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震动世界的实验,请看人类第一次探测电磁波的实验 (注: 物理学家赫兹开始的实验是没有量化的,仅是定性实验。刘武青注) 沈宁华 在一间遮得很暗的实验室里,靠屋角摆着一台电学仪器,上面两枚亮晶晶的小球,像两只瞪圆的眼睛,这是一台制造电火花的仪器。当把电源接通以后,仪器便会发怒般地嗡嗡作响,两个球之间不时地发出吓人的响声和闪光。 在这两个导电的金属球边,再连上两个外伸的金属片,活像一个长着两只硕大耳朵的双眼怪。 在另一张桌子上,立着一个装在绝缘底架上的金属圆环,圆环的顶上有一个很小的缝隙,缝隙的宽度可调节。一项人类久已盼望的秘密就要从这个缝隙中揭开。 一切准备就绪,实验者合上了电源开关,在嗡嗡作响的声音中两个金属小球噼噼啪啪地发出耀眼的电火花。为了不使眼睛被强光剌激,实验者转过脸支。因为他要观察对面圆环上的细缝,他紧张地注视着,仿佛在上面看到微弱的辉光,这是真的放电辉光,还是眼睛看花了?他揉了揉眼睛,把圆环上的间隙调小,再注意观察,此时辉光似乎亮起来,再调小一点,调小点,当两端碰到一起时,辉光消失了。现在不会有疑问了。在圆环的缺口上确实有微小的电火花穿过。 这是1887年的一个著名的实验,实验者是德国年轻的物理学家赫兹。 他为什么观察这个微小的火花呢? 原来,这就是人类第一次通过实验有意识地探测到的一个电磁波信号。 噼噼啪啪地发出耀眼电火花的两个金属球是电磁波的发送器,就是一个小电台,小金属圆环是一个接收器,像现在的收音机。当时由于没有电子放大器,实验才这样困难。 别看这个实验这样笨重,但是意义重大,它整整开辟了一个新的时代。 26年前伟大的物理学家麦克斯韦有数学计算的方法预见电磁波的存在,但是,麦克斯韦没有亲眼看到电磁波被证明。实验是在他逝世8年后。如果麦克斯韦还活着,他一定会被他预言的电磁波被证实而感到无限的欣慰。 现在,证实电磁波的存在是非常简单的,因为我们每天都听收音机、看电视。这些都是靠电磁波,但是能不能自已做一个检验电磁波存在的实验呢? 有人会说这要做一个小电台,其实不用这样复杂。 当你在听收音机或看电视机时,如果有人开关灯,立刻就会从收音机里听到咔一声,电视机的荧屏也会闪动一下。这是为什么? 原来,在拨动开关的时候,开关里会打一个火花,电火花能发出电磁波,这就是一个小电台,收音机收到这个信号,发出一声咔嚓声。最早的无线电发报机就是用这种原理制成的。 你有没有在汽车里听收音机的经验?如果坐在发动机附近,你会不断地听到啪啪的放电声,甚至使你听不清楚广播,但是当你坐在汽车的后排时,这种干扰声就小的多。这啪啪的声音是汽车火花塞放电时产生的,每一个电火花都发出一股电磁波。 喜欢玩电子游戏机的少年朋友也许会有这样的经验:如果隔壁的小朋友在玩游戏机,你的电视机又恰恰和他的游戏机一墙放置,此时你的电视就会收到隔壁的游戏节目,不信你可以试一试。当然,电视的频道要调对。这了说明电子游戏机在不断地发送电磁波。 早在人类出现以前,不!在地球诞生之前,在宇宙开始时电磁波就存在了。只是过支不为人们所知,当你收听无线电广播的时候,如果天空中突然打了一个闪电,你会立刻从收音机里听到咔嚓一声,电视机的荧屏就会闪动一下。这都是由于接收到了闪电发出的电磁波。 现在我们几乎一时一刻都离不开电磁波,现代通讯中的大哥大、BP机都是应用了电磁波。 科学家发现,有许多电波是来自宇宙深处的。在这些杂乱无章的电波中有一些是有一定规律的,这是不是外星人发来的信息呢? 我们爱科学 1995年12期 30页-31页 中国少年儿童出版社 《我们爱科学》杂志社 邮发代号:2-155 统一刊号码 ISSN0510-7148 CN11-1067/C ※※※※※※ 刘武青 |