свете его интересовали быстрые электрические колебания, над изучением которых он трудился еще в студенческие годы. Именно в Карлсруэ начался самый плодотворный научный период Герца, который, к сожалению, продлился недолго.

После своего доклада 13 декабря 1888 года в Берлинском университете Герц стал популярным и авторитетным учёным, а электромагнитные волны стали повсеместно называться “лучами Герца”. В 1932 году в СССР, а затем в 1933 году на заседании Международной электротехнической комиссии была принята единица частоты “герц”, вошедшая затем в международную систему СИ.

В 1892 году у Герца диагностировали инфекцию, его несколько раз прооперировали, но спасти так и не смогли, он умер в возрасте 36 лет в Бонне. Его похоронили на кладбище Ольсдорф. Его жена Элизабет Герц так и осталась вдовой.

У супругов Герц было две дочери – Джоанна и Матильда. После прихода Гитлера к власти все трое эмигрировали в Англию.

Несмотря на то, что Герц был протестантом и не считал евреем, его портрет нацисты сняли с почетного места на в городской ратуше Гамбурга, поскольку он “частично еврейского происхождения”.

Эксперименты с электромагнитными волнами

Электромагнитная теория английского физика Джеймса Максвелла 25 не находила признания в научном мире. Герцу потребовалось всего 2 года, чтобы подтвердить ее экспериментально.

В своих опытах учёный смог воспроизвести с электромагнитными волнами все явления, типичные для любых волн: образование “тени” позади хорошо отражающих предметов (в данном случае – металлических), преломление в большой призме (сделанной из асфальта), образование стоячей волны в результате наложения падающей на металлический лист волны и волны, отраженной этим листом. Он не только доказал подобие электромагнитных и световых волн, но и сумел измерить их длину.

Вибратор и резонатор Герца

Английский физик Максвелл теоретически доказал, что испускать электромагнитные волны могут колеблющиеся заряженные частицы, а энергия образующейся при этом волны тем больше, чем больше частота колебаний.

Заставить заряженные частицы колебаться было несложно – надо соединить конденсатор и катушку индуктивности, чтобы получить колебательный контур.

Но как увеличить частоту колебания зарядов, чтобы энергия излучаемых волн стала выше?

Герц нашел решение – он раздвинул пластины конденсатора и уменьшил площадь пластин. В результате этих манипуляций он получил открытый колебательный контур или провод. Чтобы дополнительно увеличить частоту колебаний электронов внутри провода, Герц уменьшим число витков катушки.

Но теперь требовалось заставить электроны колебаться внутри получившегося отрезка проволоки. Генрих разрезал провод пополам, а концы присоединил к источнику высокого напряжения, чтобы между кусками провода возникали электрические искры.

Таким образом Герц изготовил вибратор (излучатель) и резонатор (приёмник) электромагнитных волн. Вибратор Герца выглядит как два медных прутика с насаженными на ближайших концах латунными шариками. Между ними зазор – искровой промежуток.

К стержням подводился ток высокого напряжения, и в определенный момент между шариками возникала электрическая искра, делающая сопротивление его воздушного промежутка настолько маленьким, что в вибраторе возникали высокочастотные электромагнитные колебания.

Поскольку вибратор представляет собой открытый колебательный контур, происходит излучение электромагнитных волн.

Чтобы улавливать излучаемые волны, Герц придумал резонатор – проволочное незамкнутое кольцо, с такими же как у “передатчика” латунными шариками на концах и регулируемым расстоянием между ними. Приборы учёного удивляют простотой и кажущейся эффективностью.

Изменяя размеры и положение резонатора, Герц настраивал его на частоту колебаний вибратора. Маленькие искры в резонаторе проскакивали в тот самый момент, когда появлялись разряды между шариками вибратора.

Искры были очень слабые, поэтому наблюдать за ними приходилось в темноте.

В 1888 году, после серии трудоемких опытов Герц экспериментально доказал существование предсказанных Максвеллом электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве.Герц был первым человеком, который сознательно управлял электромагнитными волнами, но он не ставил перед собой задачи наладить беспроводную радиосвязь.

Однако эксперименты Генриха, которые он подробно описал в своих научных статьях, заинтересовали физиков всего мира. многие ученые начали искать пути усовершенствования приемника и резонатора электромагнитных волн. Резонатор Герца был прибором не очень чувствительным, и мог улавливать испускаемые вибратором электромагнитные волны только в пределах комнаты.

Но в итоге открытие учёного привело к изобретению радиотелеграфа, а потом и радио.

Фотоэффект

Чтобы лучше видеть искру во время эксперимента, Герц поместил приёмник в затемнённую коробку. При этом он заметил, что длина искры становится меньше. Тогда Герц провел серию экспериментов в этом направлении, в частности, он исследовал зависимость длины искры в случае, когда между передатчиком и приёмником помещается экран из различных материалов.

Герц нашёл, что электромагнитные волны проходили через одни виды материалов и отражались другими, что привело в будущем к появлению радаров.

Кроме того, учёный заметил, что заряженный конденсатор теряет свой заряд гораздо быстрее при освещении его пластин ультрафиолетовым излучением.

Новое открытие в физике было названо фотоэффектом, а теоретическое обоснование этому явлению дал Альберт Эйнштейн, получивший за это Нобелевскую премию в 1921 году.

 ЕЛИЗАВЕТА ОКЛАДНИКОВАПодробнее:http://vm.ru/news/2014/02/22/3-otkritiya-genriha-gertsa-kotorie-izmenili-mir-236588.html

Ссылка на основную публикацию