电磁波的发现和使用

麦克斯韦创立电磁理论后。1888年，一位名叫赫兹(1857 ~ 1894)的年轻实验物理学家在柏林完成了这项工作。当时，尽管许多人对麦金塔对电磁波的完美描述赞叹不已，但他们却找不到。26岁的赫兹没有独特的技能。他把两个金属球调整到一定的位置，中间留有一个小间隙，然后给它们通电。这时，两个原本不相连的球发出吱吱的声音，一个蓝色的电火花闪过它们。不用说，在小球之间产生电场，所以根据麦克斯韦方程，电场再次激发磁场，磁场再次激发电场，当电场持续扩散时，电磁波被传输。有吗？最好有一个能接收它的设备。他在离金属球4米的地方放了一个铜环。如果电磁波可以飞向那里，铜环的缝隙之间也应该有电火花。在他安排好所有这些之后，他按下了这里的电键，果然蓝光在戒指的缝隙上闪烁，这表明电磁波正在发射球和接收环之间移动。既然有波，也应该有波长、频率和速度。所以他想自己测量波长。事实上，这也很简单。他把铜环接收器靠近球形发射器。当火花明亮时，它不会出现。当火花最亮时，它就是顶峰或低谷。当它不亮时，它是零。所以他计算了波长。然后他计算了每秒300，000公里的速度，这正好等于光速，这也像光的反射和折射。麦克斯韦的理论已经被完全证实了。从法拉第到麦克斯韦到赫兹，两位实验物理学家和一位理论物理学家通过巧妙的合作终于完成了这一伟大发现。赫兹的成就可以归因于许多原因，但是回到他学生时代，有两个非常重要。首先，他从小就养成了自己做事的好习惯，非常喜欢学习技术和技能。在业余时间，他请了一个木匠当他的老师。锯子、刨子、斧头和凿子已经变得非常熟练。他还学习了车床技能。后来，赫兹的车床师傅听说他成了一名大学教授，遗憾地对他的母亲说:“唉，真遗憾！”他是一个罕见的车床工人！“如果你想说你的头脑很聪明，你的手很灵巧，只有你用你的手和脚，不放松，你才能变得聪明。其次，赫兹小时候对学习有广泛的兴趣。他学习英语、法语、意大利语，尤其是阿拉伯语。他显示出惊人的天赋，所以老师强烈建议他的父亲郑冲选择东方主义。他热爱美术，画得很好，这培养了他的形象思维。他热爱数学，经常参加数学竞赛，这反过来又培养了他的逻辑思维能力。他想成为一名建筑师，专攻建筑，后来当了一名士兵，这给他提供了一个勤奋、紧张和有序的训练。他写信给他的父母说，“惰性是我真正禁止的。“读者中一定有许多年轻人渴望成为有用的人。我想就他在这里的成功说几句话，这对你可能有些启发。他说赫兹发现电磁波就像牛顿发现万有引力一样。大卫只有20多岁时才电解钾和钠。他正处于他宏伟计划的开端，有着无限的未来。但是在1893年，他开始患有牙龈脓肿。虽然他没有病得很重，但他很固执。许多手术只能减轻疼痛，但不能去除牙根。后来，连他的心情都很难过。他已经意识到自己快要死了。1893年12月4日晚上，他拿出蜡烛和纸，强忍泪水，给他的父母写了一封信，既安慰又警告:“如果我真的发生了什么事，你不应该难过，但你应该感到有些骄傲，认为我属于那些尽管生命短暂却取得了巨大成功的杰出人物。“我不想遇到或选择这种命运，但既然这种命运已经降临到我身上，我也应该感到满足。”这在这个世界上真的不公平。许多人活到100岁或80岁，永远不会死去。1894年1月，赫兹，一个为世界做出巨大贡献的人，突然去世，享年37岁。这在当时的欧洲物理学界引起了极大的悲伤。在他去世的第二天，意大利帕多瓦大学的入口处张贴了一则讣告:“波恩大学的赫兹教授昨天去世了，一位物理学明星突然去世了。这是整个欧洲的损失。赫兹教授对人类最大的贡献是他最终通过实验发现了电磁波。虽然他是德国人，但他告诉我们意大利人，并告诉世界各地的每个人电磁波可以互相传播和接收。虽然他去世了，但他向我们指出的浪潮将永远存在，永远伴随着我们。因此，赫兹教授属于整个世界。赫兹教授没有死。他将永远活在我们中间。为了表达我们对这位世界伟人的敬意和哀悼，明天早上我们将在学校礼堂举行盛大的追悼会。”在这篇讣告的底部，一些人匆匆看了一眼就匆匆离开了，而另一些人则叹了口气。只有一个年轻人，像他的脚被压住一样，微张着嘴唇盯着讣告。他沉默了很长时间。他的脸是悲伤和深思的，他的心情是悲伤和兴奋的。他在这里站了一个多小时，才勉强挪动了一下脚，但鞋底似乎沾满了油漆，他走了三步才转身，拒绝离开。读者们，你们知道这个年轻人是谁吗？他的名字叫马可尼(1874 ~ 1973)。他出生在意大利帕多瓦市的一个富裕家庭。他从小就受到良好的家庭教育，养成了努力学习和思考的习惯。伟大的学者可以分为两类。一类是“书包”。从小学到大学有不止一个人读过书。不管它们是什么样的书，只要是学校规定的，他们都只能读。一本书被放在胃里，既不消化也不创造。因此，它们被称为书包。一种是“书锥”和“书钩”。这些人的眼睛像芒一样。他们在阅读时到处问为什么。他们不会停下来，直到他们把书放进去，然后勾掉一些东西。他们可能没读过多少书，但是他们训练得越多，就越敏捷。当他们遇到问题时，他们一针见血，可以从一个例子到另一个例子进行推理。因此，他们不断进行创新。这个马可尼正是后一种人。今天看到讣告也需要从中汲取一些知识。他认为既然赫兹教授发现的无线电波在德国和意大利都可以得到，为什么这些无声的无形的波不能用来传递信号，传递人们的意志，并使死波变得有生命呢？如果这一步真的能够实现，赫兹的成就难道不会比太阳和月亮的更长吗？我们纪念死者，是为了发扬他的成就，为活着的人做更多的好事。当他回到家，他对他的父亲说，“我似乎有一种感觉，这些无线电波将在不久的将来为人类提供新的和强大的通信手段。”马可尼读完这篇讣告后，立即到处收集信息，在他父亲的别墅里安装天线，埋地线，白天尝试，晚上调整，甚至改进探测器来制作发射器和接收器。最后，第一次通信实现了住宅和17公里外的山之间。他喜出望外，立即写信给意大利邮电部，请求财政援助，并愿意为祖国的通信事业贡献自己的发明。不想让他的信沉下去，马可尼愤怒地转身向英国申请专利。1896年，在伦敦港，一个年轻人带着一个大箱子正要下船。当海关检查人员发现这个人没有穿好衣服，看起来不确定时，他们抓住他，问他箱子里有什么。这个年轻人是马可尼。当他第一次来到伦敦时，他很慌张，结结巴巴地说那是一台发射机。那里有什么无线电发射机？海关官员从未听说过这种装置。他们把盒子翻过来，上下打量着马可尼。然后他们旁边的另一名海关官员说，“这可能是一枚炸弹。”督察听到这个消息时很震惊。他用双手举起盒子，扑通一声扔进了海里。他转过身，推了推马可尼:“走，走，走！不要下船！”马克尼离开家时被欺负得很厉害。他没有朋友，想去专利局。现在他手里什么都没有了。谁知道他是个乞丐？他只知道邮局负责通信，所以他忍住怒火，下了船去寻找伦敦的邮局大楼。邮电部总工程师程石山是一位非常和蔼可亲、才华横溢的老人。他一听说来访者是马可尼，就立刻离开椅子，把这个可怜的年轻人抱在怀里。原来他在英国《电气杂志》上看到了马可尼的专利申请，一直在找这个人，但他没有地址。今天天使喜出望外。这个马可尼在过去的几天里充满了不满。现在他突然遇到了他的知心朋友，他不自觉地哭了起来。他补充说，这个珍贵的盒子已经沉入大海。尚利斯笑着说，“儿子，你什么都有。这栋楼里的设备都是供你使用的，你还担心不能重建那个盒子吗？”马可尼听到这些时简直不敢相信自己的耳朵。在他相信这是真的之前，他又问了一遍。他欣喜若狂。两滴眼泪被微笑挤压，滚落在地上。他不知道他们去了哪里。马可尼有如此强大的后盾，它就像鸭子下水，给老虎增加了力量。几天之内，他就开发出了一种报纸收发设备，使他能够与距离邮局大楼顶部近3000米的银行大楼进行通信。几天后，我在当地赶上了一场传统的游艇比赛，从港口开始，在15公里外的海上结束。过去，比赛结果的消息要等几个小时才能被发回。岸上的普通观众常常迫不及待地等待比赛结束，所有在赛艇上下注的人就像热锅上的蚂蚁。今天，为了试用这种新的通信设备，并向人们宣传无线电报，邮局将来会赚很多钱。仙利斯一大早就安排了两艘绿色邮船。他在终端发了一条信息，马可尼在起点收到了这条信息。发令枪一响，码头上的警笛就响起来，人声鼎沸。游艇穿过绿色的大海，拖着白色的波浪。这一转折很快就从人们的视野中消失了。这时，疯狂的码头也暂时变冷了。正当人们放松了一会儿，马可尼突然举起双手，跳着喊道:“玛丽，玛丽是第一名！玛丽赢了！”这时，那些在船上下注的人半信半疑地看着意大利人，而那些在其他船上下注的人则气得咬牙切齿，责骂他散布谣言，并开始了一段时间的争论。在一片哗然中，报道海面事件的快艇掉头确认玛丽号已经赢得了冠军。在这个时候，人们只是相信“滴答”的铁盒子有千里眼和微风的力量。狂欢节的获胜者涌进邮船，一起把马可尼举起来。铁箱太拥挤了，马可尼担心他不会再把铁箱推到海里去了。他喊道，“放下！放下枪。他掉进了水里。”"海边的人还害怕掉进水里吗？"疯狂的人认为他害怕掉进水里，所以他们就把他举起来扔到水里。每个人都发出了好一阵疯狂的笑声，享受而散。1898年，无线电波穿越英吉利海峡，被正式用于商业。1901年2月，马可尼在英国牙买加的康沃尔建造了一座170英尺高的广播塔。然后，他带领助手坎普和佩基到利物浦港，横渡大西洋到纽芬兰，接收来自康沃尔电台的信号。这时，已经是冬天了。北风呼啸，海浪翻滚，甲板上覆盖着薄冰，人们很难站起来。马可尼的父亲和他敬爱的老师来为他送行。父亲劝儿子不要冒险:“儿子，我没有拖累你。无线电波可以飞越45公里长的英吉利海峡，但它们永远不会飞越大西洋。最强的无线电波会慢慢消失在空气中。”老师还帮助老人说服他的学生不要做这种荒诞的事情。他说，“如果你想让电波飞越大西洋，你必须在大西洋上挂一面和欧洲一样大的镜子。你必须知道，电波和光只能直线行走，而地球表面是弯曲的，电波只能到达大西洋的另一边，除非有一面大镜子在天空反射。这是赫兹教授死前的想法。”马可尼说:“事情总是会完成的。在过去，谁能相信磁能变成了电？法拉第试过了，麦克斯韦又总结了，不仅合理而且是事实？如果我做不到，我今天就自己试试。即使我失败了，我也能为后代提供一些实验数据。”他登上撒丁岛，扬帆远航。12月12日，马可尼带着两个助手来到纽芬兰的一座面向大西洋的小山上，在钟楼上安装了一个电报接收器，并在山上放了一个六边形的大风筝，风筝上有电线，高400米。这是他举起天线的巧妙方法。一切准备就绪后，他把听筒放在耳朵上，悄悄地捕捉到了神秘的信号。窗外，佩吉正在放风筝。蓝天上没有一朵云。里面，坎普站在他身边，盯着一双大眼睛，紧紧地盯着桌上的听筒。突然，他的耳朵里响起了三个“嘀嘀嘀”的声音。他觉得这是他心脏的跳动。然后他屏住呼吸，仔细听着。还有三个。他很快将耳机戴在坎普的耳朵上，说道:"听着，这是信号吗？"坎普用双手按住听筒几秒钟，突然喊道:“三码远，他们发了。我们赢了！”马可尼的无线电波一下子飞了3700公里，在大西洋上建造了第一座通信桥。全世界的报纸都用头条新闻报道了这个惊人的消息。马可尼因此在1909年获得了诺贝尔奖。