1. dia

1
(No Transcript)
2
ORSZÁGOS KÖZÉPISKOLAI FIZIKATANÁRI ANKÉT
ÉS ESZKÖZBEMUTATÓ
50.
SZEGED 2007. 03. 14. 2007. 03. 18.
Elektromágneses hullámok
3
A skót Maxwell,meg a többiek
Molnár Miklós
Pillanatképek az elektromágneses hullámok
tudománytörténetébol
4
Az elektromágneses hullámok megjósolásától az
elso alkalmazásokig
5

• ELOZMÉNYEK

6
Armand Hippolyte Louis Fizeau (francia) (1819
1896)
A fény terjedési sebességének meghatározása,
1849-ben (az éter kimutatása) c 313 000 km/s
7
Jean Bernard Léon Foucault (francia) (1819 1868)
A fény terjedési sebességének meghatározása,
1862-ben c 298 000 km/s
8
Wilhelm Eduard Weber (német)(1804 1891)
Rudolf Kohlrausch (német) (1809 1858)
9

• F k Q1Q2/r2 , és ha k 1 , akkor
• Qe.st.CGS 1 Fr 1?(g?cm?s-2?cm2)½ és
• Ie.st.CGS 1 Fr/s 1 g1/2?cm3/2?s-2
• Ie.m.CGS 1 Oe?1 cm 1 g1/2?cm1/2?s-1

10
1852 Az ún. Weber-féle szám
Hányadosuk sebesség egységet (cm/s) ad

• 1 e.st.e. 1 cm3/2? g1/2? s-2
• 1 e.m.e. 1 cm1/2 ?g1/2? s-1

11
Daniel Henry Ruhmkorff (német)(1803 -1877)
A szikrainduktor megkonstruálása 1850-ben
12
Ruhmkorff-féle szikrainduktor(1850)
25 cm-es szikrák
13
Berend Wilhelm Feddersen (német)(1832 1918)
14
Feddersen forgótükör alkalmazásával fényképet
készít a szikráról
15
Johann Friedrich Wilhelm von Bezold(német)(1837
1907)

• Felismerte a rezgéseket egy szabad végu
  vezetékben, majd pedig a drótkarikákba iktatott
  szikraközök segítségével.

16
William Thomson (ír) (1824 1907)
Lord Kelvin of Largs
Thomson formula
Lecsengo elektromos áramokról
1853-ban nyilvánosságra hozza az elektromos
rezgokörökrol szóló elméletét.
17

• Megszületik a jóslat

18
James Clerk Maxwell (skót) (1831 1879)
19
30
30
James Clerk Maxwell
40
40
20

• Életérol
• röviden

21
Maxwell szüloházának helye (Edinburgh, India str.
14.)
22
(No Transcript)
23
A szüloház belülrol (ma)
24
Glenlair-i gyermekkor
25
6 - 10 éves korában,1837- 1841 táján
Kedden és tegnap is egy teknoben csónakáztunk.
Javulunk, nekem már forgás nélkül is megy. De
szerdán mosás volt, és nem hajózhattunk. (1841)
Játék Tobyval, a terrierrel
26
Maxwell követi a lovon poroszkáló édesapját
(John Clerk Maxwell-t)
Szeretett póniháton lovagolni
27
1841-ben megkezdi tanulmányaitEdinburgh
Academy-ben
Gúnyneve Dafty (bolondos)
28
14 éves korában közlik A több fókusszal
rendelkezo oválisok leírása c. dolgozatát
29

• 1847-ben beiratkozik az Edinburghi Egyetemre
• 1850-ben Cambridge-i egyetemen tanul, BSc
• 1854. januárjától a Trinity College tagja
• 1855. dec. 11. felolvassa On Faradays Lines of
  Force címu dolgozatát
• 1856. februárjától az Aberdeeni Egyetemen
  dolgozik
• 1858-ban megnosül,
• felesége Katherina Dewar

30

• 1860 1865 között Londonban a Kings College
  professzora

1860 levezeti a gázok sebességeloszlására
vonatkozó formulát 1862 befejezi a Fizikai
erovonalakról c. dolgozatát, készen áll a négy
Maxwell-egyenlet 1864 felolvassa Az
elektromágneses tér dinamikai elméletérol c.
munkáját
31

• 1865-ben lemond tanszékérol, Glenlairbe megy
  vissza
• 1871-ben a Cambridge-i Egyetem Kísérleti Fizikai
  Tanszékének vezetoje
• 1871 megjelenik a Hoelmélet (Theory of Heat)
  c. könyve

1873-ban megjelenik A Treatise on Electricity
and Magnetism c. muve
32

• A Cavendish Laboratórium építése, berendezése
• Feldolgozza
• Henry Cavendish húszkötetnyi feljegyzéseit
• (A munkájának eredményeit
• 1879-ben könyv formájában jelenteti meg)

33
Maxwell és felesége, valamint Toby nevu kutyájuk
1869
34

• Toby kutyája a laboratóriumba is bejáratos volt,
  türelmesen viselte el, hogy macskaszorrel
  dörzsöljék (pozitív töltést kapott a tévhitet
  cáfolva, miszerint a macskaszor mindenhez képest
  pozitív)

egy élo kutya értékesebb egy döglött
oroszlánnál.
35
1879. november 5-én meghal Cambridge-ben. Az
elozetes gyászszertartást a Trinity College
kápolnájában tartják, majd testét Glenlair-be
viszik és a Parton temetoben helyezik örök
nyugalomra
(Einstein megszületik 1879. március 14-én Ulmban.)
36
A Parton temeto Glenlair-ben
37
1862-ben írja
Kohlrausch és Weber urak elektromágneses
kísérleteibol számítva, feltételezett
közegünkben a keresztirányú hullámzások sebessége
oly pontosan egyezik a fény sebességével, amely
Fizeau úr optikai kísérleteibol következik, hogy
aligha kerülhetjük el azt a következtetést,
miszerint a fény ugyanannak a közegnek a
keresztirányú hullámzása, ami az elektromos és
mágneses jelenségnek is oka.
38

• Maxwell ezért abból indul ki, hogy az elektromos
  rezgéseket és a fényhullámokat ugyanaz a közeg
  (éter) vezeti.
• A fényt mint a terjedési irányra meroleges,
  transzverzális elektromos rezgést magyarázza.

39
A híres Maxwell-egyenletek
William Thomson (lord Kelvin) Megkapó és
ötletes, de nem teljesen megingathatatlan
feltevés.
40

• Az elektromágneses hullámok létezésének kísérleti
  bizonyítása

41
David Edward Hughes (angol)(1831 1900)
A betunyomó távíró és a mikrofonelv feltalálója
1879. decemberben a háza elott sétál, amikor
mágneses fejhallgatóján a laboratóriumában muködo
szikraköz szikrái keltette kattanásokat hallotta
42
William Henry Preece (angol)(1834 1913)
43
(No Transcript)
44
Heinrich Rudolf Hertz (német) (1857 1894)
45
Életérol pár szóban
46
150 évvel ezelott

• 1857. február 22-én Hamburgban született
• Igazi nyelvtehetség volt (olasz, angol, francia,
  görög, latin, arab)
• Kitanulta az asztalosságot, dolgozott
  esztergapadon is
• 18 éves korában befejezte középiskolai
  tanulmányait
• Beíratkozik a müncheni muszaki egyetemre, majd
  matematikát és fizikát tanul Berlinben az
  egyetemen

47

• Helmholtz mellett, annak laboratóriumában is
  dolgozik
• 1879-ben doktorál (Über die Induction in
  rotirenden Kugeln)
• 1883- 1885 között Kielben privát-docens
• 1885-1889 között a fizika professzora a kalsruhei
  muszaki egyetemen
• (Ó, milyen kár! Micsoda esztergályos lett volna
  belole! ...)
• 1889-tol Bonnban a fizika professzora (R.
  Clausius utóda)
• Két éves betegség után (ún. Wegner-féle
  betegségben) 37 éves korában 1894-ben elhalálozik

48
A hamburgi Ohlsdorf-i temetoben található a sírja
49
Kísérleti munkájáról 1887-ben számolt be az
Akadémián
1889-ben jelenik meg Az elektromos energia
sugarairól címu könyve
50
1887
Elektromos ereju sugarak A rezgések
frekvenciája elérte a 3?108 1/s os értéket (a
hullámhossz 1 m) Sikerült a rezgéseket, a
hullámokat mintegy 10 m távolságra továbbítania
51
(No Transcript)
52
Hertz kísérleti eszközei
53

• Karlsruhe-ben fedezte fel az (ún. Hertz-féle)
  oszcillátorral keltett elektromágneses hullámokat
• Bizonyította, hogy ugyanolyan módon és
  ugyanakkora sebességgel haladnak, mint a
  fényhullámok
• Kimutatta az elektromágneses hullámok törését,
  visszaverodését, polarizációját

54

• A szikratávirótól
• a vezeték nélküli táviráson át
• a rádiózás létrejöttéig

55
Edouard Branly (francia) (1844 - 1940)
56
Branly eros impulzusok eloállítási lehetoségeit
kutatta. Eközben feltalálta a fritter-t
(coherer-t)
Az üvegcso két fémelektróda között fémreszeléket
tartalmaz, amelynek ellenállása meglehetosen
nagy. Ha a készülékre elektromos hullámok esnek,
a fémpor ellenállása jelentosen lecsökken. Ha
ezután az üvegcsoben lévo fémport felrázzuk, az
visszanyeri eredeti (nagy) ellenállását.
57
Fritter (coherer, kohérer)
58
Házi készítésu kohérer
59
Oliver Joseph Lodge (skót) (1851 - 1940)
Koherer 1894 Dinamikus hangszóró 1898
60
Ernst Lecher (osztrák)(1856 1926)
61
Julius Plücker (német)(1801 1868)
1854
62
Heinrich Geissler (német)(1815 -1879)
63
Augusto Righi (olasz)(1850 1920)
Righi-féle oszcillátor
64
Az egyszeru detektálás szikraközzel
Detektálás kohérerrel és csengovel
65
(No Transcript)
66
Alekszandr Sztyepanovics Popov (orosz)(1859
1906)
1889-ben megismétli Hertz kísérleteit
67
Popov bemutatja találmányát
1895
68
Tökéletesíti a kohérert, csengot használ (az elso
erosíto)
69

• 1895 tavaszán a kertben végzi el kísérleteit
• Az adó és a vevo távolsága
• 60 m ? van jel (a csengo megszólal az adó
  szikrájára)
• 50 m ? van jel (a csengo megszólal)
• 80 m ? nincs jel
• Egy tekercs rézdrótot visz a vevohöz, feldobja
  egy fa tetejére, a drót alsó végét a kohérerhez
  köti ? A csengo újra megszólal! Az elso
  antenna!!!

70
1896. március 12-én (24-én) a szentpétervári
egyetem kémiai intézetébol morzejelekkel,
drótnélküli távírón közvetíti az elektromágneses
hullámok feltalálójának tiszteletére a Heinrich
Hertz szavakat. Ez az elso rádiótávirat.
71
Guglielmo Marconi (olasz)(1874 - 1937)
Nobel-díj 1909-ben
Emlékmuve Rómában
72
(No Transcript)
73
A Salisbury-fennsíkon
Az egyik kohérere
74
Righi-nek az elektromos hullámokról és
kimutatásukról írt cikkét megismerve, Marconi a
drótnélküli táviratozásra gondolt. Ám Meg sem
próbáltam kísérletezni, amíg vissza nem tértünk
osszel a Griffone-villába, de ekkor ezután a ház
padlásán két nagy szobát ürített ki számomra
anyám. És ott aztán a legkomolyabb kísérletezésbe
kezdtem.
75

• 1894
• 1896-ban Angliába megy, itt jelenti be elso
  szabadalmát a drótnélküli távíróról

76
1897 14,5 km távolságra, a bristoli csatornán át
küldte szikratáviratát1899 46 km távolságra a
calaisi csatornán átsikerült jelet
továbbítania1899 Anglia és Franciaország között
1899-ben a Dover közelében lehorgonyzott angol
világítóhajó, az East Goodwin szikratávírón
kért segítséget, ugyanis a Metthew gozös
nekiütközött. A segítség megérkezett.
77

• 1901. dec. 12. Új Foundlandban felfogja az
  angliai Cornwall-fokon levo Poldhu városban levo
  leadóállomáson eloállított jelet (két, 50 m magas
  árboc közé kifeszített, 60 rézdrótból álló
  antenna)
• Az S betu leadása
• (ti ti ti)

78
(No Transcript)
79
Új Foundland, St. Johns Signal Hill
80
(No Transcript)
81
Marconi sírja Firenzében, a Santa Croce
templomban található (itt nyugszik Galilei is)
82
Károly Iréneusz József (magyar)(1854 1929)
Calderoni-féle eszköz (1902, 1908-ban Londonban a
tanszerkiállításon nemzetközi elismerés)
1895 vizsgálatai a kohererrel, elkészül
drótnélküli távírója, amellyel 20 m-re lehetett
jeleket továbbítani.
Mint diákok, szem- és fültanúi voltunk, amikor
a fogimnázium szertárából morzejeleket adott le
drót nélkül a Peceszentmártoni rendházba, tíz
kilométerre a várostól.
Semmit sem tudott Marconiról és Popovról!
83
Károly Iréneusz József síremléke
84
Temistocle Calzecchi-Onesti (olasz)(1853 1922)
koherer
85
Karl Ferdinand Braun (német)(1850 1918)
Nobel-díj 1909-ben
86
(No Transcript)
87

• 1898-ban bevezeti a drótnélküli távírásba a zárt
  rezgokört (elektromos rezonancia)
• 1898-ban a rezgokört antennával kapcsolja össze

88
Adolf Slaby (német)(1849 1913)
Telefunken Gesellschaft für drahtlose
Telegraphie
89
Georg von Arco (német)(1869 1940)
AEG Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft
90
Waldemar Poulsen (dán)
Elektromágneses hullámok gerjesztésére olyan adót
fejleszt ki, amelybe egy különleges, saját maga
által felfedezett nagyfrekvenciás generátort
helyez. A nagyfrekvenciás rezgéseket egy
folytonosan muködo ívfény segítségével állítja
elo.
91
Reginald Aubrey Fessenden (kanadai)(1866 1932)
1906-ban egy Poulsen-adóban gerjesztett
hullámokra egy mikrofon beszédáramát
szuperponálja. Ez lehetové teszi a drótnélküli
beszédtovábbítást.
92
Nikola Tesla (horvát, szerb)(1856 1943)

• Az elso hangolható rádió (??)

De innen ez már egy újabb történet
93

• Eloadásomat egykori tisztelt professzorom
• DR . KETSKEMÉTY ISTVÁN
• (1927. augusztus 20. 2007. február 3.)
• emlékének szeretném ajánlani

94
Köszönöm érdeklodo figyelmüket, köszönöm, hogy
meghallgattak!