赫兹是什么单位（捕捉电磁波的人——赫兹）

“光是一种电磁现象，可见光是一种电磁波。”1888年早春的一天，在德国柏林科学院的大厅里，31岁的德国科学家海因里希·鲁道夫·赫兹被自己的声音震惊了。

接着，赫兹慢吞吞地读了《论动电效应的传播速度》这篇论文，详细介绍了文佳社会百科所做的电磁波实验。观众被迷住了。

“这是我捕捉电磁波的过程。此时此刻，我敢向全世界宣布，麦克斯韦提出的电磁波是真实的。”赫兹轻松地结束了他的演讲。

良久，雷鸣般的掌声响起。

赫兹是如何捕捉到电磁波的？说来话长。

赫兹年轻的时候。(网络图)

一个伟大的老师会培养出优秀的学生

赫兹出生在德国汉堡的一个基督教犹太家庭。他从小就努力学习，语文和理科都很优秀。年轻时，他在德国慕尼黑和柏林学习工程和物理。1878年，赫兹在亲友的支持下进入柏林大学，师从赫尔曼·范·亥姆霍兹教授学习电学，1883年成为基尔大学理论物理学讲师。

当时针对麦克斯韦提出的电磁波理论，世界上只有少数科学家能够接受，并给予文佳学会的百科全书式支持。亥姆霍兹就是其中之一。他是德国著名的生物物理学家和数学家，“能量守恒定律”的创始人。在生理学、电动力学、热力学等领域做出了巨大贡献。一方面，亥姆霍兹向柏林科学院提供了巨额奖金，用于证实电磁波的实验。另一方面，他发现学生赫兹在电磁学方面有不寻常的天赋，鼓励他参加申请。

科学家的亥姆霍兹雕像。(网络图)

赫兹早就被麦克斯韦的电磁理论所吸引，多次研读麦克斯韦系统、全面、完美阐述电磁场理论的巨著《电磁理论》，对书中的内容赞叹不已。“电磁场的变化也会像水波一样向四面八方扩散。我把这种扩散的电磁场叫做——电磁波。虽然我还不能用实验证明它的存在，但我坚信它一定存在。”麦克斯韦所说的被赫兹反复研究。他坚信电磁波的存在，就像他坚信这位素未谋面的长者一样。

因此，文佳社会百科全书赫兹欣然接受了导师的建议，十年如一日地致力于电磁波的研究。

捕捉电磁波

赫兹要做的第一件事就是制造电磁波。很长一段时间，他都找不到产生快速变化电磁场的方法。一天，赫兹在实验室里全神贯注地工作。他发现，当一根两端为矩形的铜线连接到感应线圈上进行放电实验时，在缝隙中迅速出现一个来回跳动的小火花。赫兹立即意识到这个跳动的小火花就是可以产生变化的电场和磁场。

那么如何接收电磁波呢？他很困惑。当他从各种想法回到麦克斯韦的电磁理论时，他突然顿悟了。既然电磁波向四面八方传播，那么在其传播空之间的导线中不应该产生电流吗？

自然就比较容易观察到导线中是否有电流。

赫兹实验装置。(来自网络)

赫兹开始了这个实验。他的装置很简单，两块锌板，每块锌板连接一根铜棒，铜棒末端有一个铜球，两个铜球相互靠近。两根铜条连接到高压感应线圈的两个电极上，高压感应线圈就是电磁波发生器。距离发电机10米处有一个电磁波探测器，是一根铜棒弯成一圈，两端有铜球。两个铜球之间的距离可以通过螺丝调节。

把赫兹的门窗盖紧，防止一缕光线射进来。当他打开电源开关时，发射器的两个铜球之间闪出耀眼的火花，发出噼里啪啦的响声。但这并不是赫兹想要观察的。他紧张地调整探测器的螺丝，让两个铜球越来越近。突然，两个铜球空之间的空隙也跳跃着微弱的火花。

这就是电磁波！

后来赫兹通过其他实验证明，电磁波和光一样，可以反射和折射，它的速度是每秒30万公里，就像光速一样。

1888年1月，赫兹整理了自己的理论和实验报告，在柏林科学院做了上述报告。从那以后，再也没有人怀疑过电磁波。正如爱因斯坦所说，“在现代物理学家眼里，电磁波就像他坐的椅子一样真实。”

赫兹发明的电磁波发射机和检波器是后来无线电发射机和接收机的开端。他的实验真正开启了无线电的应用。

电磁波发射器和探测器模拟图。(来自网络)

电气时代的到来

据说赫兹走出柏林科学院，全心全意投入到电磁波的研究中，决心再次攀登科学高峰。然而，疾病经常折磨着他。经诊断，原来他感染了韦格纳肉芽肿病。这种病也叫韦格纳肉芽肿，简称GPA，是一种坏死性肉芽肿性血管炎，属于自身免疫性疾病。据统计，大多数中年人患有这种疾病。1894年，赫兹在德国波恩死于这种疾病，年仅36岁。为了纪念赫兹对世界科学界的贡献，人们用他的名字作为国际单位制中频率的单位，简称“赫兹”。赫兹是每秒重复周期性变化的次数。

纪念赫兹的邮票。(来自网络)

值得一提的是，受他精神的影响，他同样热爱科学的侄子古斯塔夫·路德维希·赫兹获得了1925年的诺贝尔物理学奖；卡尔·亥姆霍兹，古斯塔夫之子，是现代超声成像医学的先驱。

赫兹捕捉到电磁波后，全世界的科学家都敏锐地感觉到机会来了。如何将电磁波应用到人类的生活和工作中？为了回答这个问题，科学家们使出浑身解数，进行了激烈的竞赛。顶尖科学家之一就是将无线电技术应用到实际的波波夫身上。要知道会发生什么，请看《电磁学系列的终结，为无线电技术奉献一生的波波夫》。

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