История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
происходит искровой электрический разряд индукционной катушки, искра
проходит в воздушном зазоре разомкнутой цепи. Это объяснили, допустив,
что изменение потенциала, который распространяется от индукционной
катушки вдоль соединяющего провода, достигает одного конца разомкнутой
цепи раньше, чем другого, и между ними проходит искра; поэтому данное
явление
рассматривали как указывающее на конечную скорость распростра-
2
нения электрического потенциала по проводам .
Продолжая свои опыты, Герц^ обнаружил, что искру можно индуцировать в
разомкнутом или вторичном контуре, даже когда он не имеет металлической
связи с первичным контуром, в котором вызваны электрические колебания. Он
правильно интерпретировал это явление, показав, что вторичный контур
имеет такие размеры, что период собственных электрических колебаний в нем
почти равен периоду колебаний в первичном контуре; следовательно,
возмущение, которое передалось от одного контура к другому посредством
индукции, значительно усилится во вторичном контуре под действием
резонанса.
Открытие того, что искры могут создаваться в воздушном зазоре вторичного
контура при условии, что он имеет размеры, подходящие для резонанса,
имело огромную важность: оно давало метод обнаружения электрических
эффектов в воздухе на каком-либо расстоянии от первичного возмущения.
Подходящий детектор - это,
хАпп. d. Phys. XXXI (1887), с. 421; Герц Electric Wanes, в переводе Д. Э.
Джонса, с. 29.
2Герц не знал о том, что передачу электрических волн по проводам наблюдал
в 1870 году Вильгельм фон Бецольд, Munchen Sitzungsberichte, I (1870), с.
113; Phil. Mag. XL (1870), с. 42. "Если, - писал он в заключении к ряду
опытов, - в провод, изолированный на конце, послать электрические волны,
то они отразятся на этом конце. Явления, сопровождающие этот процесс при
переменных разрядах, видимо, вызваны интерференцией распространяющейся и
отраженной волн", а "электрический разряд распространяется с одинаковой
быстротой в проводах равной длины, независимо от материалов, из которых
они сделаны".
Этот предмет исследовали О.Дж. Лодж и А. П.Четток почти в то же время,
когда Герц проводил свои опыты; об их исследованиях было упомянуто на
собрании Британской ассоциации в 1888 году.
^Loc. cit.
382
Глава 10
в сущности, все, что было необходимо, чтобы заметить распространение
электрических волн и тем самым провести окончательную проверку теории
Максвелла. Именно этой работой и занялся Герц1.
Он не знал, что его опередил, примерно на семь лет, Дэвид Эдуард Юз
(1830-1900), который показал, что сигналы, посланные передатчиком с
искровым генератором, можно обнаружить на расстояниях до пятисот ярдов с
помощью микрофонного контакта (именно его, по существу, впоследствии
назвали когерером), с которым связан телефон, где слышны сигналы. Юз
заявил (совершенно правильно), что сигналы переносятся электрическими
волнами в воздухе. В 1879 и в 1880 гг. он продемонстрировал эти опыты
Президенту Королевского общества (Споттисвуду), сэру Джорджу Стоксу и
господину
В. Г. Прису, почтовому электрику. К сожалению, они были склонны
полагать, что эти эффекты можно объяснить обыкновенной электромагнитной
индукцией, и обескураженный Юз опубликовал отчет по своей работе только
через много лет^, поэтому приоритет публикации принадлежит Герцу.
Осциллятор или первичный источник возмущений, который изучал Герц, можно
сделать из двух листов металла, расположенных в одной плоскости, причем
на каждом листе имеется жесткий провод, который выступает в направлении
другого листа и оканчивается шариком; эти листы следует возбуждать,
соединяя их с выводами индукционной катушки. Аисты можно рассматривать
как две обкладки видоизмененной лейденской банки, между которыми в
качестве диэлектрика находится воздух; электрическое поле простирается
через воздух, а не ограничивается узким пространством между обкладками,
как это происходит в обыкновенной лейденской банке. Такое расположение
гарантирует, что система будет терять большую часть своей энергии через
излучение при каждом колебании.
Как и при разряде банкир электричество поднимается с одного листа на
другой, с периодом, пропорциональным (¦CL)!/2, где С обозначает
электростатическую емкость системы, образованной дву-
1 Сэр Оливер Лодж примерно в это же время независимо изучал электрические
колебания в воздухе с связи с теорией молниеотводов; ср. Лодж Phil. Mag.
XXVI (1888), с. 217.
2В The Electrician, XLIII (5 мая 1899 г.), с. 40.
Еще в 1842 году Джозеф Генри, из Вашингтона, заметил, что "индуктивные"
эффекты разряда лейденской банки можно наблюдать на значительных
расстояниях и даже предложил сравнение с "искрой от кремня и стали в
случае со светом".
3См. стр. 272.
Последователи Максвелла
383
мя листами, a L - самоиндукцию соединения. Емкость и индукция должны
иметь минимальные возможные значения, чтобы обеспечить маленький период.
Герц использовал вышеописанный детектор, а именно: провод, согнутый в
