Egy mikrohullám története – Történelmi érdekesség az elektromágneses hullámokról


A mikrohullám (elektromágneses hullám) története egészen a XIX. század második feléig vezethető vissza

James Clerk Maxwell, skót származású tudós, a fizika számos területén tevékenykedett, s élete műve a róla elnevezett  Maxwell egyenletek felállítása volt, amely eredetileg 20 egyenletből és 20 változóból állt (enyhe kifejezés az, hogy ráért), majd ezeket egyszerűsítette 4 skalártérre (skalártér: egy-egy skalár értéket rendel a tér pontjaihoz; kicsit egyszerűbben, viszont sokkal érthetőbben fogalmazva, hasonlóan viselkedik, mint egy függvény) érvényes összefüggésre, amely összefüggések egyértelműen meghatározzák az elektromos, illetve mágneses tér viselkedését, valamint kapcsolatát, kölcsönhatását az anyaggal. Maxwell azt is megjósolta, hogy léteznek elektromágneses hullámok, vagyis olyan hullámok, amelyek egyszerre elektromos és mágneses tulajdonságúak. Persze Maxwell előtt az 1800-as évek kora tavaszán nagy és éles elméjű tudósok, mint William Herschel és Johann Ritter felfedezték az infravörös (IR=infrared, nagyon találó rövidítést alkalmazzák rá) illetve az ultraibolya (UV=ultraviolet, újfent nagyon fantáziadús) sugárzást, de finoman szólva fogalmuk sem volt róla, hogy ezek hullámok.

Ezt követően nagy mérföldkövet jelentett 1888-ban Heinrich Rudolf Hertz, német fizikus kísérleti megfigyelése, amellyel bizonyította a rádióhullámok és a fény elektromágneses hullám természetét, emellett számolásokkal azt is igazolta, hogy minden elektromágneses hullám fénysebességgel terjed. A kísérlet során egy rezgőkör kondenzátorának energiája nem csökkent annak ellenére sem, hogy a kondenzátor fegyverzeteit messzebbre helyezte egymástól. A kondenzátor fegyverzetei között időben változó elektromos mező alakult ki, amely egy mágneses mezőt hozott létre, melynek változása újabb elektromos mezőt indukált és a folyamat kezdődött elölről, így egy öngerjesztő folyamat alakult ki, amely ideális esetben végtelen sok ideig tartana.

 Indokolatlan Fun-fact doboz
William Herschel élete azért nem az UV sugarak körül forgott. Szakterületének egyértelműen a csillagászat számított. És hogy mi mindent tett az emberiségért, amiért mi hálából a nevére sem emlékszünk? Összeírtam néhányat a legfontosabbak közül:
1. Felfedezte az Uránuszt és két holdját.
2. Megállapította, hogy a Tejútrendszer korong alakú.
3. Elsőként állapította meg, hogy a Naprendszer is mozog a Világegyetemben.
4. Nagyrészt az ő megfigyeléseiből áll a mai NGC katalógus
5. Csillagászati távcsöveket is készített 1772-től.herschel40ft.jpg
6. Feltalálta az aszteroida szót.
7. Természetesen ő is szeretett spekulálgatni. Véleménye szerint minden bolygón, még a Napon is reális esélyeket látott életforma létezésére. Úgy gondolta, a Nap forró felszíne alatt jóval hidegebb légkör helyezkedik el, ahol az erre a klímára alkalmazkodott élőlények átlagos életüket élik. Csoda, hogy ebből még nem készült egy kasszasiker film.

/Akinek a rezgőkörös téma magyarázatra szorul (nagyon általánosan, ha lesz rá igény részletesebben is el tudjuk magyarázni):

  • A rezgőkör olyan áramköri kapcsolás, amelyben található kondenzátor és tekercs is.
  • A tekercs gyakorlatilag feltekercselt vezeték.
  • A kondenzátor két egymással párhuzamos fém lap, amely energiatárolásra alkalmas.
  • A kondenzátornak az elektromos mező felépítéséhez energiára van szüksége.
  • A tekercsnek szintén energiára van szüksége a mágneses tér felépítéséhez.
  • A tekercs és a kondenzátor is egymásnak adogatják az energiát, miközben az energia ki is sugárzódik./

Hertz felfedezésével természetesen mindenki hirtelen szakértője akart lenni a témának, amely az idő múlásával a ma is ismert és elfogadott teljes elektromágneses hullámtartomány, más szóval az elektromágneses spektrum, feltérképezéséhez vezetett. Aki a teljes spektrummal kapcsolatban szeretne információkat, az ITT elérheti.

54623c7f5f3eda48eed20dd18296cb4065d98b814e793f19b139e02a11945bc0.jpg