Heinrich Hertz

Heinrich Rudolf Hertz

nascido em Hamburgo, Alemanha em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 3983 em 1 de janeiro de 1894 em 3983 em Bona, Alemanha

residência

Alemanha

Nacionalidade

alemão

Campo

o Físico e Engenheiro Eletrônico

Instituições

Universidade de Kiel
Universidade de Karlsruhe
Universidade de Bonn

Alma mater

Universidade de Munique
Universidade de Berlim

orientador Acadêmico

Hermann von Helmholtz

, Conhecido por

radiação Eletromagnética

Heinrich Rudolf Hertz (22 de fevereiro de 1857 – 1 de janeiro de 1894) foi um físico alemão que foi o primeiro a demonstrar satisfatoriamente a existência de ondas de radiação eletromagnética construindo um aparelho para produzi-las e detectá-las. Sua descoberta foi um passo fundamental no caminho para o uso de ondas de rádio em comunicações e radiodifusão e o uso de todas as muitas oitavas invisíveis do espectro eletromagnético para o serviço da humanidade.Como um pioneiro abrindo a janela para o mundo invisível, mas muito real, do eletromagnetismo, Hertz não tinha fundamento para sequer imaginar a multiplicidade de usos a que essas ondas eletromagnéticas poderiam ser colocadas. Essa tarefa caberia a outros beneficiando de sua descoberta.Heinrich Rudolf Hertz nasceu em Hamburgo, Alemanha, em 22 de fevereiro de 1857, o mais velho dos cinco filhos de Gustavo Ferdinand Hertz e Anna Elisabeth Pfefferkorn. O avô paterno de Hertz converteu-se do Judaísmo ao luteranismo e se casou em uma família Luterana. Seu pai era um advogado que pertencia ao Senado de Hamburgo, sua mãe era filha de um médico. Tanto o pai como a mãe de Hertz eram luteranos.

em sua juventude, Hertz mostrou uma aptidão avançada para matemática, e teve aulas extras de geometria aos domingos. Ele mais do que nunca ficou em primeiro lugar na sua turma. Ele também tinha uma forte afinidade por línguas, aprendendo rapidamente latim, grego, árabe e sânscrito. Ao mesmo tempo, ele mostrou uma facilidade para o prático em desenho, escultura e Artesanato. Para combinar esses interesses, ele inicialmente seguiu uma carreira na construção de engenharia.

formação universitária

em 1875, Hertz passou um ano num departamento de construção em Frankfort. Ele então participou da Politécnica em Dresden, e foi particularmente apaixonado pelas palestras matemáticas dadas lá, mas também teve um grande interesse em história e filosofia. Depois de apenas um semestre em Dresden, ele entrou para o exército e passou um ano em serviço ativo. Em 1877, ele se matriculou no Politécnico em Munique, mudando sua licenciatura para física. Durante este tempo, encorajado por seus professores, ele estudou as obras originais de físicos famosos como Isaac Newton, Gottfried Leibniz, Joseph Lagrange e Pierre-Simon Laplace.Hertz estava insatisfeito com o nível de Educação Física em Munique, então ele se mudou para Berlim. Lá, estudou no laboratório de Hermann von Helmholtz e ganhou um prêmio pela investigação da inércia nas correntes elétricas. Hertz foi capaz de mostrar que a inércia de uma corrente era pequena ou inexistente; este resultado se encaixava com a pesquisa teórica que Helmholtz estava fazendo sobre a teoria eletromagnética. Durante este período, ele participou de palestras de Gustav Kirchhoff sobre mecânica. Embora ele se tornasse famoso por suas pesquisas elétricas, os trabalhos de Hertz em mecânica também eram substanciais.

em 1879, ele considerou, mas recusou, uma proposta de Helmholtz para determinar a existência de uma corrente elétrica em um dielétrico, o material isolante entre dois condutores usados para armazenar carga elétrica. James Clerk Maxwell tinha previsto a existência de tais correntes. Mas Hertz convenceu Helmholtz que o estudo levaria mais tempo do que valia.Hertz obteve seu Ph. D. em 1880, e continuou a trabalhar no laboratório de Helmholtz até 1883. Como assistente de Helmholtz em Berlim, Hertz apresentou memórias sobre a evaporação de líquidos, um novo tipo de higrômetro, e um meio gráfico para determinar as propriedades do ar úmido.

ele também publicou artigos sobre o que viria a ser conhecido como o campo da mecânica de contato. Hertz analisou as deformações mecânicas de duas esferas elásticas colidindo, e a partir disso chegou a uma nova definição de dureza que ele esperava que seria de algum uso para mineralogistas.

em 1883, Hertz aceitou um cargo como professor de Física Teórica na Universidade de Kiel. Em 1885, tornou-se professor na Universidade de Karlsruhe, onde descobriu ondas eletromagnéticas. Em 31 de julho do mesmo ano, casou-se com Elizabeth Doll, filha de Max Doll, um professor de geometria.

efeito Fotoelétrico

Em 1886, Hertz começou uma série de experimentos para esclarecer algumas das predições teóricas da teoria eletromagnética de Maxwell. Neste momento, ele descobriu a utilidade de uma falha de faísca, e percebeu que seus efeitos regulares lhe permitiriam investigar as questões deixadas sem resposta quando ele recusou a ideia de pesquisa de Helmholtz. Ao realizar estes experimentos, ele notou o que era inicialmente um efeito colateral indesejado: que uma falha de faísca descarregou mais facilmente quando outra falha de faísca foi ativada. Hertz rastreou este efeito até a presença de ondas de luz ultravioleta geradas a partir da segunda abertura de faísca, que, quando chegaram à primeira, promoveu o fluxo atual, tornando assim a descarga mais fácil. Depois de resolver este problema, Hertz retornou ao propósito original de sua pesquisa. Este fenômeno foi mais tarde chamado de efeito fotoelétrico, e tornou-se o tema de um famoso artigo de Albert Einstein que lhe ganhou um Prêmio Nobel.

ondas Eletromagnéticas

Hertz queria mostrar que a velocidade das ondas eletromagnéticas foi finito no ar e no vácuo, concluindo que o ar e isolantes dielétricos agir da mesma maneira. Ele inicialmente percebeu que ele obteve uma reação muito maior em sua segunda abertura de faísca do que seria permitido pelas leis normais da propagação da força, que geralmente predizem uma ação diminuída com a distância. A partir disso, ele percebeu que estava produzindo ondas eletromagnéticas, que estavam mantendo seu poder de ação em distâncias maiores. Não só foi capaz de produzir e detectar essas ondas, como também determinou suas propriedades, tais como reflexão e refração. Seus resultados, que ele publicou em 1887, foram rapidamente aceitos pela comunidade científica. Quando divulgado por outros, tais como os físicos Oliver Lodge e George Fitzgerald, que estavam trabalhando no mesmo campo, os seus resultados, e logo lançou um esforço para usar os fenômenos para fins de comunicação, resultando na invenção do rádio, no final da próxima década. Um dos alunos de Hertz, Philipp Lenard, continuou as pesquisas elétricas de Hertz em raios catódicos.

depois de seu trabalho sobre ondas eletromagnéticas, Hertz virou-se para um de seus campos originais de interesse, a mecânica. Ele escreveu um trabalho importante, os princípios da mecânica apresentados em uma nova forma, que tentou remover ambiguidade e confusão nas várias apresentações até aquele momento.

em 1892, uma infecção foi diagnosticada (após um ataque de enxaquecas graves) e Hertz passou por algumas operações para corrigir a doença. Ele morreu de envenenamento por sangue aos 36 anos em Bonn, Alemanha.O seu sobrinho Gustav Ludwig Hertz foi laureado com o Prémio Nobel e o filho de Gustav, Carl Hellmuth Hertz, inventou a ultra-sonografia médica.

Discoveries

In 1887, Hertz made observations of the photoelectric effect and of the production and reception of electromagnetic waves, which he published in the journal Annalen der Physik. Seu receptor era uma bobina com uma diferença de voltagem mantida através de uma abertura de faísca, que emitiria uma faísca na presença de ondas eletromagnéticas (que foram produzidas por uma bobina de faísca transmissor). He placed the apparatus with the receiving spark gap in a darkened box in order to see the spark better and observed instead, that the maximum spark length was less when in the box. Colocar um painel de vidro entre a fonte das ondas e a abertura de faísca de recepção também causou um enfraquecimento da faísca.

quando o painel de vidro intermediário foi removido, o comprimento da centelha aumentaria; mas se em vez de vidro um painel de quartzo fosse colocado no caminho das ondas, Hertz não observou diminuição no comprimento da centelha. Sabendo já que uma faísca é acompanhada pela produção de luz ultravioleta, Hertz, concluiu que esta radiação foi responsável pelo aumento na condutividade da segunda abertura de faísca, e apresentou um livro de memórias sobre o assunto. Ele não investigar este efeito ainda mais, pois não era o foco principal de sua pesquisa, nem fez qualquer tentativa de explicar como o fenômeno observado foi provocada. As suas experiências, no entanto, geraram um enorme interesse entre os cientistas.

ondas de rádio

em 1887, Hertz experimentou ondas de rádio em seu laboratório. Hertz usou uma abertura de faísca de Ruhmkorff e um par de fios de um metro como um radiador. Esferas metálicas estavam presentes nas extremidades para ajustar as propriedades elétricas do circuito. Seu receptor não era muito mais do que um fio curvado com uma abertura de faísca.

através da experimentação, ele provou que as ondas eletromagnéticas podem viajar ao longo de alguma distância através do ar. Isto tinha sido previsto por James Clerk Maxwell e Michael Faraday. Com a configuração do seu aparelho, os campos eléctricos e magnéticos irradiariam dos fios como ondas. Hertz posicionou o oscilador a cerca de 12 metros de uma placa refletora de zinco para produzir ondas estacionárias, semelhante à forma como uma nota musical é produzida por ondas sonoras que reverberam em um tubo de um comprimento definido. Cada onda tinha cerca de quatro metros de comprimento. Usando o detector de anéis, ele registrou como a magnitude e direção das ondas variavam. Hertz falhou, no entanto, em medir conclusivamente a velocidade das ondas. No início, ele pensou que a velocidade era infinita; outra série de medições mostrou uma grande discrepância entre a velocidade das ondas em um fio e através do ar. Investigadores posteriores resolveram essas diferenças, e mostraram que as ondas se movem à velocidade da luz.

Legacy

Like many of the scientists of his time, Hertz did not understand the wide-ranging potential applications of his production and detection of electromagnetic radiation. Seu objetivo original era demonstrar certos princípios contidos na teoria de Maxwell. Se outros, como Lodge e Fitzgerald, não tivessem trabalhado no mesmo campo, o seu trabalho e as suas aplicações poderiam não ter sido bem compreendidos.De sua descoberta, ele disse::Esta é apenas uma experiência que prova que o Maestro Maxwell tinha razão-temos apenas estas misteriosas ondas electromagnéticas que não conseguimos ver a olho nu. Mas eles estão lá.Hertz respondeu: “nada, eu acho.Suas descobertas seriam mais tarde compreendidas por outros e seriam parte da nova “era sem fio”.”

foram necessárias pessoas mais práticas como Nikola Tesla e Guglielmo Marconi para compreender a vantagem prática de usar as ondas para enviar mensagens a longas distâncias. Hertz não viveu o suficiente para ver o florescimento da nova tecnologia baseada em suas descobertas.

Honras

• O hertz (Hz) foi estabelecida em Hertz de honra, em 1930, como uma unidade de medida de frequência, uma medida do número de vezes que um evento repetido ocorre por unidade de tempo (também chamado de “ciclos por segundo”).
• In 1969 (East Germany), there was cast a Heinrich Hertz memorial medal.
• a Medalha Heinrich Hertz IEEE, estabelecida em 1987, é para realizações notáveis em Ondas Hertzianas apresentadas anualmente a um indivíduo para realizações teóricas.
• uma cratera que se encontra no lado mais distante da lua, logo atrás do membro Oriental, é nomeada em sua homenagem.

notas

• Bodanis, David. 2005. Universo elétrico: como a eletricidade ligou o mundo moderno. New York: Three Rivers Press. ISBN 0307335984
• Bryant, John H. 1988. Heinrich Hertz, The Beginning of Microwaves: Discovery of Electromagnetic Waves and Opening of the Electromagnetic Spectrum by Heinrich Hertz in the Years 1886-1892. Paulo: Institute of Electrical and Electronics Engineers. ISBN 0879427108
• Buchwald, Jed Z. 1994. The Creation of Scientific Effects: Heinrich Hertz and Electric Waves. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0226078876
• Dahl, P. F. 1997. Flash of the Cathode Rays: a History of J. J. Thomson’s Electron. Bristol: Institute of Physics Pub. ISBN 0750304537
• Lützen, Jesper. 2005. Images Mechanistic In Geometric Form: Heinrich Hertz’s Principles of Mechanics. New York: Oxford University Press. 50-62. ISBN 0198567375
• Susskind, Charles. 1995. Heinrich Hertz: A Short Life. San Francisco: San Francisco Press. ISBN 0911302743

All links retrieved December 13, 2017.

• John D. Jenkins, ” the Discovery of Radio Waves – 1888; Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894).”sparkmuseum.com
• “Heinrich Rudolph Hertz (1857 – 1894).”Corrosion-doctors.org.
• Electric waves: being researches on the propagation of electric action with finite velocity through space by Heinrich Rudolph Hertz. Cornell University Library Historical Monographs Collection. {Reprinted by} Cornell University Library Digital Collections.