小学校的实验经费少得可怜,他却一点一滴造出一间精密的电磁实验室。系上教三角学的多尔(maxdoll)教授很欣赏他,知道这个年轻人身上有一种不与人比较的风骨;他请赫兹来家里坐坐,把女儿伊利沙白(elihdoll)介绍给他。
伊利沙白后来写下:“赫兹在星光下有一种近乎骄傲的自信。他自认是全世界唯一了解星光是什么的人,在他看来满天的星光是不同的光体,规律地发出不同频率的电磁波来到地上……在他的说明中,星夜不只是美丽的,而且是规则准确的。”
赫兹的自信没有错,十九世纪全世界最懂电磁波实验的有两人,一位是法拉第(haelfaaday),另一位就是赫兹。
伊利沙白不懂电磁波,但是她知道这位寻求科学之真的男士,心里也是一片真诚与率直。他们认识不到四个月就结婚,当时赫兹二十九岁。
赫兹找到爱情的归宿,并展开他一生最着名的研究。因为这一实验研究的成功,后来纽约物理系教授薛默士回顾历史上物理学家,由伽利略到爱因斯坦,他认为最伟大的物理实验家就是赫兹。赫兹以实验证明人类千古的谜团--光的本质是电磁波。
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。
因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁对谁错,孰是孰非。
依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,通过电火花来产生电磁波;并设计了一套简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。
结果正如麦克斯韦预测的一样,电磁波传播的速度等于光速,并非瞬间瞬时超距送达。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。
而后赫兹明确的指出,光是一种电磁现象。
通过实验,他证明电信号象詹姆士?麦克斯韦和迈克尔?法拉第预言的那样可以穿越空气,这一理论是发明无线电的基础。他注意到带电物体当被紫外光照射时会很快失去它的电荷,发现了光电效应,这是后来光量子理论的基础,1905年,爱因斯坦据此提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。
此外赫兹还开创了接触力学,是研究相互接触的物体之间如何变形的一门学科,是涉及到接触体的各种科学及工程研究中不可缺少的工具之一,可惜因他在电磁学领域杰出的成就而被忽视。
赫兹英年早逝,36、7岁即因病死亡。死后留下了他的妻子伊丽莎白.赫兹(原名:伊丽莎白.道欧)和两名女儿乔安娜和玛蒂尔德。他的妻子在其死后并没有改嫁,他的两名女儿也都没有结婚,因此赫兹没有留下任何后裔。