Heinrich Hertz en elektromagnetische golven
In 1803 deed Thomas Young zijn merkwaardig tweespletenexperiment waarin hij toonde dat licht zich gedroeg als een golf. Maar niemand begreep toen écht wat er in die golf gebeurde…
Leon Foucault (1862) en Albert Michelson (1877) hadden de snelheid van het licht met een goede nauwkeurigheid gemeten.
Als Maxwell aantoonde dat elektromagnetische golven zich met de lichtsnelheid voortbewegen was het voor hem duidelijk dat licht een elektromagnetische golf moest zijn.Maar indien deze hypothese juist was, moest het bestaan van dergelijke elektromagnetische golven toch experimenteel kunnen worden aangetoond. Dat was het werk van Heinrich Hertz.
Heinrich Rudolf Hertz was een natuurkundige uitDuitsland die vooral bekend werd vanwege zijn ontdekking van radiogolven. Naar hem is de SI-eenheid van frequentie, de hertz, genoemd.
In 1886 bouwde Hertz een oscillator, bestaande uit een door een batterij gevoede vonkeninductor waaraan twee metalen bollen waren bevestigd, met een kleine opening ertussen. Een elektrische stroom zorgde ervoor dat op geregelde tijdstippen een vonk oversprong van de ene op de andere bol. Van Maxwell had hij geleerd dat een oscillerende lading elektromagnetische straling moest uitzenden. Zou het kunnen, zo vroeg hij zich af, dat zich onzichtbare stralingsgolven door zijn laboratorium bewogen als er een vonk heen en weer sprong?
Om de aanwezigheid van deze straling aan te tonen maakte hij een eenvoudige ronde draadboog met bovenin een kleine opening. Op het moment dat een elektromagnetische golf de draadboog bereikte werd door inductie een elektrische stroom opgewekt die zichtbaar was als een kleine vonk over de draadopening. Door de boog naar verschillende plaatsen in zijn laboratorium te bewegen kon Hertz deze straling opsporen. Bovendien kon hij de golflengte van de straling bepalen.
Deze was een miljoen maal groter dan de golflengte van zichtbaar licht (een frequentie van de grootorde van 109 Hz (Hertz). Het resultaat van zijn onderzoek publiceerde hij in een artikel in Annalen der Physik. Zijn ontdekking van elektromagnetische golven vormde een directe bevestiging van Maxwells theorie.
Zoals zoveel wetenschappers uit die tijd zag ook Hertz geen praktische toepassing voor zijn ontdekking. Zo zei hij eens: “Het is van geen enkel nut… Het is slechts een experiment dat bewijst dat Maestro Maxwell gelijk had”. En toen één van zijn studenten hem vroeg: “Wat nu?”, antwoordde hij: “Niets, denk ik.”
Dit veranderde in 1894, toen de jonge Italiaanse ingenieur Guglielmo Marconi met deze ‘Hertz-golven’ ging experimenteren voor draadloze communicatie. Op 12 december 1901 overbrugde Marconi de Atlantische Oceaan met een draadloos overgeseind bericht van Engeland naar Newfoundland.
