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理化学辞典第五版にのっている、「ヘルツの実験」について部分を説明してください.次のように説明されています(図付き)「1888年ヘルツが電磁波の存在を証明した実験.2つの金属小球をわずかな間隙を隔てて向き合わせ,それらを誘導コイルの両端に結んで間隙に火花放電をおこさせ,…」

(1)「近くに小間隙をもつ適当な大きさの針金の輪(ヘルツ共振器,Hertz's resonator)をおく」とありますが、この針金の輪は、現在でいうところのなにに相当するのでしょうか?アンテナ?だとすると、なにアンテナに近いでしょうか?そしそのパラメータはどのようにとったものと考えるべきでしょうか.

(2)「輪の面が火花間隙の線に平行なときは円輪の間隙に火花が飛び,垂直のときは飛ばない.」これは、どのような原理によるものと説明されるのでしょうか?

(3)「この実験によりマクスウェルが理論的に予測した電磁波の実在が確認された.」とありますが、この記載はあっていますでしょうか?

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A 回答 (2件)

どのくらいの知識を要求しているのか分からないですけど、それは私の判断で答えてみたいと思います。


(1)まさに、アンテナです。「八木アンテナ」の楕円形ところです。{「八木アンテナ」というのは、今は少なくなりましたが民家の屋根についているテレビのアンテナのことです。glairさんが何歳なのか分からないんですが、年配の人に「屋根に付いてるテレビのアンテナ」と言えば、みんな知っているので絵を書いてもらって下さい。}
(2)○○原理という難しいものを使わなくても、火花間隙での電子の振動を考えれば簡単に説明ができるので、○○原理により説明される!とはいきません。詳しくは、図で説明しないとわかりにくいのでしませんが、簡単に言えばマイナス側の針金と、プラス側の針金の間の空気中のイオンなんかがプラズマ状態と言うか、電気的振動をすることによって、電磁波が発生しているので針金と平行にアンテナを張らないと受信はできません。と説明されてしまうので、○○の原理というわけにはいかないのです。
(3)その通りです。この現象が基になってジョージ・クラーク・マクウェルという人が、有名な4法則を作りました。この実験が発表されるまでは、電磁波は理論的なもので、普通の人にはイメージできない物でしたがヘルツによって電磁波が普通の人でもまるで「目に見えるように」イメージしやすいものになりました。今、世の中人が電波と聞いて、イメージできるのもヘルツさんのおかげです。つまりヘルツの実験は、とても大切な実験のひとつです。
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(1)おっしゃる通りアンテナです。

1ターンのループアンテナでしょうね。
   テレビアンテナのラジエータに使われる「フォールデッド・ダイポール」の親戚とも言えるでしょう。パラメータの意味がよくわかりませんが、円周が1/2波長に合わせてあり、共振型のアンテナになっています。
(2)電波が横波であるということと、電界の変化をとらえるため、面が発振器の方を向く必要が有るのでしょう。受信アンテナを直線にのばしてみるとそれがよくわかるはずです。
(3)共振型のアンテナで(波長から)電磁波の速度が判ったとかで、電磁波の存在が証明されたと、いろんな文献に書いて有ります。
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