Biographie de Heinrich Hertz

Les étudiants en physique du monde entier connaissent le travail de Heinrich Hertz, le physicien allemand qui a prouvé que les ondes électromagnétiques existent bel et bien. Son travail en électrodynamique a ouvert la voie à de nombreuses utilisations modernes de la lumière (également appelées ondes électromagnétiques). L'unité de fréquence utilisée par les physiciens est nommée Hertz en son honneur.

En bref Heinrich Hertz

Heinrich Hertz est né à Hambourg, en Allemagne, en 1857. Ses parents étaient Gustav Ferdinand Hertz (avocat) et Anna Elisabeth Pfefferkorn. Bien que son père soit né juif, il s'est converti au christianisme et les enfants ont été élevés en tant que chrétiens. Cela n'a pas empêché les nazis de déshonorer Hertz après sa mort, en raison de la "souillure" de la judéité, mais sa réputation a été restaurée après la Seconde Guerre mondiale.

Le jeune Hertz a fait ses études à la Gelehrtenschule des Johanneums à Hambourg, où il a montré un profond intérêt pour les sujets scientifiques. Il a ensuite étudié l'ingénierie à Francfort auprès de scientifiques tels que Gustav Kirchhoff et Hermann Helmholtz. Kirchhoff s'est spécialisé dans les études des rayonnements, de la spectroscopie et des théories des circuits électriques. Helmholtz était un physicien qui a développé des théories sur la vision, la perception du son et de la lumière, et les domaines de l'électrodynamique et de la thermodynamique. Il n'est donc pas étonnant que le jeune Hertz se soit intéressé à certaines des mêmes théories et ait finalement fait le travail de sa vie dans les domaines de la mécanique des contacts et de l'électromagnétisme.

Après avoir obtenu un doctorat en 1880, Hertz entreprend une série de chaires où il enseigne la physique et la mécanique théorique. Il a épousé Elisabeth Doll en 1886 et ils ont eu deux filles.

La thèse de doctorat de Hertz s'est concentrée sur James Clerk Maxwell's théories de l'électromagnétisme. Maxwell a travaillé en physique mathématique jusqu'à sa mort en 1879 et a formulé ce qui est maintenant connu sous le nom d'équations de Maxwell. Ils décrivent, à travers les mathématiques, les fonctions de l'électricité et du magnétisme. Il a également prédit l'existence d'ondes électromagnétiques.

Le travail de Hertz s'est concentré sur cette preuve, ce qui lui a pris plusieurs années à réaliser. Il a construit une simple antenne dipôle avec un éclateur entre les éléments, et il a réussi à produire des ondes radio avec elle. Entre 1879 et 1889, il a fait une série d'expériences utilisant des champs électriques et magnétiques pour produire des ondes pouvant être mesurées. Il a établi que la vitesse des ondes était la même que la vitesse de la lumière et a étudié les caractéristiques des champs qu'il a générés, mesurant leur amplitude, leur polarisation et leurs réflexions. En fin de compte, son travail a montré que la lumière et les autres ondes qu'il mesurait étaient toutes une forme de rayonnement électromagnétique qui pouvait être définie par les équations de Maxwell. Il a prouvé par son travail que les ondes électromagnétiques peuvent et se déplacent dans l'air.

En outre, Hertz s'est concentré sur un concept appelé effet photoélectrique, qui se produit lorsqu'un objet à charge électrique perd cette charge très rapidement lorsqu'il est exposé à la lumière, dans son cas, au rayonnement ultraviolet. Il a observé et décrit l'effet, mais n'a jamais expliqué pourquoi cela s'est produit. Cela a été laissé à Albert Einstein, qui a publié son propre travail sur l'effet. Il a suggéré que la lumière (rayonnement électromagnétique) est constituée d'énergie transportée par les ondes électromagnétiques dans de petits paquets appelés quanta. Les études de Hertz et les travaux ultérieurs d'Einstein sont finalement devenus la base d'une importante branche de la physique appelée mécanique quantique. Hertz et son élève Phillip Lenard ont également travaillé avec les rayons cathodiques, qui sont produits à l'intérieur des tubes à vide par des électrodes.

Fait intéressant, Heinrich Hertz ne pensait pas que ses expériences avec un rayonnement électromagnétique, en particulier les ondes radio, avaient une valeur pratique. Son attention s'est concentrée uniquement sur des expériences théoriques. Il a donc prouvé que les ondes électromagnétiques se propageaient dans l'air (et l'espace). Son travail a conduit d'autres à expérimenter encore plus avec d'autres aspects des ondes radio et de la propagation électromagnétique. Finalement, ils sont tombés sur le concept de l'utilisation des ondes radio pour envoyer des signaux et des messages, et d'autres inventeurs les ont utilisés pour créer la télégraphie, la radiodiffusion et, éventuellement, la télévision. Sans le travail de Hertz, cependant, l'utilisation actuelle de la radio, de la télévision, des émissions par satellite et de la technologie cellulaire n'existerait pas. Pas plus la science de la radioastronomie, qui s'appuie fortement sur son travail.

Les réalisations scientifiques de Hertz ne se limitaient pas à l'électromagnétisme. Il a également effectué de nombreuses recherches sur le sujet de la mécanique des contacts, qui est l'étude d'objets en matière solide qui se touchent. Les grandes questions dans ce domaine d'étude ont à voir avec les contraintes que les objets produisent les uns sur les autres, et quel rôle la friction joue dans les interactions entre leurs surfaces. Il s'agit d'un domaine d'étude important ingénierie mécanique. La mécanique des contacts affecte la conception et la construction d'objets tels que les moteurs à combustion, les joints, les ouvrages métalliques et également les objets qui sont en contact électrique les uns avec les autres.

Le travail de Hertz en mécanique des contacts a commencé en 1882 quand il a publié un article intitulé "Au contact des solides élastiques", où il travaillait en fait avec les propriétés des lentilles empilées. Il voulait comprendre comment leurs propriétés optiques seraient affectées. Le concept de «contrainte hertzienne» porte son nom et décrit les contraintes ponctuelles que les objets subissent lorsqu'ils entrent en contact les uns avec les autres, en particulier dans les objets courbes.

Heinrich Hertz a travaillé sur ses recherches et ses conférences jusqu'à sa mort le 1er janvier 1894. Sa santé a commencé à se détériorer plusieurs années avant sa mort, et il y avait des preuves qu'il avait un cancer. Ses dernières années ont été consacrées à l'enseignement, à de nouvelles recherches et à plusieurs opérations pour son état. Sa publication finale, un livre intitulé "Die Prinzipien der Mechanik" (Les principes de la mécanique), a été envoyée à l'imprimeur quelques semaines avant sa mort.

Hertz a été honoré non seulement par l'utilisation de son nom pour la période fondamentale d'une longueur d'onde, mais son nom apparaît sur une médaille commémorative et un cratère sur la Lune. Un institut appelé l'Institut Heinrich-Hertz pour la recherche sur l'oscillation a été fondé en 1928, connu aujourd'hui sous le nom d'Institut Fraunhofer pour les télécommunications, Institut Heinrich Hertz, HHI. La tradition scientifique s'est poursuivie avec divers membres de sa famille, dont sa fille Mathilde, devenue biologiste célèbre. Un neveu, Gustav Ludwig Hertz, a remporté un prix Nobel, et d'autres membres de la famille ont apporté d'importantes contributions scientifiques en médecine et en physique.

• "Heinrich Hertz et le rayonnement électromagnétique." AAAS - La plus grande société scientifique générale du monde, www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation.
• Apprêt de microscopie pour expressions moléculaires: Techniques de microscopie spécialisées - Galerie d'images numériques de fluorescence - Cellules épithéliales de rein de singe vert africain normal (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rudolf Hertz. ” Cardan Biography, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.