Страница 66 из 161
Рис. 24. На верхней части показан вибратор (осциллятор) Герца, а на нижней резонатор. А катушка Румкфорда, В два шарика, между которыми проскакивает искра; С и С два больших проводника, которые заряжаются от катушки. Цепь abcd резонатор Герца, а M два шарика, между которыми можно видеть искорку
Для получения СЃРІРѕРёС… РёСЃРєСЂ Герц использовал различные экспериментальные конфигурации. РћРґРЅР° РёР· РЅРёС… показана РЅР° СЂРёСЃ. 24. Две металлические сферы диаметром около 30 СЃРј были каждая РЅР° конце РїСЂСЏРјРѕР№ медной проволоки. Центры сфер были РЅР° расстоянии 1 Рј. Р’ середине проволока разрывалась СЃ РґРІСѓРјСЏ шариками РЅР° концах разрыва. Расстояние между этими шариками (несколько СЃРј РІ диаметре) можно было регулировать РґРѕ типичного значения РїРѕСЂСЏРґРєР° 1 РјРј. Размеры были выбраны так, чтобы возникающие волны можно было обнаружить вторичной цепью соответствующего размера. Для возбуждения цепи была использована катушка Румкорфа, СЃ помощью которой РґРІРµ сферы заряжались противоположным знаком. РџСЂРё достижении нужного напряжения РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёР» РёСЃРєСЂРѕРІРѕР№ РїСЂРѕР±РѕР№, Рё РёСЃРєСЂР° проскакивала между шариками. РџСЂРё этом система разряжалась через СЂСЏРґ колебаний СЃ частотой, определяемой размерами сфер Рё РёС… взаимным расположением. Рти колебания затухали, РєРѕРіРґР° энергия, связанная СЃ первоначальным зарядом, испускалась РІ пространство РІ РІРёРґРµ электромагнитных волн. Рљ концу РіРѕРґР° Герц продемонстрировал сходство электромагнитных волн СЃРѕ светом, показав, что РѕРЅРё РјРѕРіСѓС‚ отражаться распространяться прямолинейно после прохождения отверстия РІ экране, испытывают дифракцию, Рё РґСЂСѓРіРёРµ свойства, подобные свету,
В первых экспериментах длина волны составляла несколько метров, но, в тот же год, Герц смог сгенерировать волны порядка 10 см. Парадоксально, но Герц не оценил возможное практическое применение своего открытия. Когда один немецкий техник высказал ему предположение, что открытые им волны можно использовать для беспроволочного телеграфа, Герц отверг эту идею, утверждая, что токи в его резонаторе совершают колебания в миллионы раз в секунду и не могут быть воспроизводимы в телефонном устройстве, которое работает с токами с частотой в несколько тысяч раз в секунду.
Рис. 25. Резонатор Риги был сделан из стеклянной посеребренной пластинки (как обычное зеркало). Слой серебра на стекле имеет тонкую щель 7, в результате которой получаются две металлические, проводящие части а и b изолированные друг от друга. Когда на такой резонатор по падают электромагнитные волны, в щели Т проскакивает искорка, которую можно увидеть в темноте
Рксперименты Герца были продолжены итальянцем Аугусто Р РёРіРё (1850-1921), профессором физики РІ университете Болоньи. РћРЅ сумел генерировать волны длиной РІ несколько СЃРј Рё регистрировать РёС… СЃ помощью резонатора, который РѕРЅ сделал РёР· прямоугольной полости станиолевой фольги, закрепленной РЅР° стеклянной пластине. Р’ середине фольги делался очень тонкий разрез, РІ котором могла появляться РёСЃРєСЂР° (СЂРёСЃ. 25).
Риги родился в Болонье и после окончания технической школы поступил в 1867 г. на математический факультет Университета Болоньи. Получил степень в 1872 г. в области инженерной специальности. В рамках своей диссертации по гражданской инженерии (единственной в то время) он построил электростатическую машину для измерения очень малых электрических зарядов. Ее можно рассматривать как уменьшенный аналог знаменитого ускорителя частиц, построенного в 1930-х гг. Робертом ван дер Графом (19001967). Еще в школе Риги проявил большие способности в физике. �спользуя школьную лабораторию, он сумел улучшить телефон, разработанный в то время А. Г. Беллом (18471922), создал и запатентовал первый микрофон с проводящим порошком, а также громкоговоритель, который он представил на Всемирной выставке в Париже в 1878 г. Он начал свою университетскую карьеру в Палермо (18801885), а затем в Падуе. В 1889 г. он вернулся в Болонью, где был профессором физики вплоть до своей кончины. Здесь он проводил свои исследования по оптическим свойствам электромагнитных волн. В Болонье он организовал �нститут современной физики. Риги первым наблюдал гистерезисный цикл в магнитных материалах. Он изучал электрические разряды в газах, магнитные эффекты света и был одним из первых, кто исследовал фотоэлектрический эффект, построив фотоэлектрическое устройство.
С помощью построенного им осциллятора, который он назвал трех искровой осциллятор, Риги выполнил серию знаменитых экспериментов, собранных в его книге Ottica delle Oscillazioni Elettriche (Оптика электрических колебаний, 1897 г.). В них он продемонстрировал точность электромагнитной теории.