Heinrich Hertz

Heinrich Hertz conçoit ses expériences entre 1886 et 1889 à l'École polytechnique de Karlsruhe avec pour objectif de démontrer l'existence des ondes électromagnétiques telles que prédites par les équations de James Clerk Maxwell. Il part du principe que des oscillations électriques rapides peuvent engendrer des ondes analogues aux ondes lumineuses, mais invisibles, voyageant à la vitesse de la lumière. Pour ce faire, il crée un oscillateur constitué de deux sphères métalliques reliées par une bobine et un éclateur : lorsque le circuit est soumis à une haute tension, une étincelle jaillit, produisant une onde électromagnétique. En face, il place un résonateur en forme de boucle métallique ouverte avec une petite sphère ajustable sur laquelle une étincelle est également attendue. Si l'onde émise est reçue, une étincelle apparaîtra aussi sur le résonateur. Hertz observe précisément cette étincelle, et peut en mesurer la fréquence et la longueur d'onde par des interférences et des figures stationnaires, ce qui confirme la propagation d'ondes libres dans l'air.

Il démontre ensuite que ces ondes peuvent être réfléchies, réfractées et polarisées, exactement comme la lumière visible, en utilisant des plaques métalliques ou des prismes diélectriques. Il prouve également qu'elles obéissent aux lois de l'optique classique. Dans une autre série d'expériences, il montre que les ondes peuvent être diffractées par des ouvertures, confirmant leur nature ondulatoire. Grâce à des mesures précises, il calcule leur vitesse et constate qu'elle correspond à celle de la lumière, consolidant l'idée que lumière et ondes électromagnétiques appartiennent au même continuum physique.

Hertz prend soin de documenter ses résultats dans Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Kraft et y écrit :

« Nous devons reconnaître que nous avons ici affaire à une onde qui se propage dans l'espace libre, sans conducteur, et selon les lois établies par Maxwell. »