Всё свободное время А. С. Попов отдавал научным занятиям и очень скоро обратил на себя внимание своих преподавателей. Еще на четвёртом курсе университета Попову поручили исполнение обязанностей ассистента профессора, что было очень редким случаем в истории университета. Совместно с несколькими своими товарищами-студентами А. С. Попов участвовал в работе научных кружков, задачей которых было расширение и пополнение знаний студентов по математической физике и электромагнетизму.
Осенью 1882 г. А. С. Попов окончил университет, получив степень кандидата наук, и в марте следующего года был оставлен при университете для приготовления к профессорскому званию по кафедре физики. Однако условия и возможности для совершенствования и самостоятельной научной работы по электротехнике были в университете малоудовлетворительны, главным образом из-за недостаточного оборудования лабораторий. Эта причина заставила молодого учёного отказаться от предложения остаться при университете и принять место преподавателя в Минной школе и в Офицерском минном классе в Кронштадте. Работу А. С. Попов начал с ассистирования на лекциях по электричеству, ведения практических занятий по гальванизму и одновременно заведывания физическим кабинетом.
Минная школа в Кронштадте была первым учебным заведением в России, где уже существовал курс электротехники и ее применений. Время поступления молодого преподавателя в школу совпало с периодом интенсивных работ в области применения электричества в морском деле. В школе работали все значительные русские специалисты по электротехнике. Здесь, наряду с преподаванием, проводилась и большая исследовательская работа по электротехнике и магнетизму, а физический кабинет школы мог по праву считаться лучшим в России. Подбор приборов физического кабинета, особенно по электричеству и магнетизму, был превосходным.
Ближайший сотрудник А. С. Попова П. Н. Рыбкин рассказывает в своих воспоминаниях, что трудовой день А. С. Попова начинался с 9 часов утра. Лекции длились до 12 часов дня, после чего до 3 часов шли практические занятия со слушателями. С 5 до 8 часов вечера проходила вторая группа практических занятий. После них приходилось готовить опыты и практические работы на следующий день. Во всех этих работах А. С. Попов принимал самое непосредственное участие.
П. Н. Рыбкин в первые годы работы с А. С. Поповым.
Будучи хорошим токарем по дереву и металлу и стеклодувом, Александр Степанович сам готовил приборы и собирал аппаратуру для демонстрации многочисленных опытов на своих лекциях.
При Офицерском минном классе имелась хорошая библиотека с наиболее важными журналами по физике и электротехнике, благодаря которым Александр Степанович был всегда, в курсе новых работ и открытий в интересовавших его областях.
Практические работы А. С. Попова в области прикладной электротехники, начатые еще в студенческие годы, дали ему тему для кандидатской диссертации. Она носила название: «О принципах магнито- и динамо-электрических машин постоянного тока». В беседах с товарищами Александр Степанович часто рассказывал о тех практических трудностях своей работы, которые встретились из-за несовершенства конструкции генераторов, как ощутимо отсутствие измерительных приборов при работе на электростанции.
В 1883 г. в журнале «Электричество» появилась первая печатная работа А. С. Попова под заглавием «Условия наивыгоднейшего действия динамо-электрической машины», представлявшая собой переработку диссертации. В этой статье уже отчётливо намечалось практическое направление мыслей автора, даны простые и понятные решения. Уже первый печатный труд А. С. Попова свидетельствовал об его незаурядных способностях. Вскоре после начала работ в школе молодому преподавателю пришлось участвовать в разрешении многих технических вопросов, связанных с применением электричества на кораблях флота. Так, одним из затруднений оказалась недостаточная изоляция проводов вдоль металлических стен и бортов корабля: часто появлялись искры, короткое замыкание в тех местах, где их не ожидали.
Через несколько лет преподавательской работы, сопровождавшейся углубленным изучением электротехники, А. С. Попов стал одним из виднейших морских специалистов в этой области. По свидетельству проф. А. А. Георгиевского, который в течение пяти лет был ассистентом Попова в Минной школе, «Ни один крупный вопрос, так или иначе соприкасавшийся с областями физики и в частности электротехники, не решался в Морском ведомстве без участия А. С. Попова». В 1894 г. А. С. Попов был избран в члены Русского технического общества, а затем товарищем председателя Кронштадтского отделения этого общества. Такое быстрое завоевание авторитета среди специалистов флота и вообще в научном мире объяснялось не только глубиной знаний и широтой научных взглядов А. С. Попова, но и исключительной скромностью, вдумчивым отношением к вопросам, предлагаемым ему при различных консультациях, и продуманными, глубокими ответами на них.
Области электротехники, которыми интересовался и изучал А. С. Попов, были самыми разнообразными. Он следил за развитием теории и техники переменного тока, хорошо знал работы выдающегося русского инженера М. О. Доливо-Добровольского, основоположника теории многофазных переменных токов, конструктора первого надежно работавшего асинхронного электродвигателя[2]. Помимо того, Попов часто выступал с публичными лекциями по физике и электротехнике в собрании специалистов по минному делу и других офицеров, выбирая для таких выступлений новые и интересные темы, специально готовясь к ним и разрабатывая для них различные физические опыты, демонстрации аппаратуры. Его лекции, подкрепляемые опытами и демонстрациями, всегда вызывали большой интерес, проходили при переполненной аудитории и пользовались исключительной популярностью.
А. С. Попов (в центре) и его сотрудники и сослуживцы — Г. А. Любославский и Н. Н. Георгиевский.
Таким образом, ко времени опубликования сообщений о подтверждении существования электромагнитных волн А. С. Попов сложился уже как зрелый преподаватель, широко подготовленный физик и электротехник. В начале 1889 г. А. С. Попов присутствовал на заседании Русского физико-химического общества, на котором проф. Егоров воспроизводил опыты с электромагнитными волнами. Для показа той ничтожной искорки, которая проскакивала между шариками резонатора, требовалась полная темнота в аудиторий, но и при этих условиях искру могли видеть лишь несколько «счастливцев», стоящих непосредственно у резонатора. Эта лекция навела А. С. Попова, блестящего экспериментатора, на мысль, что аппаратура, применяемая для показа действия электромагнитных волн, носит чисто лабораторный характер и что даже для простого повторения таких опытов в учебной аудитории она не годится и, следовательно, требует коренного улучшения. Поэтому А. С. Попов сразу отказался от слепого копирования опытов (что делало большинство учёных), а стал методически устранять недостатки аппаратуры, испытывать множество вибраторов и приёмных резонаторов различного вида и конструкции, причём большинство их изготовлял собственноручно. Через несколько месяцев А. С. Попов имел в своём распоряжении реконструированную им аппаратуру, позволявшую показывать проскакивание искры в приёмном резонаторе при нормальном освещении в лекционном зале.
Товарищи и сотрудники А. С. Попова неоднократно обращались к нему с вопросами, зачем он столько времени и труда отдаёт изучению свойств электромагнитных волн. Для подавляющего большинства из них электромагнитные волны казались только интересной новинкой физики, не имеющей определённых практических перспектив. В ответ А. С. Попов в кругу своих близких знакомых и сослуживцев развивал убедительную картину возможного применения электромагнитных волн для осуществления связи без проводов.
