Ország, amelynek oldalán vagy: Hungary. Számodra javasolt verzió USA / US
Vevői fiók
A TE kosaradban
Regisztráció

Heinrich Hertz – egy szikra, ami történelmet írt

2021-02-22

Heinrich Hertz

Heinrich Hertz 1857. február 22-én, Hamburgban született. Noha tanulmányait szülővárosában kezdte, később több helyen tanult szerte az országban, olyan egyetemeken, amelyek a legjobb feltételeket kínálhatták számára érdeklődési köre kibontakoztatásához. Először Frankfurtba költözött szakmai gyakorlatra, majd Drezdába. Hertz Münchenben is tanult, míg végül útja a berlini egyetemre vezetett, ahol néhány hónap alatt befejezte doktori disszertációját, és Hermann von Helmholtz asszisztense lett. Az évek során Hertz kutatói karriert is befutott Kölnben és Karlsruhe-ban, a híres Karlsruher Institut für Technologie-n.

Helmholtz nagy reményeket fűzött a tehetséges fiatal fizikushoz, és azt remélte, Hertz segítségével megcáfolhatja James Clerk Maxwell elektromágneses elméletét, amely ellentmondott Helmholtz saját hipotéziseinek. Az elvárásokkal ellentétben Hertz kísérleti úton bizonyította Maxwell egyenleteinek érvényességét. Mindez véletlenül történt a Riess spirálokkal végzett kísérletek során. A kutatás során egy szikra jelent meg egy Leiden palackban, amely nem kapcsolódott a spirálokkal. A tudós számára egyértelmű volt, hogy ennek valamilyen, akkoriban ismeretlen jelenségre adott reakciónak kell lennie. E megfigyelés után Hertz elmélyült kutatásba kezdett, amelynek során saját tervezésű eszközöket használt, például oszcillátort és impulzusgenerátort. Kutatása bebizonyította az elektromágneses hullámok létezését és jellegét, végül a rádióhullámok felfedezését eredményezte. A kísérletek többek között azt is bebizonyították, hogy ezek a hullámok megtörhetnek vagy visszaverődhetnek, ami a jövőben hozzájárult a rádió- és radartechnikák fejlődéséhez. Érdekes módon Hertz nem számított kutatásainak gyakorlati alkalmazására, és nem ismerte fel felfedezéseinek jelentőségét. Arra sem volt lehetősége, hogy értesüljön eredményeiről, mivel súlyos betegsége miatt idő előtt meghalt.

 Hertz kísérleti rendszerének diagramja Rühmkorff tekercs és egy dipólantenna két elektromos vezetékből (12m), amelyek között szikrahézag van (7,5mm). A dipól huzalok szabad végei 30 cm átmérőjű cinkgolyókhoz vannak kötve. Egy fémgyűrű szolgál vevőantennaként.

A ragyogó német fizikust azonban nem felejtette el a tudomány világa. Kutatását többek között Oliver Lodge is követte, aki ennek alapján építette fel kohérerét. Ezt viszont Marconi használta fel az első működő rádió megépítéséhez. A fotoelektromos hatást, amelyet először Hertz vett észre és írt le, Albert Einstein magyarázta meg, ezért pedig Nobel-díjat kapott. A Fotovoltaikus panelek és különböző fotoelektromos elemek ennek a felfedezésnek köszönhetik széles körű népszerűségüket. A Nobel-díjat Philipp Lenardnak, Hertz asszisztensének ítélték oda, aki folytatta a katódsugarakkal kapcsolatos kutatásait, amelyek a jövőben az orvostudomány fejlődéséhez és a röntgengép feltalálásához vezettek. A német fizikusról számos módon emlékeztek meg. Például az SI frekvenciaegysége a hertz. Sőt, a Hold túlsó oldalán elhelyezkedő holdütközési krátert is róla nevezték el. Számos alkalommal jelent meg bélyegeken is, pl.

Németországban, San Marinóban, Csehszlovákiában és Mexikóban. Mindezen túl, Hertz számos iskola és tudományos intézmény védnöke. Manapság Heinrich Hertz eredményeinek visszhangja az elektronika számos területén is megtalálható.

Munkája a vezeték nélküli kommunikáció korszakának egyik sarokköve volt, amelynek előnyeit ma már mindennap élvezzük. Természetesen manapság a rádióhullámokat főleg digitális adatok továbbítására használják, de az adó- és vevőeszközök működési elve továbbra is szorosan összefügg a német tudós kísérleteivel. A legnyilvánvalóbb példák a GSM, WIFI és Bluetooth kommunikációt használó eszközök, ide tartoznak mobiltelefonok és miniatűr számítóképek is vagy akár az épületautomatikai alkatrészek.

Hertz eredményei azonban ennél sokkal nagyobb mértékben befolyásolták a modern elektronikát. Itt érdemes megemlíteni például a GPS jelátvitelt. Ez a rendszer, amelyet minden sofőr és utazó ismer, a könnyen elérhető moduloknak köszönhetően nemcsak szakmai, hanem amatőr projektekben is használható. Ugyanez vonatkozik az RFID technológiára, melynek működése hasonló az érintés nélküli fizetéseknél alkalmazott megoldásokhoz. Más univerzális rádiófrekvenciás kommunikációs modulokat jelenleg tömegesen gyártanak és telepítenek több ezer alkalmazásban, a vezeték nélküli kapcsolóktól a komplex vezérlőrendszerekig. Mégis, ezek az alkalmazások meglehetősen „hiányosnak” tűnnek, összehasonlítva a szórakoztató elektronikával, amelyet naponta emberek milliárdjai használnak.

A rádióátviteli módszerek évekig tartó fejlesztéseket igényeltek, és jelentős fejlődésen és (az összes elektronikával együtt) miniatürizáláson mentek keresztül. Az évtizedek alatt sokféle keskeny alkalmazásra specializálódott antennát fejlesztettek ki. Manapság a méretük néha olyan apró, hogy szinte láthatatlanok. Mégis, a dipólus, amelyet Hertz használt a kutatásához és a demonstrációhoz, továbbra is széles körben alkalmazott megoldás, és az antenna mintapéldája is. A kábeltelevízió vagy akár a műholdas berendezések is, általában koaxiális kábeleket tartalmaznak 75Ω impedanciával. Ez az érték nem véletlen, hiszen ez az egyszerű félhullámú dipólus hozzávetőleges impedanciája. Talán ez az ábra tudatosíthatja bennünk a legjobban, hogy a modern technológiák milyen szorosan kapcsolódnak Heinrich Hertz munkájához.

EZT IS OLVASD EL

A Te böngésződ már elavult, tölts le egy újabb verziót

Firefox Firefox Letöltés
Internet explorer Internet Explorer Letöltés