Изучая электромагнитные колебания, исследователи совершали открытия, которые кардинально меняли представления о природе. Историки науки столкнулись с проблемой: как определить год изобретения радиосвязи? Начало практического использования беспроводной коммуникации стало точкой отсчета истории радио.
Принцип работы
Радиосвязью называется передача определенного объема данных с помощью электромагнитных волн.
Для отправки сообщения передатчик формирует несущую волну, которая обрабатывается информационным материалом.
Модулированный сигнал через антенну отправляется в пространство как радиоволна.
В радиоприемнике сигналы, которые уловила приемная антенна, принимаются детектором. Происходит настройка на частоту искомой несущей волны. С помощью фильтров отсекаются лишние сигналы и помехи, улучшается качество воспроизведения принимаемой информации.
Радиоволны перемещаются в вакууме и в газообразной среде. Жидкости и твердые тела создают преграду на пути электромагнитного излучения. Электромагнитные волны распространяются со скоростью света.
Это интересно! В природе электромагнитные возмущения производит грозовая деятельность атмосферы.
Радиосвязь применяется в телевизионных трансляциях и радиовещании, обеспечивает стационарную и мобильную телефонию, используется в навигации и радиолокации. Компьютерные сети без проводов организованы по принципу распространения электромагнитных волн.
Названия радиоволн зависят от используемого частотного диапазона:
- сверхдлинные волны осуществляют связь с подводными лодками,
- длинные волны используют в радиовещании и навигации,
- средние и короткие волны обеспечивают радиосвязь и телевидение,
- ультракороткие волны помогают организовать радиорелейную и мобильную связь,
- сантиметровые волны способны разогревать продукты бесконтактным способом,
- миллиметровые волны применяют в полицейских радарах и в медицине для терапевтического лечения.
Функциональная схема радио
Шаг за шагом
Точно не установлено, в каком году датчанин Г. К. Эрстед и американец Дж. Генри отметили влияние провода, по которому пропущен электроток, на лежащий рядом компас.
В 1845 году английский экспериментатор М. Фарадей создает учение об электромагнитном поле, которое через два десятилетия Дж. Максвелл описал математическим уравнением. Электромагнитное возмущение, распространяющееся в пространстве, получило название волны.
В 1866 году американский стоматолог М. Лумис обратил внимание на взаимодействие двух электропроводов, поднятых в воздух бумажными змеями. Через два года опыт был повторен перед конгрессменами США. Расстояние между проводниками составляло 14 миль.
В 80-х годах XIX века Д. Хьюз с помощью индукционной катушки научился обнаруживать электрические сигналы на расстоянии нескольких сот ярдов. Н. Стабблфилд и А. Долбер вместо телеграфного провода, соединяющего приемник с передатчиком, придумали использовать поверхность земли. Дж. Ф. Фитцджеральд занимался только теоретическими выкладками беспроводной передачи электромагнитных сигналов.
Ученые констатировали присутствие и распространение радиоволн в атмосфере. Приборы, созданные изобретателями, всего лишь фиксировали наличие электромагнитных колебаний. Однако о беспроводной передаче информации речь не велась.
Полезное видео: изобретение радио принципы радиосвязи
Кто первый?
Возможность генерировать импульсы высокого напряжения, которые посылаются в окружающее пространство, предоставляла индукционная катушка Г. Румкорфа, запатентованная в 1851 году.
В 90-х годах позапрошлого столетия немец Г. Герц конструирует вибратор – прообраз антенны, а француз Э. Бранли изобретает когерер, регистрирующий электромагнитные колебания. Эти устройства легли в основу создания беспроводной связи между удаленными пунктами.
А. С. Попов
16 марта 1859 года в семье Поповых родился четвертый ребёнок. Родители назвали сына Александром. С 1869 по 1873 год мальчик обучался в Екатеринбургском духовном училище.
В это время Саша приобретает навыки в токарном, слесарном и столярном деле, которые пригодятся в будущей работе. Затем последовало обучение в духовной семинарии города Перми, которую юноша окончил с отличием в 1877 году.
В сентябре этого года юношу зачисляют на факультет физики и математики университета в Петербурге, который он закончил с кандидатской степенью в 1882 году. Александр черпал знания на лекциях математика П. Л. Чебышева, физика Ф. Ф. Петрушевского, химиков А. М. Бутлерова, Д. И. Менделеева.
В университете молодой человек увлекается электричеством и магнетизмом. Будущий ученый изучает вопросы, связанные с электротехникой, знакомится с новинками телеграфных аппаратов. В 1880 году активно участвует в организации освещения улиц и площадей Северной столицы.
Это интересно! Когда появилось местничество и что это такое
В 1883 году Попов переезжает в Кронштадт, где читает лекции по математике в Минных офицерских классах. Одновременно в хорошо оснащенных лабораториях учебного заведения начинаются исследования по теме распространения электромагнитных волн.
7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества А. С. Попов зачитывает доклад, который сопровождает демонстрационными опытами. Научный труд со схемой конструкции отпечатали в типографии Т. И. Демакова и разослали в крупнейшие университеты того времени.
На следующий год изобретатель представляет рацию, к которой подсоединен телеграфный аппарат. Ученый, которому помогал П. Н. Рыбкин, осуществляет первую в мире беспроводную передачу телеграммы, состоявшую из слов «Генрих Герц». Расстояние между приемником и передатчиком составляло 270 метров.
Адмирал Макаров высоко оценил значение изобретения для российского флота. Академик Менделеев указывает на практическую пользу, которую начинают приносить научные изыскания. В 1899 году ледокол «Ермак», на котором установили радиостанцию, освободил из ледового плена 11 кораблей, попавших в беду в Балтийском море.
Изобретатель радио скончался от инсульта в последний день 1905 года. Похоронен А. С. Попов на Волковом кладбище Санкт-Петербурга. Участок, где находится могила ученого, носит название «Литературных мостков» и известен захоронениями знаменитых личностей Российского государства.
Интересным и познавательным будет посещение музея ученого в Санкт-Петербурге на улице профессора Попова, д. 5. Экскурсия на Волково кладбище, расположенное в 200 метрах от станции метро «Волковская», позволит прикоснуться к истории России.
Филиал краеведческого музея в Екатеринбурге рассказывает об истории радиовещания. Визит в Музей радио, расположенного по адресу ул. Розы Люксембург, д. 9/11, обогатит знаниями о возникновении и развитии радио.
Гульельмо Маркони
Итальянский аристократ Джузеппе Маркони был женат на Энни Джеймсон, внучке создателя знаменитого бренда ирландского виски. В этом браке 25 апреля 1874 года родился Гульельмо Маркони. Любящий отец, мечтавший о юридической карьере мальчика, заботился о хорошем образовании наследника.
Частные преподаватели, нанятые щедрым землевладельцем, качественно выполнили работу. В 13 лет юноша стал студентом технического института в Ливорно.
В 1894 году Маркони поступает в университет Болоньи, где знакомится с трудами Максвелла, Бранли, Герца. Под руководством Аугусто Риги, изучавшим явления электромагнетизма, Гульельмо экспериментирует с беспроводной сигнализацией.
Через два года Маркони собирает аппарат, состоявший из передатчика Герца и приемника Попова. Конструкция заинтересовала английского физика и коммерсанта У. Г. Приса. Создается акционерное общество, которое занималось усовершенствованием прибора.
К работе над радиостанцией итальянский предприниматель привлекает авторитетных ученых. Предложение было сделано и А. С. Попову. Русский ученый с достоинством отказался.
Это интересно! Основные реформы Петра 1 с датами: кратко
Пальма первенства
В конце XIX века ученые разных стран исследовали распространение электромагнитных колебаний. Радиоволны стали фактом фундаментальной науки. Применением радио на практике занимались Попов и Маркони. Хронология событий помогает определить первооткрывателя, и когда появилось радио:
- 1895 год. 7 мая русский изобретатель официально демонстрирует действующий аппарат в присутствии ученых с мировыми именами. Итальянец показывает работу устройства в имении отца близким друзьям, которые не определяют точную дату события.
- 1896 год. 24 марта Попов передает первую радиограмму. 2 июня Маркони подает заявку на патент, а 2 сентября впервые публично показывает работу аппаратуры на юге Англии. Вопрос, в каком году появилось радио, считается решенным.
Приоритет изобретения радио Поповым не отрицали Э. Бранли и О. Лодж – ученые, сделавшие первые шаги в исследовании электромагнетизма.
Обратите внимание! Пальму первенства отдает Попову и наставник студента Маркони итальянец А. Риги.
Разные цели управляли поступками изобретателей. Попова, который изобрел радио и применил антенну, интересовали научные результаты и возможность использования радиосвязи для блага человечества. Маркони, когда появилось радио, заботился о личном обогащении и стремился к продвижению товара на рынок.
Полезное видео: история развития радио
Вывод
Трудно не согласиться с лидером большевиков В. Ульяновым (Лениным), который назвал радио газетой без бумаг и без расстояний. Изобретение радио Поповым означало огромный шаг в познании природных явлений. Неоценима и практическая польза радиосвязи в повседневной жизни человека.