Prohlížíte si webovou stránku pro zákazníky z: Czech Republic. Na základě údajů o poloze doporučená verze stránek pro Vás je USA / US
Panel zákazníka
Váš košík
Registrace

Heinrich Hertz – Jiskra, která se zapsala do historie

2021-02-22

Heinrich Hertz

Heinrich Hertz se narodil v Hamburku 22. února 1857. Začal studovat ve svém rodném městě, ale pokračoval ve vzdělávání po celé zemi, na vysokých školách, které mu mohly nabídnout nejlepší podmínky pro rozvoj všech jeho zájmů. Nejprve se přestěhoval na praxi do Frankfurtu, poté do Drážďan. Studoval také v Mnichově, až se nakonec dostal na Berlínskou univerzitu, kde během pouhých několika měsíců získal doktorát a stal se asistentem Hermanna von Helmholtze. Postupem času Hertz rozvíjel svou vědeckou kariéru v Kolíně nad Rýnem a Karlsruhe, ve slavném Karlsruher Institut für Technologie.

Helmholtz vkládal do talentovaného mladého fyzika velké naděje a doufal, že s jeho pomocí vyvrátí teorii elektromagnetismu Jamese Clerka Maxwella, která byla v rozporu s jeho vlastními hypotézami. V rozporu s těmito očekáváními Hertz ve svém výzkumu experimentálně prokázal správnost Maxwellových rovnic. To se stalo náhodně, během experimentů s využitím Riessových cívek. V průběhu výzkumu vznikla v s nimi nespojené leidenské láhvi jiskra. Vědci bylo jasné, že jde o reakci na doposud neznámý jev. Po tomto pozorování začal Hertz intenzivní výzkum, během kterého používal zařízení, která postavil sám, mimo jiné oscilátor nebo generátor impulzů. Jeho výzkum dokázal existenci elektromagnetických vln a prozkoumal jejich povahu, což vyústilo v objev rádiových vln. Experimenty mimo jiné prokázaly, že se tyto vlny mohou rozlomit nebo odrazit, což v budoucnu přispělo k vývoji rádiových a radarových technik. Zajímavé je, že Hertz v té době praktické uplatnění svého výzkumu neviděl a nebyl si vědom významu nálezů. Také neměl příležitost se o nich přesvědčit, protože zemřel předčasně v důsledku vážné nemoci.

Schématický nákres experimentálního systému Hertze Schématický nákres experimentálního systému Hertze: Rühmkorffova cívka a dipólová anténa se dvěma elektrickými vodiči (12 m) s jiskřící mezerou mezi nimi (7,5 mm). Volné konce dipólových vodičů jsou spojeny se zinkovými koulemi o průměru 30 cm. Kovový kroužek jako anténa přijímače

Na geniálního německého fyzika však svět vědy nezapomněl. Jeho výzkum sledoval mimo jiné Oliver Lodge, který na základě Hertzova výzkumů postavil svůj koherer. Ten pak zase využil Marconi k vybudování prvního funkčního rádia. Fotoelektrický efekt, kterého si Hertz poprvé všiml a popsal ho, vysvětlil Albert Einstein, a obdržel za něj Nobelovu cenu. Díky tomuto objevu jsou dnes všeobecně používány např. fotovoltaické panely nebo různé typy fotoelementů. Philipp Lenard, Hertzův asistent, byl také oceněn Nobelovou cenou. Pokračoval totiž v jeho výzkumu katodových paprsků, které v budoucnu umožnily vývoj medicíny a vynález rentgenového přístroje.

Památka německého fyzika byla uctěna mnoha způsoby. Hertz je jednotka frekvence v SI soustavě. Na ze Země neviditelné straně Měsíce je kráter, který je po něm pojmenován. Objevil se také mnohokrát na poštovních známkách, mimo jiné v Německu, San Marinu, Československu či Mexiku. Je také patronem mnoha škol a vědeckých ústavů.

Ozvěny úspěchů Heinricha Hertze najdeme dnes v mnoha oblastech elektroniky. Jeho práce vytvořila základy pro éru bezdrátové komunikace, z jejíž přínosů nyní denně těžíme. Dnes samozřejmě používáme rádiové vlny především pro přenos digitálních dat, ale samotné fungování přenosových a přijímacích zařízení s experimenty německého vědce úzce souvisí. Nejzřejmějším příkladem se zdají být zařízení, která využívají komunikaci GSM, WIFI a Bluetooth, Do kterých patří jak mobilní telefony, tak i miniaturní počítače nebo dokonce automatizační prvky v budovách.

Hertzovy úspěchy však ovlivnily moderní elektroniku v mnohem větší míře. Zde stojí za zmínku přenos signálu GPS. Tento systém, který zná každý řidič a cestovatel, může být pomocí snadno dostupných modulů použit nejen v profesionálních, ale i amatérských projektech. Obdobně to vypadá s technologií RFID, jejíž fungování je srovnatelné s řešeními, které se používají pro bezkontaktní platby. Jiné, univerzální komunikační moduly RF jsou dnes sériově vyráběny a používány v tisících aplikací, od bezdrátových vypínačů až po komplexní řídicí systémy. A přesto se všechny tyto aplikace zdají být vyloženě „úzce specializované“ ve srovnání se zařízeními RTV, která denně používají miliardy lidí.

Metody rádiového přenosu vyžadovaly mnoho let zlepšování, prošly dlouhou evolucí a (spolu s celou elektronikou) miniaturizací. Během desetiletí bylo zpracováno mnoho druhů antén specializovaných pro užší použití. Dnes je jejich velikost tak malá, že se staly prakticky neviditelnými. A přesto dipól, který Hertz použil pro svůj výzkum a demonstraci, zůstává široce používaným řešením, stejně jako modelovým příkladem antény. Kabelová televize nebo dokonce satelitní instalace široce využívají koncentrické kabely s impedancí 75 Ω. Tato hodnota není náhodná, jelikož se jedná o přibližnou impedanci jednoduchého půlvlnného dipólu. Možná nám toto jedno číslo nejlépe připomene, jak moderní technologie úzce souvisejí s prací Heinricha Hertze.

TAKÉ SI PŘEČTĚTE

Váš prohlížeč již není podporován, stáhněte si novou verzi