无线电子技术的新纪元电磁波

电磁波的发现是近代科学史上的一座里程碑，具有划时代的意义。电磁波是怎么被发现的？德国物理学家赫兹通过实验首先捕捉到了电磁波，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。

1873年，自从麦克斯韦出版了科学名著《电磁理论》以后，当时并不为众人所接受。这是因为书中所用的数学方法比较深奥、抽象，所以电磁理论始终处于预想阶段。因此能否找到电磁波，并证实电磁波的真实存在，就成了检验麦克斯韦理论的关键。

就在麦克斯韦去世九年后的1888年，德国物理学家赫兹终于发现了电磁波，他把天才的预想变成世人公认的真理，使伟大的假说变成了现实。

早在大学学习期间，赫兹就一直探讨麦克斯韦的电磁理论，他想在电磁研究上有所突破。1883年，他在基尔时，又正式开始对电磁进行研究，但仍然没有结果。两年后，赫兹到卡尔斯鲁赫高等工艺学校当物理教授，继续实验麦克斯韦的电磁学说。

赫兹

一天，赫兹正在做一次放电实验，他突然发现在附近的线圈上迸发出小火花。赫兹马上联想到，这是电谐振的结果，就像声学实验中相同的音叉会产生共振一样。赫兹由此受到启发，从此，开始了捕捉电磁波的系统实验。

经过无数次的实验，1886年，赫兹的实验成功了，而麦克斯韦的电磁场理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在恩师亥姆霍兹的指导下，制成了一套完备的实验仪器。他将两个用空气隔开的金属小球调到一定的位置，接上高压交流电，使电荷交替地流入，由于两球之间的电压很高，间隙中的电场很强，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。通电时，两个本来不相连的小球间却发出吱吱的响声，并有蓝色的电火花一闪一闪地跳过，这说明小球间产生了电场。

蓝色的火花给了赫兹巨大的力量，为了能接收到电磁波，赫兹继续他的实验。他在离金属球4米远的地方用一根导线弯成环形，线的两端之间有一个空气间隙，做成了一个能探测电磁波的检波线圈。

电磁火花在赫兹长期刻苦的探索中，终于偶尔闪烁出了成功的光辉。后来，赫兹又通过反复实验证明了电磁波具有光一样的反射性能。此后，他还悉心研究了电磁波的折射、干涉、偏振和衍射等现象，并且算出了速度为每秒30万千米，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面地验证了麦克斯韦的电磁理论的正确，并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。

学海拾贝

爱因斯坦曾说：“法拉第和麦克斯韦的思想，是物理学自牛顿以来的一次最深刻和富有成效的变革……只是等到赫兹以实验证明了麦克斯韦电磁波的存在以后，对新理论的抵抗才被打垮。”

1888年，赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。这一发现公布后，轰动了整个科学界。至此，麦克斯韦总结的电磁理论终于取得了决定

无线电广播利用的电磁渡的频率很高，范围也非常大，而电视所利用的电磁波的频率则更高，范围也更大。