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電子學/歷史/第二章

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電磁學:1600-1875 [1]

路易吉·伽伐尼

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路易吉·伽伐尼(1737 年 9 月 9 日 - 1798 年 12 月 4 日)是一位義大利醫生和物理學家,他出生並死於博洛尼亞。

伽伐尼在進行靜電實驗的桌子上解剖一隻青蛙,用他帶有電荷的金屬手術刀觸碰了青蛙暴露的坐骨神經。就在那一刻,他看到死青蛙的腿抽搐了一下,就像活著一樣。這一觀察結果使伽伐尼成為第一個認識到電與生命活動之間關係的研究人員。他通常被認為是生物電的發現者。

伽伐尼創造了“動物電”一詞來描述啟用他標本肌肉的任何東西。他和他的同時代人認為,這種啟用是由一種電性流體產生的,這種流體透過神經傳送到肌肉。這種現象被稱為“伽伐尼現象”,以伽伐尼的名字命名,這是他的同僚兼有時期的知識對手亞歷山德羅·伏特提出的建議。

伽伐尼的研究很快導致了早期電池的發明,但並非由伽伐尼發明,他並沒有將電與生物學分離。伽伐尼認為電是生命的本質或組成部分,他對此持生命力論的觀點。因此,伏特製造了第一塊電池,因此被稱為伏特堆。雖然正如伽伐尼所相信的那樣,所有生命都是電性的——因為所有生物都是由細胞構成的,並且每個細胞都有一個細胞電位——生物電與電化學電池之間電流流動的化學基礎相同,因此可以在體外以某種方式重現。伏特的直覺也是正確的。

伽伐尼的名字也保留在伽伐尼電池、電流計和“電鍍”中。

亞歷山德羅·伏特

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亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·阿納斯塔西奧·伏特(1745 年 2 月 18 日 - 1827 年 3 月 5 日)是一位義大利物理學家,特別以發明電池而聞名。在晚年,他獲得了伯爵的稱號。

De vi attractiva ... 伏特出生並接受教育於義大利科莫,他在 1774 年成為皇家學校的物理學教授。

他一直對電學研究充滿熱情,在他還是一個年輕的學生時,他就用拉丁文寫了一首關於這一迷人新發現的詩歌。De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus 是他的第一篇科學論文。在 1775 年,他發明了電盤,這是一種產生靜電荷的裝置。在 1776-77 年,他研究了氣體的化學性質,發現了甲烷,並設計了實驗,例如在密閉容器中用電火花點燃氣體。

1779 年,他成為帕維亞大學的物理學教授,這個職位他擔任了 25 年。1794 年,伏特與路易吉·佩雷格里尼伯爵的女兒特蕾莎·佩雷格里尼結婚;這對夫婦育有三子。

1800 年,由於與路易吉·伽伐尼關於伽伐尼反應的專業分歧,他發明了所謂的伏特堆,這是電池的前身,它能產生穩定的電流。伏特已經確定,產生電的最有效的兩種不同的金屬是鋅和銀。最初,他用串聯的單個電池進行實驗,每個電池都是一個裝滿鹽水的酒杯,兩種不同的電極浸入其中。伏特堆用浸泡在鹽水中的硬紙板取代了酒杯。(電池的數量以及因此產生的電壓受到上層電池施加的壓力的限制,這種壓力會將所有鹽水從底部電池的硬紙板上擠出。)

伏特神廟

為了表彰他在電學領域的工作,拿破崙在 1810 年封他為伯爵;1815 年,奧地利皇帝任命他為帕多瓦的哲學教授。

伏特被安葬在義大利科莫市;位於科莫湖附近的伏特神廟是一座博物館,專門介紹他的作品;他的原始儀器和論文在那裡展出。在歐元推出之前,這座建築以及他的肖像出現在義大利貨幣上。

電盤是一種簡單的平板電容器,用於收集摩擦產生的靜電荷,由 18 世紀的約翰內斯·維爾克和亞歷山德羅·伏特發明。

電盤由一個金屬表面上的介電板和一個帶有絕緣手柄的金屬板組成。首先,介電板透過摩擦電化,即透過摩擦。然後,將金屬板放置在介電板上。金屬板透過感應充電——靠近帶電介電板的一側帶電荷,與該板的電荷相反,而遠離介電板的一側獲得與介電板相同符號的電荷,從而使金屬板整體上電中性。然後,遠離介電板的一側被短暫接地。最後,現在只有單一符號電荷的金屬板被抬起。

伏特堆由亞歷山德羅·伏特於 1800 年發明。他證明,當某些金屬和化學物質相互接觸時,它們可以產生電流。他將幾對銅和鋅圓盤放在一起,用浸泡在鹽水中的紙隔開,產生了電流。這是第一個化學電池。

為了表彰他對電學研究的貢獻,SI 單位“伏特”以他的名字命名。

1881 年,一個重要的電學單位被命名為“伏特”,以紀念他。

海因裡希·赫茲

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海因裡希·魯道夫·赫茲(1857 年 2 月 22 日 - 1894 年 1 月 1 日)是一位德國物理學家,以他的名字命名了頻率的 SI 單位——赫茲。在 1888 年,他第一個證明了電磁輻射的存在,他建造了裝置來產生無線電波。

赫茲出生於德國漢堡,出生在一個猶太家庭,後來改信基督教。他的父親是漢堡的律師,他的母親是醫生的女兒。在學校期間,他展現出了對科學和語言的才能,學習了阿拉伯語和梵語。他在德國的德累斯頓、慕尼黑和柏林學習科學和工程。他是古斯塔夫·R·基爾霍夫和赫爾曼·馮·亥姆霍茲的學生。他於 1880 年獲得博士學位,並一直是亥姆霍茲的學生,直到 1883 年,他擔任基爾大學理論物理學講師。1885 年,他成為卡爾斯魯厄大學的正教授,在那裡他發現了電磁波。

在邁克爾遜 1881 年的實驗(邁克爾遜-莫雷實驗的前奏)否定了以太的存在之後,他重新整理了麥克斯韋方程組,以將這一新發現考慮在內。透過實驗,他證明了電訊號可以穿過空氣,正如詹姆斯·克拉克·麥克斯韋和邁克爾·法拉第所預測的那樣,這是無線電發明​​的基礎。他還發現了光電效應(後來由阿爾伯特·愛因斯坦解釋),當時他注意到帶電物體在紫外光照射下更容易失去電荷。

他在德國波恩去世。

他的侄子古斯塔夫·路德維希·赫茲獲得了諾貝爾獎,古斯塔夫的兒子卡爾·海爾穆特·赫茲發明了醫學超聲波。

另請參閱

人物

   * Wilhelm Röntgen
   * Hans Christian Ørsted
   * Guglielmo Marconi
   * Gustav Ludwig Hertz
   * Hermann von Helmholtz
   * James Clerk Maxwell
   * Nikola Tesla
   * Wilhelm Röntgen 

列表和歷史

   * Electromagnetism timeline
   * Timeline of mechanics and physics
   * List of physicists
   * Radio history
   * Wireless telegraphy
   * List of people on stamps of Germany
   * List of physics topics 


Electromagnetic radiation
   * Frequency
         o Hertz 
   * Microwave
   * X-ray
   * Photoelectric effect
   * Radar
   * Luminiferous aether 

其他

   * University of Bonn
   * University of Karlsruhe
   * Radio 

電磁波

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電磁波,即微波,的存在由詹姆斯·克拉克·麥克斯韋於 1864 年從他著名的麥克斯韋方程組中預測出來。1888 年,海因裡希·赫茲第一個證明了電磁波的存在,他建造了裝置來產生無線電波。

是艾薩克·牛頓爵士在 1666 年第一個使用“光譜”一詞來指代著名的色彩現象,這種現象可以透過玻璃稜鏡從陽光中提取出來。

紅外線

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歷史 1800 年,英國天文學家威廉·赫歇爾用一個水銀溫度計測量玻璃稜鏡產生的光譜中不同顏色光的熱含量。他發現,即使溫度計放在可見光譜紅端以外的地方,溫度計的讀數也升高了,而在那裡沒有可見光。這是第一個表明熱量可以透過一種不可見的光的形式傳輸的實驗。

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