赫兹具体指的是什么意思
导语:在学校里面,我们可能会学习到“赫兹”这个词汇,那么,它
的具体含义有哪些呢?
【一】德国物理学家赫兹的名字
赫兹(1857-1894)。全名海因里希·鲁道夫·赫兹(HeinrichRudolf
Hertz),德国物理学家,生于汉堡。早在少年时代就被光学和力学实
验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程,由于对自然科学的爱好,
次年转入柏林大学,在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年任
卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物
理学教授,直到逝世。
赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研
究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时
传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的
正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经
由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感
应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,
其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花
隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产
生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一
小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此
小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室
内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有
小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射
波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦
测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,
二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传
播的速度等于光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论
也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、
折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁
波是平面偏振波,其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,
且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中,赫兹明确的
指出,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大
利的马可尼开始的。1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼
岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不
仅证实麦克斯韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了
途径。
1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体
中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。接着,
赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、
折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传
播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电
磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、
对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列
实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光
的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建
立光量子理论的基础。
1888年1月,赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》
一文中。赫兹实验公布后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创,
麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。
1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时
代的意义,它不仅证实了麦克斯韦发现的真理,更重要的是开创了无
线电电子技术的新纪元。
赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,
他却于1894年元旦因血中毒逝世,年仅36岁。为了纪念他的功绩,
人们用他的名字来命名各种波动频率的单位,简称“赫”。
【二】物理学概念
赫兹也是是国际单位制中频率的单位,它是每秒中的周期性变动
重复次数的计量。赫兹的名字来自于德国物理学家海因里希·鲁道
夫·赫兹。其符号是Hz。
1Hz=1/s
SI衍生单位
1千赫kHz10Hz1000Hz
1兆赫MHz10Hz1000000Hz
1吉赫GHz10Hz1000000000Hz
1太赫THz10
Hz1Hz
1拍赫PHz10Hz1000Hz
1艾赫EHz10Hz1000000Hz
电(电压或电流),有直流和交流之分。在通信应用中,用作信号传输
的一般郝是交流电。呈正弦变化的交流电信号,随着时间的变化,其幅
度时正、时负,以一定的能量和速度向前传播(见图1)。
通常,我们把上述正弦波幅度在1秒钟内的重复变化次数称为信
号的“频率”,用f表示;而把信号波形变化一次所需的时间称作“周期”,
用T表示,以秒为单位。波行进一个周期所经过的距离称为“波长”,用λ
表示,以米为单位。f、T和λ存在如下关系:
f=1/T
v=λ.f
其中,v是电磁波的传播速度,等于3xlO米/秒。
频率的单位是赫兹,简称赫,以符号Hz表示。赫兹(H•Hertz)
是德国著名的物理学家,1887年,是他通过实验证实了电磁波的存在。
后人为了纪念他,把“赫兹”定为频率的单位。
常用的频率单位还有千赫(KHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)等。
1KHZ=10HZ
1MHZ=10HZ
1GHz=10HZ
1THZ=10
HZ
1PHZ=10HZ
在载带信息的电信号中,有时会包含多种频率成分;将所有这些成
分在频率轴上的位置标示出来,并表示出每种成分在功率或电压上的
大小,这就是信号的“频谱”。它所占据的频率范围就叫做信号的频带范
围。例如,在电话通信中,话音信号的频率范围是300~3400赫;在调
频(FM)广播中,声音的频率范围是40赫~15千赫,电视广播信号的频
率范围是0~4.2兆赫等.
[赫兹具体指的是什么意思]
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