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科普:電磁探測儀的發明,背后的故事 2023-09-13
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在一間遮得很暗的實驗室里,靠屋角擺著一臺電學儀器,上面兩枚金屬做的亮晶晶的小球,像兩只瞪圓的眼睛,這是一臺制造電火花的儀器,當把電源接通以后,儀器便會發怒般地嗡嗡作響,兩個球之間不時地發出嚇人的響聲和閃光。在這兩個導電的金屬球旁邊,再連上兩處向外伸展的金屬片,活像一個長著兩只碩大耳朵的雙眼怪。nn在另一張桌子上,立著一個裝在絕緣底架上的金屬圓環,圓環的頂上有一個很小的縫隙,縫隙的寬度可以調節,一項人類探尋已久的秘密就要從這個縫隙上揭開。一切準備就緒,實驗者合上了電源開關,在嗡嗡作響的聲音中兩個金屬小球劈劈啪啪地發出耀眼的電火花。為了不使眼睛被強光刺激,實驗者轉過臉去。因為他要觀察對面圓環上的細縫,他緊張地注視著,仿佛在上面看到微弱的輝光,這是真的放電輝光,還是眼睛看花了?他揉了揉眼睛,把圓環上的間隙調小,再注意觀察,此時輝光似乎亮起來,再調小一點,調小點,當兩端碰到一起時,輝光消失了。現在不會有疑問了。在圓環的缺口上確實有微小的電火花穿過。nn這就是人類第一次通過實驗有意識地探測到的一個電磁波信號。實驗裝置出奇的簡單。實驗者是德國優秀的青年物理學家赫茲。這是1887年,此時赫茲只有31歲,恰好與麥克斯韋預見電磁波時的年齡一樣。但是,麥克斯韋已逝世8年了。如果麥克斯韋還活著,他一定會被他筆尖下預言的電磁波被證實而感到無限欣慰。赫茲是如何想起做這樣一個實驗呢?說起來也是一件偶然的事件引起的。nn1886年春,作為卡爾斯魯厄工科大學教授的赫茲,在給學生講授實驗的過程中發現,在一個電容器放電的時候,放在附近的一個線圈上突然飛出了一個火花。這件奇怪的事情引起了他的注意。回家路上,沿著萊茵河畔,赫茲一面走一面思考這個問題:線圈能飛出火花來,說明里面有電,可是nn這電是哪里來的呢?線圈上并沒有連接著電池啊!不過,不接電池的線圈里也能有電流,他想起法拉第的實驗,當把一個磁鐵插入或拉出線圈的瞬間,線圈中能產生感應電流,但是,當時并沒有像法拉第那樣去做上面的事情啊!赫茲又想到,如果在這個小線圈的旁邊,另外有一個通以交變電流的線圈,也可以在它上面感應出電流來,這是變壓器的原理,赫茲回憶實驗時的情形,旁邊也沒有這樣的線圈,只有一個充了電的電容器,放電的時候打了一個大火花。赫茲抬起頭來向美麗的萊茵河望去,河水在夕陽的余暉下泛著玫瑰色的漣漪,他望著那消失在遠處的水波,突然閃出了一個念頭:那電火

關鍵字標籤:磁鐵片
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