7 Мая

7 Мая

Сообщение LML » 07 май 2018, 13:35

С днём радио, друзья!

Popov.jpg

В этот день, 7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 г. российский физик Александр Попов на заседании физико-химического общества продемонстрировал беспроводную удалённую регистрацию электромагнитных колебаний от разряда молнии на собранный им элементарный приёмник.
Впервые эта дата была торжественно отмечена в СССР в 1925 г., а с 1945 г. праздник отмечается ежегодно.

Минуло уже более 100 лет как радиосвязь благодаря усилиям многих ученых, заняла прочное место в жизни человечества. Изобретение, сделанное русским ученым А. С. Поповым, оказалось настолько плодотворным, что породило новые научные направления и отрасли промышленности. Это привело к появлению новых словосочетаний со словом «радио». Сейчас все, что связано с этим понятием, мы знаем достаточно полно. Это — радиосвязь, радиотехника, радиоэлектроника и многое другое.

Связь без проводов возникла не случайно. Чем больше развивался электрический телеграф, тем более ощущались его недостатки: необходимость прокладки проводов, сравнительно небольшие обслуживаемые такой связью расстояния, высокая стоимость устройства и частая порча проволочных линий. Одновременно все более ясной становилась необходимость найти такой способ связи, который не нуждался бы в наличии провода, который мог бы помочь осуществлению связи на любые расстояния, через любые препятствия.
На первых порах поисков средств беспроволочной связи учёные и изобретатели на Западе пытались использовать свойства земли и воды проводить электрический ток, а также явления электромагнитной и электростатической индукции.
Время показало, что все попытки осуществить беспроволочную связь подобным способом были практически непригодны, так как они обеспечивали связь только на очень небольших расстояниях.

В середине XVIII в. гениальный русский учёный Михаил Ломоносов впервые высказал замечательную мысль о волновом характере света и о родстве явлений световых и электрических.

В 1831 г. английский учёный Майкл Фарадей (Michael Faraday) открыл явление электромагнитной индукции. Идеи Фарадея, обладавшего редким даром научного предвидения, противоречили господствовавшей в тогдашнем учёном мире «теории дальнодействия», объяснявшей все электрические и магнитные явления мгновенным «действием на расстоянии». Эта теория была одним из вредных учений в физике и тормозила её развитие.

Через 42 года (в 1873 г.) другой английский учёный, последователь Фарадея, Джеймс Клерк Максвелл (James Clerk Maxwell) опубликовал «Трактат об электричестве и магнетизме». Из чисто теоретической работы Максвелла, лишний раз подтверждавшей гениальность высказываний Ломоносова, вытекало, что природа световых и электрических явлений — одна и та же, что в природе должны существовать электромагнитные волны, распространяющиеся со скоростью света. Эти волны сам Максвелл не мог создать или обнаружить.

Слово «радио» стали употреблять почти на 20 лет раньше появления самого изобретения, которое оно потом олицетворило. Сам термин (от латинского radius — луч, radio, radiare — излучать, испускать лучи) в современном понятии подразумевает способ передачи сообщений на расстояния с помощью радиоволн. До этого этот термин использовался в физике в качестве приставки.
Впервые применил приставку «радио» известный английский физик и химик Вильям Крукс (William Crooks). Будучи уже 9 лет членом Лондонского королевского общества, он в 1872 г. начал исследования проблемы возникновения отталкивающих сил в нагретых телах. Исследование затронуло широкий спектр вопросов, в том числе распространение электрического разряда в сильно разряженных газах. Все это позволило обнаружить доселе неизвестные световые и тепловые явления. Понимание открытых явлений основывалось В. Круксом на предположении существования четвертого, «лучистого» состояния. Хотя такое объяснение и не нашло своего подтверждения, но оно способствовало появлению такого прибора, как радиометр.

radiometr.gif
radiometr.gif (779.27 КБ) Просмотров: 39

Радиометр представлял собой грушевидный сосуд, в котором находилась вертушка с четырьмя слюдяными лопастями. Вертушка вращалась на острие иглы, подобно стрелке компаса. Слюдяные крылья были закопчены и вертушка начинала вращаться, когда на нее падали свет, катодные или рентгеновские лучи. Радиометр появился в 1874 г. и, по всей видимости, это было первое слово, в котором использовалась приставка «радио». За проведенные исследования В. Крукс удостоился премии французской академии наук в размере 3000 франков.

А дальше началось интересное. В 80-х гг. IX в. немецкий физик Генрих Рудольф Герц (Heinrich Rudolf Hertz) экспериментально доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве. Его опыт был прост и достаточно нагляден: он использовал источник электромагнитного излучения (вибратор) и удалённый от него приёмный элемент (резонатор), реагировавший на это излучение.
13 декабря 1888 г. Герц доложил о найденном им способе подтверждения существования электромагнитных волн.

Gertz.jpg

Через 16 лет после экспериментов В. Крукса, в 1890 г., французский физик Эдуард Бранли (Edourd Branly) повторил эксперимент Герца, применив более надёжный элемент для обнаружения электромагнитных волн — радиокондуктор.
Э. Бранли не занимался специально изучением электромагнитных волн, а исследовал сопротивление различных металлических порошков. Он обнаружил, что стрелка гальванометра, включенного в цепь, содержащую трубочку с опилками и батарею, отклоняется, когда в соседнем кабинете проводятся эксперименты с индукционной катушкой. При включении индукционной катушки начинало изменяться сопротивление металлических опилок.
Для удобства, ученый помещал порошки в стеклянную трубочку. В статье «О проводимости несплошных проводящих веществ», опубликованной в журнале Французской академии наук, Э. Бранли описал устройство этой трубочки под названием «радиокондуктор».

radioconductor.JPG

В публикации автор отметил: «На сопротивление металлических порошков влияют электрические разряды, производимые на некотором расстоянии от них. Под действием этих разрядов опилки резко изменяют свое сопротивление и проводят ток». Благодаря этому выводу имя Э. Бранли не было забыто и заняло достойное место в истории радиотехники. Радиокондуктор был уже достаточно удобным индикатором для регистрации появления электромагнитных волн от электрической искры по сравнению с существовавшими. Об этом судили по резкому падению электрического сопротивления металлических опилок. Сигнал вызывал проскакивание множества искр между отдельными опилками. Искры разрушали слой окисла на их поверхности, и они «сплавлялись» друг с другом. Для приведения «трубки Бранли» в первоначальное состояние для детектирования новой волны её нужно было встряхнуть, чтобы нарушить контакт между опилками.
В 1894 г. английский физик сэр О.Лодж (sir Oliver Joseph Lodge) заинтересовался опытами Э. Бранли, усовершенствовал радиокондуктор и дал ему другое название «когерер». Лодж приставил к «трубке Бранли» прерыватель (тремблер) в виде ударника с часовым механизмом, который через равные промежутки времени ударял по когереру, восстанавливая его проводимость. Благодаря когереру удалось уловить такие слабые электромагнитные волны, которые не мог обнаружить обычный резонатор Г.Герца.
В 1899 г. сэр Джагадиш Чандра Боше (Jagadish Chandra Bose) создал ртутный когерер, который уже не нуждался во встряхивании.

kogerer.png

Свои опыты О.Лодж опубликовал в английском журнале «The Electrician». Э.Бранли, узнав об изменении имени своего детища, писал в декабре 1897 г.: «Мою трубочку с опилками О.Лодж назвал «когерер» и некоторые воспринимают это как общепринятое. Это название, однако, неточно отражает исследованное явление. Я предложил название «радиокондуктор» (радио и проводник), которое отражает главное свойство несплошного проводника при воздействии электромагнитного излучения.
Летом 1898 года Лодж получил патент №609154 на «использование настраиваемой индукционной катушки или антенного контура в беспроводных передатчиках или приёмниках, или в обоих устройствах». Этот патент стал основой механизма для настройки радио на нужную частоту, однако дальнейших исследований в области практического применения своих наработок Лодж не повёл, в результате чего уступил честь изобретения радио Александру Степановичу Попову.

Работы с электромагнитными волнами, как мы теперь видим, подготовили открытие радиотелеграфа. Но сделать этот решающий шаг сумел только А.С.Попов. Тогда как другие учёные долго и неуверенно топтались на одном месте, Попов сформулировал идею телеграфирования без проводов, понял и оценил многообразие её практических применений, изобрёл и сконструировал беспроволочный телеграф.

radio.jpg

При помощи когерера, соединённого с электрическим звонком, Попов смог продемонстрировать передачу радиосигнала, несущего информацию, — азбуку Морзе. По сути, с этой конструкции («приёмника Попова») началась эра создания средств радиотехники, пригодных для практических целей.

Однако свято место пусто не бывает: можно насчитать с десяток стран, каждая из которых считает, что именно её учёный изобрёл радио. В Германии это Генрих Герц (1888), в США — Томас Эдисон (1875) и Дэвид Хьюз (1878), в ряде балканских стран — Никола Тесла (1891), в Беларуси — Яков Оттонович Наркевич-Иодко (1890), во Франции — Эдуард Бранли (1890), в Индии — Джагадиш Чандра Боше (1894), в Англии — Оливер Джозеф Лодж (1894), в Бразилии — Ландель де Муру (1893) и так далее. Тем не менее, первый патент на беспроводную связь в 1872 году получил Малон Лумис (Mahlon Loomis).

Итальянский изобретатель Гульермо Маркони (Guglielmo Marchese Marconi) в числе первых разглядел в радиосвязи коммерческий потенциал. Начав с демонстрации устройства, крайне похожего на устройство Попова (принцип действия и составные части были те же самые), ему удалось начать серийный выпуск изобретённых им радиоустройств. На рубеже IX и XX вв. именно он начал производство радиоаппаратуры в промышленных масштабах, ради чего переехал в Англию. Именно его компания за шесть лет добилась тысячекратного увеличения дальности передачи сигнала. В 1897 дальность передачи составляла 10 км, в 1899 — уже 100, ещё через год — целую 1000, а в 1903 довели показатели до 10 000 км, что позволило передавать данные между материками. В 1912 году компания Маркони выкупила патент Лоджа на «настройку радио».

В этот период А. С. Попов работал в Кронштадте, где занимался оснащением кораблей российского флота средствами беспроводной связи. Под руководством учёного в начале 1900 г. была сооружена радиостанция на острове Гогланд в Финском заливе. Первый же обмен радиограммами с этой станцией позволил спасти большую группу рыбаков, унесённых на льдине в открытое море. Другой операцией, выполненной благодаря изобретению Попова и получившей широкую известность, стало оказание помощи броненосцу «Генерал-адмирал Апраксин», севшему на камни.
Начиная с 1900 г. в Кронштадте, а затем в Санкт-Петербурге был организован промышленный выпуск аппаратуры для беспроволочного телеграфа, но по объёму производства Россия отставала от Англии, Германии и США. Радиостанций не хватало даже для удовлетворения потребностей почтово-телеграфного ведомства и военно-морского флота России, поэтому приходилось покупать аппаратуру за рубежом, в основном — всё у того же Маркони.
Ранняя смерть помешала А.С.Попову стать лауреатом Нобелевской премии, которую комитет по премиям решил присудить в 1909 году за наиболее значительные работы в области радиотехники. Эту престижную премию присудили Маркони и немецкому учёному Карлу Фердинанду Брауну, создателю осциллографической электронно-лучевой трубки и системы избирательного приёма радиоволн.
Изображение
Аватара пользователя
LML
Администратор
Администратор
 
Сообщения: 166
Зарегистрирован: 01 фев 2012, 02:34
Имя: Геннадий
Пол: Мужской

Вернуться в Май

Кто сейчас на Форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron