Raconte-moi la radio

L'émetteur

Heinrich Rudolf HERTZ

Physicien allemand né à Hambourg en 1857 et mort à Bonn en 1894.

Hertz

Le jeune Heinrich, poussé par son père à devenir ingénieur, décide vers 1877 de se consacrer aux sciences de la nature.

Il devient l'élève de Herman von HELMHOLZ, qui est un fervent défenseur des théories conventionnelles (théorie de l'action à distance et théories de NEUMANN, WEBER et FECHENER dites "des potentiels").

Mais HERTZ à rapidement l'intuition du caractère novateur de la théorie de Maxwell qui explique l'existence d'ondes électromagnétique et qui à l'opposé des théories précédentes  introduit la notion de "champs".

Dans un document devenu célèbre dit "papier de Kiel" datant de 1884, il indique clairement qu'entre la théorie conventionnelle et celle de Maxwell, il est sans doute préférable de choisir la deuxième.

Hertz alors âgé de 28 ans se voit proposer 3 postes de professeur dont un à l'école technique supérieure de Karlsruhe qu'il accepte.


L'électromagnétisme et la propagation des ondes

Il postule pour ce dernier avec l'intention de poursuivre ses travaux en vue de démontrer l'exactitude de la théorie de Maxwell.

Le hasard faisant bien les choses, il trouve dans la collection des appareils de physique de l'école une vieille paire de spirales de Knauckenhauer et monte quelques expériences de décharge de bouteille de Leyde dans les bobines de cet appareil.

Il constate que des étincelles jaillissent entre les éclateurs d'une des bobines et a, sous les yeux, la vérification expérimentale de la théorie de Maxwell.

Spirales deKnauckenhauer

2 ans plus tard, il peut apporter au monde scientifique la preuve intangible de l'exactitude de la théorie de MAXWELL.

Il étudie inlassablement la propagation des ondes électromagnétiques, qui font passer l'énergie d'un circuit à un autre sans l'aide d'un fil conducteur.

Il invente et construit un oscillateur ou "excitateur" qui lui permet de travailler sur de très hautes fréquences.

L'oscillateur comprend deux sphères de cuivre, d'environ 30 cm de diamètre, reliées par un conducteur rectiligne d'environ 3 m, coupé en son milieu par un éclateur constitué de deux petites sphères dont la distance peut être réglée.

Les sphères sont reliées à une bobine de RUHMKORFF de forte puissance et l'ensemble est isolé de la terre.

Les charges s'accumulent dans les grandes sphères jusqu'au moment ou l'étincelle éclate entre les petites sphères de l'éclateur.

Schéma de principe de l'oscillateur de HERTZ


Hertz remarque que la fréquence des oscillations des étincelles de l'éclateur (plusieurs millions par seconde) est indépendant de la fréquence de la bobine (quelques milliers par seconde).

Ces courants alternatifs de haute fréquence induisent des courants dans un conducteur voisin, le "résonateur", produisant de petites étincelles dans l'éclateur dont il est pourvu. L'excitateur et le résonateur sont les modèles primitifs d'un émetteur et d'un récepteur de radio.

Il montre que les ondes électromagnétiques produites avec son oscillateur ont les mêmes propriétés que la lumière : réflexion et réfraction, interférences, polarisation et diffraction.


ooOoo

Hertz meurt à 37 ans et laisse ses principes de mécanique qui développent le principe fondamental de la moindre action.

Il laisse aussi malheureusement une jeune veuve (Frau Elizabeth HERTZ) et 2 toutes jeunes filles (Johanna et Mathilde).

Expérience de HERTZ de 1885
Expérience réalisée par HERTZ en 1885

En 1936 Frau Hertz quitte Bonn et vient s'installer à Cambridge avec sa famille.

En 1938, elle fait don du premier manuscrit de son mari au Royal Museum et en 1958 ses filles font don à ce même musée de l'ensemble de l'œuvre de Hertz qui vient enrichir la Collection Nationale.

Doctor (en physique) Mathilde Hertz a vécu jusqu'en 1975 et sa sœur Johanna docteur en médecine est morte en 1966.

Oscillateur Hertz
Carte postale montrant le grand oscillateur de Hertz
et les lignes de champ électrique autour des sphères

Source :

  1. Early history of Radio from Faraday to Marconi - G R M Garratt - Science Museum of London - 1995
© 2000-2007 Pierre Dessapt