1. Biographie

• geb. 22.2.1857 in Hamburg;
• gut situiertes und kultiviertes Elternhaus; Heinrich als Erstgeborener der Stolz der Eltern;
• fällt schon in den ersten Lebensjahren durch sein phänomenales Gedächtnis auf;
• hohes Maß an manueller Geschicklichkeit > mit zehn Jahren Drechselunterricht
• Klassenbester in allen Fächern;
• zusätzlich in Gewerbeschule Mathematik und technisches Zeichnen; Unterricht bei Privatlehrer;
• Frühjahr 1875: Ablegen der Reifeprüfung an der "Gelehrtenschule" des Johanneums in Hamburg;
• schwierige Entscheidung bei Berufswahl wegen Begabungen;
• zunächst falsche Richtung: Praktikant bei Baumeister in Frankfurt/Main;
• Unzufriedenheit mit Arbeitsmilieu und Einsamkeit im privaten Bereich;
• nach Abschluß des Praktikantenjahres Aufnahme des Studiums der Ingenieurswissenschaften am
• Polytechnikum in Dresden, aber keine Erfüllung seiner hochgesteckten Erwartungen;
• nach fünf Jahren Verlassen von Dresden, um in Berlin den einjährigen Militärdienst abzuleisten;
• im Wintersemest. 1877/78 Wiederaufnahme d. Ingenieursstudiums am Polytechnikum in München;
• Umorientierung zu Naturwissenschaften hin: Mathematik, Physik, Zoologie und Astronomie;
• nach einem Jahr Wechsel der Universität von München nach Berlin;
• Förderung des begabten Studenten durch die großen Physiker Hermann von Helmholtz ( 1821-
• 1894) und Robert Kirchhoff (1824-1887);
• ein Jahr später Goldmedaille der Humboldt-Universität für die Lösung einer Preisaufgabe
• Promotion;1880 Annahme des Angebots der Stelle eines Forschungs- und Vorlesungsassistenten;
• nach Habilitation von 1883 an der Universität in Kiel Berufung im Sommer1885 an die
• Technische Hochschule in Karlsruhe; Arbeit als Professor für Experimentalphysik;
• 1886 experimenteller Nachweis der elektromagnetischen Wellen (Existenz vom englischen
• Physiker James Clerk Maxwell (1831-1879) bereits theoretisch vorausgesagt);
  - eingehende Erforschung der elektromagnetischen Wellen;
• Untersuchung von Interferenz und Reflexion, von Polarisation und Beugung der Wellen;
• Beweis, daß ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit identisch ist mit der des Lichts, und daß das Licht
• nichts anderes ist als eine besondere Form elektromagnetischer Wellen;
• große Anerkennung in der Fachwelt, sein Name wird weltberühmt;
• 1889 Berufung nach Bonn;
• Fortsetzung seiner Forschungen; Beschäftigung mit den Fernwirkungen der Elektrizität;
• durch Folgen einer zu spät erkannten Infektion bleibt nur noch wenig Zeit für Forschungen;
• rapide Verschlechterung seines Gesundheitszustandes nach mehreren Operationen;
• 7. Dezember 1893 letzte Vorlesung;
• Tod am 1.1.1894 in Bonn
• Ehrung zwei Jahre nach seinem Tod durch russischen Physiker Alexandr Popow (1859-1906),
• Erfinder der Antenne: funkt im ersten gelungenen Versuch der drahtlosen Telegraphie, in
• der ersten Übertragung von Morsezeichen über eine größere Entfernung hinweg, seinen Namen;

2.Hauptwerke

• "Über Strahlen elektrischer Kraft." (1888)
• "Annalen der Physik" (1890)
• "Mechanik" (1896)
• "Über die Berührung fester elastischer Körper und über die Härte"

3.Wissenschaftliche Hauptarbeiten
wesentliche experimentelle u. theoretische Grundlagen auf dem Gebiet der Elektrodynamik;
erstmaliger experimenteller Nachweis der von Faraday und Maxwell vermuteten Wesensgleichheit
von elektromagnetischen Schwingungen und von Lichtschwingungen;
entdeckt die elektrischen Wellen;
eigentliche Entdecker des lichtelektrischen Effektes;
wichtige Arbeiten zur Elastizitätstheorie und Versuch einer Begründung der Mechanik auf ganz
neuer Basis

4. Bedeutung der Ergebnisse seiner Forschung für die spätere technische Entwicklung
Erkenntnis, daß Kathodenstrahlen dünne Metallschichten durchdringen, ohne die Eigenschaft zu
verlieren, sich geradlinig auszubreiten > wenige Jahre später Entdeckung der Röntgenstrahlen;
Tatsache, daß elektromagnetische Stahlen polarisiert und reflektiert werden können > Grundlage
zur Entwicklung des Radars;
lichtelektrischer oder äußerer Photoeffekt, nämlich das Herauslösen von Elektronen aus dem
Inneren eines Festkörpers bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht > Begründung eines neuen
Zweiges der Physik: die Halbleitertechnik;
Entdeckung der elektromagnetischen Wellen > Erfindung des Radios und des Fernsehens

5.Experimenteller Nachweis der elektromagnetischen Wellen (Radiowellen)

mathematische Theorie der Kraftfelder- insbesondere der elektrischen und magnetischen Felder- hat
Maxwell begründet und Heinrich Hertz vollendet;
Existenz der elektromagnetischen Wellen von Maxwell bereits theoretisch vorausgesagt
seine Hypothese über das elektromagnetische Feld: Eine schwingende elektromagnetische Störung
(z.B. Funkenentladung) erzeugt elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit
ausbreiten;
Hertz gelingt dieser Nachweis mit einer verhältnismäßig einfachen Versuchsanordnung:
ein langer, gerader Draht trägt an beiden Enden zwei größere Metallkugeln zur Erhöhung
der Kapazität und ist in der Mitte von einer Funkenstrecke (d =10mm) unterbrochen.
die beiden Hälften werden mit einem Induktionsapparat (Spule) verbunden, so daß sie
gegeneinander elektrisch aufgeladen werden;
mit einem Funken setzen Entladungen in Form elektrischer Schwingungen ein; dieser Funke
springt von einer Kugel zur anderen; damit dient die Kugelfunkenstrecke als Sender; der
Sender ist ein schwingender Dipol, auch Hertz- Oszillator oder linearer Oszillator genannt;
im Abstand von einem Meter montiert Hertz einen einfachen Drahtring, der eine
Funkenstrecke enthält; dies ist der Empfänger, er ist auf die Eigenfrequenz des Senders
abgestimmt und dient zum Abtasten des Wellenfeldes;
jedesmal, wenn zwischen dem ersten Kugelpaar ein Funke überspringt, geschieht das
gleiche auch beim zweiten Kugelpaar, obwohl keine galvanische Verbindung besteht;
damit im Herbst 1886 erstmaliger Nachweis für elektromagnetische Wellen, die sich durch
die Luft fortpflanzen;

Auf dieser tschechischen Briefmarke sind Versuchsanordnung und Dipolfeld sehr schön zu erkennen.

experimenteller Nachweis von elektrischen Schwingungen in einem Dipol und von dem
elektrischen Feld um einen schwingenden Dipol;
Geburtsstunde des Rundfunks;

6. Der Hertzsche Oszillator

in der Elektrodynamik: Anordnung zur Erzeugung und Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen,
mittels des linearen Oszillators gelingt es Hertz erstmals elektromagnetische Wellen auszustrahlen;
unter Einschluß des Systems, das die Oszillation der Ladung hervorruft, wird der Hertzsche
Oszillator auch als Hertzscher Sender bezeichnet;
mit dieserAnordnung erzeugten elektromagnetischen Wellen > Hertzsche Wellen;
Wirkungsweise des Hertzschen Oszillators: Betrachtung eines elektrischen Schwingkreises, in dem
die Gesamtenergie zwischen der magnetischen Energie der Spule L und der elektrischen Energie
des Kondensators hin und her pendelt;
Betrachtung des Zeitpunktes, in dem sich die gesamte Energie im elektrischen Feld des
Kondensators befindet;
vergrößert man den Abstand der beiden Kondensatorplatten C₁ und C₂ , so wird das vorher
homogene Feld des Kondensators zunehmend inhomogen und greift teilweise in die Umgebung
über;
bringt man die Spule in die Mitte zwischen die Kondensatorplatten, so bildet
sich ein kräftiges Streufeld in der Umgebung des Kondensators;
wenn nun die Frequenz der Schwingung groß ist, hat dieses Streufeld während einer Viertelperiode
der Schwingung nicht genügend Zeit , in die Kondensatorplatten zurückzukehren; stattdessen haben
sich geschlossene Feldlinien (elektrische Wirbel) gebildet und vom Kondensator abgeschnürt; diese
breiten sich im Raum nach allen Seiten hin aus;
ist die Frequenz der Schwingung hinreichend groß, so genügen die Kapazität zwischen den Enden
eines beliebig kurzen Leiters und seine Induktivität, um einen solchen offenen Schwingkreis
darzustellen.
das den Hertzschen Oszillator umgebende Feld ist nach der Maxwellschen Theorie unlösbar
verknüpft mit einem magnetischen Feld;
Dipol ani-gif bei MM-Physik
Der Hertzsche Dipol MPG Clip 85 kB FH Darmstadt

7. Einheit der Frequenz- benannt nach Hertz

Hertz: abgeleitete Einheit der Frequenz
Kurzzeichen Hz
Definition: Ein Hertz (Hz) ist die Frequenz eines periodischen Vorganges, bei dem die
Periodendauer eine Sekunde beträgt;
1 Hertz (Hz) = 1 Schwingung/ 1Sekunde (s) = 1 s^-1
häufig verwendete Vielfache dieser Einheit: Kilohertz (1 kHz = 10³ Hz), Megahertz (1MHz = 10⁶ Hz),
Gigahertz (1 GHz = 10⁹ Hz);
Bezeichnung Hz nur für Frequenzen und nicht für Kreisfrequenzen (Einheit s^-1)
üblicher Wechselstrom: Frequenz von 50 Hz, d. h. Strom und Spannung führen in 1 sek
50 volle Schwingungen aus >> wechseln ihre Richtung in dieser Zeit 100 mal;
Gebrauch der Einheiten Kilohertz und Megahertz in der Radiotechnik;

Zusammengestellt von Verena Hack, Schweinfurt, Jan 1998

• Quellennachweis
• Schwenk, Ernst: Mein Name ist Becquerel. München 1993
• Westphal, Wilhelm H.: Physik. Berlin, Heidelberg 1970
• Hermann, Armin: Große Physiker. Stuttgart 1960
• Dr. Höfling, Oskar: Mehr Wissen über Physik. Köln 1970
• Lenk, Richard und Gellert, Walter: Fachlexikon ABC der Physik. Band 1. Frankfurt/Main 1989

Der Hertzsche Dipol kurzer Lehrtext
THD: Theorie Elektromagnetischer Felder
Heinrich Hertz