Опыты Герца

Ультракороткие волны (УКВ) представляют чрезвычайный интерес для решения многих важнейших технических задач. Это связано с тем, что для передачи энергии и получения направленного излучения выгодно увеличивать частоту колебаний (см. 1.5). Революция в технике УКВ" произошла в 1930 — 1940 гг., и теперь устройства, на которых были проведены знаменитые опыты Герца, Попова и др., представляют лишь исторический интерес. Основной недостаток передатчика Герца — это затухание колебаний и большая ширина спектра излучаемых частот. В современных генераторах УКВ (клистронах и магнетронах) взаимодействие электронного пучка и волн, возникающих в резонаторе, происходит по-иному, что позволяет поднять верхнюю границу частот (v 30 ГГц) и резко увеличить мощность сигнала, достигающего иногда десятков миллионов ватт в им пульсе. Положительными свойствами подобных излучателей являются высокая монохроматичность электромагнитной волны (излучается строго определенная частота) и крутой фронт временных характеристик сигнала. В качестве приемника УКВ-излучения обычно используют вибратор или объемный резонатор с кристаллическим детектором, имеющим резко нелинейные свойства, с последующим усилением низкочастотного сигнала. [c.10]

Между тем Фарадею удалось показать, что оптические явления не представляют собой изолированного класса процессов и что, в частности, существует связь между оптическими и магнитными явлениями в 1846 г. Фарадеем было открыто явление вращения плоскости поляризации в магнитном поле. С другой стороны, был обнаружен и другой замечательный факт оказалось, что отношение электромагнитной единицы силы тока к электростатической равно 3-10 м/с, т. е. равно скорости света (Вебер и Кольрауш, 1856 г.). Наконец, теоретические исследования Максвелла показали, что изменения электромагнитного поля не остаются локализованными в пространстве, а распространяются в вакууме со скоростью, равной отношению электромагнитной и электростатической единиц тока, т. е. со скоростью света. Заключение это было подтверждено позднее опытами Герца (1888 г.). На основании своих [c.21]

Рис. 32.1. Схема опыта Герца.

Однако в отличие от опытов Герца при торможении электронов на аноде отсутствует колебание тока, и поэтому Стокс представил рентгеновское излучение в виде электромагнитного импульса. Окончательное выяснение природы рентгеновских лучей как электромагнитных волн стало возможным в 1912 г., когда М. Лауэ предложил опыты по дифракции рентгеновских лучей, не только доказавшие их волновую природу, но и позволившие измерять длину волны. [c.48]

Серия опытов позволила А. С. Попову создать к началу 1895 г. конструкцию достаточно чувствительного когерера, пригодного для лекционных демонстраций опытов Герца, а также сигнализации на расстояния, значительно превышающие размеры учебных и лекционных помещений. [c.310]

Правда, исторически шариковая проба по Бринелю оформилась, исходя из теории твердости Герца но в том виде, как она применяется сейчас, она совершенно не зависит от этой теории, тем более, что теория Герца относится лишь к напряжениям или к упругим деформациям, получающимся до перехода за предел упругости. Теория дает также возможность вывести заключение, до какой величины можно доводить нагрузку, чтобы напряжения не переходили за предел упругости. В случае хрупкого тела, как стекло, с которым производил свои опыты Герц, можно считать, что переход за предел упругости немедленно вызывает образование трещины или обнаруживается отчетливо каким-либо другим образом. В этом случае формулы Герца можно [c.222]

Для проверки теории необходимо было с большой точностью измерить длину волны 1 . Эта линия состоит из двух компонентов соответствующих переходам 1 5—2 1/2, Рз/2-В опытах Герц-берга они не были разрешены. Наличие сдвига уровня 1 5 вы- [c.315]

Здесь напрашивается аналогия с объединением электричества и магнетизма, считавшимися в начале XIX в. силами различной природы. М. Фарадей выявил глубокую связь электрических и магнитных явлений. Дж. Максвелл создал последовательную теорию электромагнетизма. Разработанные им в 60-х годах прошлого века уравнения содержали не только общее описание электрических и магнитных сил, но и новое понимание природы этих сил как различных проявлений электромагнитного взаимодействия. Из уравнений Максвелла следовало предсказание качественно нового явления — существования электромагнитных волн. Их обнаружение в опытах Герца было триумфом теории электромагнетизма. А создание этой теории явилось высочайшим достижением физики XIX в. [c.170]

Излучение А. Как известно со време-1П1 опытов Герца, отрезок провода, по которому протекает переменный ток [c.399]

В 60-х годах XIX века Максвеллом были установлены общие законы электромагнитного поля, которые привели его к заключению, что свет — это электромагнитные волны (см. т. III, гл. IV). Подтверждением такой точки зрения в то время были открытие Фарадеем в 1846 г. вращения плоскости поляризации света в магнитном поле и совпадение скорости света в вакууме с электродинамической постоянной, установленное на опыте в 1856 г. Вебером и Кольраушем (см. т. III, 51 и -83). После известных опытов Герца (1887—1888 гг., см. т. III, 142) электромагнитная природа света быстро получила признание. Уже в первом десятилетии ХХ века она из гипотезы превратилась в твердо установленный факт. Световые колебания были отождествлены с колебаниями электромагнитного поля. Оптика превратилась в раздел учения об электрических и магнитных явлениях. [c.28]

Если электрический вектор падающей волны перпендикулярен к длине Щс и, то амплитуда уменьшается слабее. Это легко понять, обратившись к соответствующему опыту Герца с проволочной решеткой (см, т, И г 142 пункт 7), [c.297]

Опыт Френеля с зеркалами 164 и д, 470, 482, 483 Опыты Герца 234, 251 [c.569]

Открытие электромагнитных волн. Электромагнитные волны были впервые экспериментально обнаружены немецким физиком Генрихом Герцем (1857—1894) в 1887 г. В его опытах ускоренное движение электрических зарядов возбуждалось в двух металлических стержнях с шарами на концах. При сообщении шарам достаточно больших разноименных зарядов между ними происходил электрический разряд. В результате шары перезаряжались, между ними вновь проскакивала искра и т. д.— процесс повторялся многократно, т. е. возникали электрические колебания. [c.248]

Опыты Франка и Герца явились экспериментальным подтверждением правильности основных положений квантовой теории Бора. [c.313]

Как уже упоминалось, для любой радиации следует различать сплошной и линейчатый спектры. В диапазоне УКВ переход от вибратора Герца к современным источникам (клистрон, магнетрон) означает переход от сплошного спектра к линейчатому. Клистрон излучает волну строго определенной длины (например, >- я 3 см). Измерить эту длину нетрудно (см. 2.1), h i определение степени монохроматичности такого источника требует достаточно тонких опытов, рассмотрение которых увело бы нас далеко за рамки нашего курса. [c.33]

Если приемник радиации реагирует (как это обычно бывает) на , то можно измерить расстояние между двумя узлами или двумя пучностями Е и определить длину волны. Такой метод, впервые примененный в классических экспериментах Герца с дециметровыми волнами, нетрудно проиллюстрировать, используя технику УКВ (Х 3 см), что облегчается высокой степенью монохроматичности излучения клистрона. В этом опыте электромагнитная волна падает под прямым углом на поверхность какого-либо вещества, хорошо отражающего УКВ, например на лист металла. Приемник УКВ, перемещаемый вдоль линии распространения волны (рис. 2.4), будет регистрировать пучности вектора Е, расстояние между которыми составит примерно 1,5 см. [c.77]

Вопрос о том, какая их теорий справедлива, должен был решить опыт. Из всего многообразия экспериментальных исследований, связанных с этой проблемой, опишем лишь два принципиальных опыта, критическое исследование которых позволяет прийти к весьма общему выводу, находящемся в противоречии как с электродинамикой Герца, так и с теорией Лоренца. Такое изложение в некоторой степени соответствует формированию идей и накоплению экспериментальных данных, которые нашли свое завершение в создании Эйнштейном специальной теории относительности. [c.366]

Отрицательный результат опыта Майкельсона чрезвычайно усложнил решение проблемы в тех рамках, в которых она была поставлена. Теория Лоренца оказалась не соответствующей опыту. Можно было предположить, что эфир полностью увлекается атмосферой Земли при ее орбитальном движении, но это предположение (теория Герца) противоречит результатам более простого (эффект первого порядка) опыта Физо и другим оптическим измерениям, например явлению звездной аберрации (см. 7.3), которые здесь не обсуждаются. [c.371]

Таким образом, теория Герца, основанная на представлении о полном увлечении эфира движущимися телами, не согласуется с оптическими и электродинамическими опытами. [c.446]

Систематические исследования Гальвакса, А. Г. Столетова и других (1888 г.) выяснили, что в опыте Герца дело сводится к освобождению зарядов из электродов под действием света попадая в электрическое поле между электродами, заряды эти ускоряются, ионизуют окружающий газ и вызывают разряд. [c.634]

А. Г. Столетов осуществил опыты по фотоэффекту, применяя впервые небольшие разности потенциалов между электродами. Повторяя в начале 1888 г., — пишет Столетов, — интересные опыты Герца, Виде-, мана и Эберта, Гальвакса относительно действия лучей на электрические разряды высокого напряжения, я вздумал испытать, получится ли подобное действие при электричестве слабых потенциалов... Моя попытка имела успех выше ожидания ). [c.634]

В 1887 г. Герц в опытах по генерации высокочастотных электрических колебании обнаружил, что прохождение искрового разряда между полюсами разрядника облегчается, если его отрицательный полюс осветить ультрафиолетовым светом. В дальнейшем в результате систематических исследований Столетова (1888) было установлено, что в опыте Герца иод действием света из электродов освобождаются отрицательные заряды, которые, попадая в электрическое поле между электродами, ускоряются, ионизируют окружающий газ и вызывают разряд. Позже опытами Ленарда и Томсона (1899) было показано, что отрицательные заряды, освобождаемые светом из металла, являются электронами. Это явление и получило названпе фотоэлектрического эффекта (фотоэффекта). [c.156]

Рентгеновское излучение. Рентгеновское излучение возникает при бомбардировке анода быстрыми электронами (рис. 25), ускоренными большой разностью потенциалов. Раскаленная металлическая нить Н испускает электроны (электроны термоэмиссии), которые, пройдя через сетку-катод С, попадают в ускоряющее электрическое поле между катодом С и анодом А. Из анода в результате удара в него электронов испускается рентгеновское излучение. Все это происходит в объеме с высоким вакуумом, показанном штриховой линией. В обычных условиях используются разности потенциалов порядка 100 кэВ. Однако имеются установки с использованием электронов с энергией в миллион электрон-вольт. Оно генерируется также в виде тормозного излучения в бетатронах и синхротронах (синхро-тронное излучение). Рентгеновское излучение является электромагнитным, длина волн которого заключена примерно между 10 и 0,001 нм. Однако такой взгляд на природу рентгеновского излучения возник не сразу. Рентген предполагал (1895), что открытые им лучи являются продольными световыми волнами, хотя и не настаивал на этом представлении. В принципе правильные представления на природу рентгеновских лучей высказал Стокс (1897). Он считал, что это электромагнитное излучение, которое возникает в результате торможения электрона при ударе о катод. Тормозящийся электрон эквивалентен переменному току, который, как это было уже известно из опытов Герца, генерирует электромагнитные волны. [c.48]

О. Лодж, повторяя опыты Герца, воспользовался индикатором Э. Бранли, конструктивно усовершенствовав его. В частности, он применил часовой механизм для встряхивания опилок через равные промежутки времени (1893—1894 гг.). Лодж дал этому индикатору название когерер , под которым он и вошел в историю [34, с. 424]. [c.309]

Из теории Максвелла, подтвержденной и проверенной на опыте Герцем, следовало, что супцествуют электромагнитные волны большой длины. [c.448]

Левенгуд [20—22 ] несколько изменил методику опытов Герца. В его опытах стальной шарик диаметром около 8 мм под нагрузкой 500 г прокатывался по образцу со скоростью 0.5 см/сек. При этом на поверхности образца образовывались дугообразные трещины, которые хорошо выявлялись после травления стекла слабым раствором плавиковой кислоты. Количество и длину трещин определяли с помощью оптического микроскопа при стократном увеличении. Длину трещины Fj измеряли с точностью до 1 мк, кроме того, подсчитывали среднее число трещин F на единицу длины перемещения шарика. Величина Fi является мерой относительной прочности связей в стекле при данных условиях опыта, а характеризует жесткость связей, т. е. является фактором хрупкости. [c.37]

В опытах Герца радиус линзы / = 28 жл, Еспггкла= 0,28-10 кг мм . Коэффициент Пуассона для стекла колеблется от 0,20 до 0,32. Этому соответствует изменение радиуса площадки контакта [c.395]

После положительного результата опытов Герца теория Максвелла получила широкое признание. При этом оптика стала одним из разделов учения об электромагнитных явлениях. В течение некоторого времени продолжались еш е бесплодные попытки свести в свою очередь электромагнитные явления к механическим явлениям в эфире . В XX в. (в значительной мере благодаря теории относительности) эти попытки были окончательно оставлены, и стало обш епризнанным, что за электромагнитными явлениями не скрываются никакие закулисные механические явления. [c.234]

Предварительные замечания. Мы опишем лекционные эксперименты, наглядно демонстрируюш,ие существование электромагнитных волн, свойства которых находятся в полном согласии с теми, которые выводятся математически из теории Максвелла (см. 3). Опыты, которые мы опишем, аналогичным по содержанию опытам Герца (см. 1), сыгравшим решающую роль для признания теории Максвелла. Основная идея их — показать, что такие волны возникают вокруг проводника, по которому течет быстропеременный электрический ток, подобно тому как около тела, совершающего механические колебания и находящегося в упругой среде, возникают акустические (упругие) волны. Подходящее приспособление (вогнутое зеркало) позволяет придать электромагнитным волнам, излучаемым проводником, вид плоских волн. Опыты, которые будут здесь описаны, в значительной степени аналогичны опытам Герца и по выполнению главное отличие в следующем Герц работал с искровыми контурами и пользовался возбуждаемыми в них затухающими электромагнитными колебаниями и не имел возможности усиливать колебания, возникавшие в приборе, воспринимающем электромагнитные волны в описываемых здесь опытах колебания генерируются ламповым генератором (автоколебательной системой) и являются незатухающими в приборе, воспринимающем электромагнитные волны, применяется условие, что позволяет получать даже при очень малой мощности источника эффекты, вполне заметные для очень большой аудитории. [c.251]

Опыты Герца привлекли внимание ученых всего ми] В физических кабинетах и лабораториях многих стр стали воспроизводиться его классические эксперименты исследоваться электромагнитные волны. Поскольку р -натор Герца был недостаточно чувствительным, нуЖ было создать -более совершенный индикатор электромг нитных волн несомненно, важным было применение и вс можно более мощного вибратора. Эти задачи получИ" наиболее существенное для практики решение р труД [c.464]

Ладж пр И воспроизведении опытов Герца использовал в качестве индикатора электромагнитных волн прибор, эписанньий в 1891 г. французским физиком Эдуардом Бран-т. Этот прибор состоял из стеклянной трубки, наполнен-дой металлическими опилками, которые под действием электрических волн слипаются, отчего их сопротивление резко уменьшается (рис. 9-3). Такую трубку, снабженную концевыми трубчатыми электродами, Лодж назвал когерером (от латинского глагола соЬаегеге—сцепляться, свя-шваться). Иопользовав когерер, Лодж несколько увеличил дальность приема электромагнитных волн, но и в этом лучае не выходил за пре- [c.465]

Отрицательные результаты опыта Майкельсона отвергли теорию Лорентца, вытекающую из гипотезы о неподвижности эфира. Можно было бы основываться на теории Герца, согласно которой эфир полностью увлекается движущимися телами. Однако если исходить из теории Герца, то эфир долже1г полностью увлекаться атмос([)еро11 Земли при ее орбитальном движении, что противоречит явлению звездной аберрации. [c.421]

Впервые неупругие столкновения электронов с атомами ртути были обнаруисеиы в опытах немецких физиков Джеймса Франка (1882—1964) и Густава Герца (1887—1975) в 1913 г. В этих опытах применялась стеклянная трубка, заполненная парами ртути (рис. 305). Катод К нагревается электрическим током от батареи 1. Электроны, вылетевшие из катода, ускоряются электрическим полем между катодом К и сеткой С, создаваемым батареей 2. Их кинетическая энергия при достижении сетки равна работе электрического поля [c.313]

Что касается формул преобразования координат, то формулы Галилея считались вполне очевидными и оправданными опытом. Поэтому их без критики использовали и при построении электродинамики движущихся сред. Различие же в исходных предположениях относительно того, является ли эфир неподвижным или движущимся, привело к многообразным попыткам создания электродинамики движущихся сред. Крайнее и наиболее полное выражение различных точек зрения находит себе место в двух важнейщих, резко расходящихся теориях электродинамике Герца и электродинамике Лорентца. Как та, так и другая электродинамика, рассматривает все электромагнитные и оптические процессы как протекающие в заполняющем все пространство мировом эфире. Поэтому основным вопросом электродинамики движущихся сред являлся вопрос о влиянии движения тел на эфир. Ответ на этот вопрос мог дать только опыт. Точнее, исходя из определенных представлений о взаимоотношении движущегося вещества и эфира, следовало построить определенную теорию явления в движущихся средах и подвергнуть ее опытной проверке. [c.443]

В одном из таких опытов трубы имели длину / = 1,5 м и скорость течения достигала v = 700 см/с. Действительно, наблюдалось смещение интерференционных полос, соответствующее, однако, разности хода, примерно в два раза меньшей, чем следует из теории эфира, вполне увлекаемого движущейся средой. Таким образом, наблюдаемое смещение не может быть согласовано с теорией Герца. Но оно находится в превосходном согласии с теорией Френеля, сформулированной им еще в 1818 г. по поводу одного опыта Aparo, пытавшегося обнаружить влияние движения Земли на преломление света, посылаемого звездами. Aparo показал (хотя и с умеренной точностью), что такого влияния не наблюдается. Для объяснения этого результата Френель выдвинул теорию, согласно которой эфир не увлекается движущимися телами, в частности Землей, а проходит через них. Но по общим представлениям Френеля плотность эфира в веществе больше, чем плотность р вне его (при одинаковой упругости), так что для показателя преломления получим [c.445]

Для воды X = 0,438 Физо нашел из своих измерений смещение полос интерференции, соответствующее х = 0,46, а более точное измерениеМайкельсона и Морлея, повторивших опыт Физо в 1886 г., дало X = 0,434 0,020, тогда как теория Герца дает х = 1, т. е. резко противоречит опыту. [c.446]

Следует добавить, что были выполнены также разнообразные электродинамические опыты, относящиеся к В1Эпросу об увлечении эфира при движении весомых тел. Среди них большое значение имеют опыты А. А. Эйхенвальда (1904 г.). Все они дали результаты, не совместимые с теорией Герца. [c.446]

Явление, обнаруженное Герцом, можно наблюдать на следующем легко осуществимом опыте (рис. 32.1). Величина искрового промежутка F подбирается таким образом, что в схеме, состоящей из трансформатора Т и конденсатора С, искра проскакивает с трудом (один-два ра.за в минуту). Если осветить электроды F, сделанные из чистого цинка, светом ртутной лампы Hg, то разряд конденсатора значительно облегчается искра начинает проскакивать довольно часто, если, конечно, мощность трансформатора достаточна для быстрой зарядки конденсатора С. Поместив между лампой и электродами F стекло G, мы преграждаем доступ ультрафиолетовым лучам, и явление прекращается. [c.634]

При рассмотрении вопроса о взаимодействии мирового эфира с движущимися телами можно допустить, что 1) эфир полностью увлекается движущимися телами, например Землей, подобно тому как тело при своем движении увлекает прилежащие к его поверхности слои газа 2) эфир частично увлекается движущимися телами, приобретая скорость av, где о — скорость тела относительно абсолютной системы отсчета а — коэффициент увлечения, меньщий единицы 3) эфир соверщенно не увлекается движущимися телами. Наиболее четкое выражение различных точек зрения нашло место в двух диаметрально противоположных теориях, созданных в конце XIX в. теории полностью увлекаемого эфира (электродинамика Герца) и теории неподвижного эфира (электродинамика Лоренца). Вопрос о том, какая из двух теорий справедлива, должен был решить опыт. Из всех экспериментов, связанных с этой проблемой, остановимся на двух оптических опытах, выполненных Физо и Майкельсоном. [c.205]

Физо обнаружил, что интерференционные полосы действительно смещаются. Значение, определенное из величины смещения, оказалось равным а = 0,46. Более точные измерения Майкельсопа и Морли, которые воспроизвели опыт Физо в 1886 г., дали а=0,434 0,020, что хорощо совпадает с расчетами Френеля. Повторение опыта Физо с движущимся воздухом не дало никакого смещения, что и следовало ожидать из-за малого отличия показателя преломления воздуха от единицы. Результаты опыта Физо показали несостоятельность теории Герца, которая исходила из представлений о полном увлечении эфира движущимися телами. [c.207]

Еще в 1887 г. Г. Герц обнаружил явление фотоэффекта, т. е. эмиссии с поверхности металлов при их освещении заряженных частиц. Повторяя идею опытов Томсона, Ф. Ленард в 1899 г. установил, что при фотоэффекте испускаются частицы с тем же удельным зар.адом, что и у электрона. Э гим бьию еще раз доказано существование электрона как самостоятельной частицы. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...