『自然と人間の歴史・世界篇』ヘルツの実験(1888)
ドイツの物理学者ハインリヒ・ヘルツ(1857~1894)は、ドイツの物理学者だ。
その彼関心を向けたのが、1864年にイギリスの物理学者のマクスウェルが電磁波の存在を予言した、その存在を実証することである。
では、ヘルツはどのような装置で電磁波の存在を確認しようとしたのだろうか。
まずは、電波を出す送信側をいうと、誘導コイルを使って高い電圧を作り、それを火花間隙に導いて火花放電を発生させる。
そして、そこからある離れたところに、検出器としての、電波を受信するコイル(共振器)を置く。このコイルの根もとには、小さな間隙を設ける。
こうすることで、誘導コイル側で発生した火花放電により発生した電磁波が空間を伝わって、受信側のコイル(共振器)に誘起し、その間隙に火花放電を起こさせようと考える。
ドイツの物理学者ハインリヒ・ヘルツ(1857~1894)は、ドイツの物理学者だ。
その彼関心を向けたのが、1864年にイギリスの物理学者のマクスウェルが電磁波の存在を予言した、その存在を実証することである。
では、ヘルツはどのような装置で電磁波の存在を確認しようとしたのだろうか。
まずは、電波を出す送信側をいうと、誘導コイルを使って高い電圧を作り、それを火花間隙に導いて火花放電を発生させる。
そして、そこからある離れたところに、検出器としての、電波を受信するコイル(共振器)を置く。このコイルの根もとには、小さな間隙を設ける。
こうすることで、誘導コイル側で発生した火花放電により発生した電磁波が空間を伝わって、受信側のコイル(共振器)に誘起し、その間隙に火花放電を起こさせようと考える。
言い換えると、この実験においてヘルツは、誘導コイルとアンテナを組み合わせた発信装置に非常に大きな電力を与え、強力な電磁波を発生させ、受信アンテナで生じた火花を観測したようとした。
当時は、高周波で火花放電を発生させることは簡単ではなかったとのの、しばらく前に発明されていたブンゼン電池を数十個使用して大電力を発生させ、さらに誘導コイルを使うことを考えたという。
ヘルツはこの実験で、電波を発生する間隙(かんげき、放射器)に対して、受信側のコイル(共振器)の向きを変えたり、距離を変えたりしてみる。
そして、誘導コイルの端子間に火花が飛ぶのと同時に、誘導コイルの間隙にも火花が飛ぶのを確認した。
これをもって、「誘導コイルの端子間の振動電流が振動する電場と磁場をつくり、この振動が空間を電波として伝わっていき、ループを通過するときに、そこに振動する電場と磁場をつくり、この強い振動電場のためにループの間隙に火花が飛ぶと理解される」(原康夫「増補版物理学入門」学術図書出版社、2005)と説明される。
なお、今日、電磁気学以外の力学などの分野も含めて、振動数(または周波数)の単位は(1/秒)とされる。これをヘルツと呼びHzと記しているのは、彼が電磁波の発生と検出に成功したのを讃えるものだ。
当時は、高周波で火花放電を発生させることは簡単ではなかったとのの、しばらく前に発明されていたブンゼン電池を数十個使用して大電力を発生させ、さらに誘導コイルを使うことを考えたという。
ヘルツはこの実験で、電波を発生する間隙(かんげき、放射器)に対して、受信側のコイル(共振器)の向きを変えたり、距離を変えたりしてみる。
そして、誘導コイルの端子間に火花が飛ぶのと同時に、誘導コイルの間隙にも火花が飛ぶのを確認した。
これをもって、「誘導コイルの端子間の振動電流が振動する電場と磁場をつくり、この振動が空間を電波として伝わっていき、ループを通過するときに、そこに振動する電場と磁場をつくり、この強い振動電場のためにループの間隙に火花が飛ぶと理解される」(原康夫「増補版物理学入門」学術図書出版社、2005)と説明される。
なお、今日、電磁気学以外の力学などの分野も含めて、振動数(または周波数)の単位は(1/秒)とされる。これをヘルツと呼びHzと記しているのは、彼が電磁波の発生と検出に成功したのを讃えるものだ。
(続く)
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