Вивчаючи електромагнітні коливання, дослідники робили відкриття, які кардинально змінювали уявлення про природу. Історики науки зіткнулися з проблемою: як визначити рік винаходу радіозв’язку? Початок практичного використання бездротової комунікації стало точкою відліку історії радіо.
Принцип роботи
Радіозв’язком називається передача певного обсягу даних за допомогою електромагнітних хвиль.
Для відправки повідомлення передавач формує несучу хвилю, яка обробляється інформаційним матеріалом.
Модульований сигнал через антену відправляється в простір як радіохвиля.
В радіо сигнали, які вловила приймальна антена, приймаються детектором. Відбувається налаштування на частоту шуканої несучої хвилі. За допомогою фільтрів відсікаються зайві сигнали і перешкоди, поліпшується якість відтворення прийнятої інформації.
Радіохвилі переміщуються у вакуумі і в газоподібному середовищі. Рідини і тверді тіла створюють перешкоду на шляху електромагнітного випромінювання. Електромагнітні хвилі поширюються зі швидкістю світла.
Це цікаво! У природі електромагнітні збурення виробляє грозова діяльність атмосфери.
Радіозв’язок застосовується в телевізійних трансляціях і радіомовлення, забезпечує стаціонарну та мобільну телефонію, використовується в навігації та радіолокації. Комп’ютерні мережі без проводів організовані за принципом поширення електромагнітних хвиль.
Назви радіохвиль залежать від використовуваного частотного діапазону:
- наддовгі хвилі здійснюють зв’язок з підводними човнами;
- довгі хвилі використовують у радіомовленні та навігації;
- середні і короткі хвилі забезпечують радіозв’язок і телебачення;
- ультракороткі хвилі допомагають організувати радіорелейний і мобільний зв’язок;
- сантиметрові хвилі здатні розігрівати продукти безконтактним способом;
- міліметрові хвилі застосовують в поліцейських радарах і в медицині для терапевтичного лікування.
Функціональна схема радіо
Крок за кроком
Точно не встановлено, в якому році датчанин Р. К. Ерстед та американець Дж. Генрі відзначили вплив дроту, по якому пропущений електрострум, на лежачий поруч компас.
У 1845 році англійський експериментатор М. Фарадей створює вчення про електромагнітне поле, яке через два десятиліття Дж. Максвелл описав математичним рівнянням. Електромагнітне обурення, яке поширюється в просторі, отримало назву хвилі.
У 1866 році американський стоматолог М. Луміс звернув увагу на взаємодію двох електропроводів, порушених у повітря паперовими зміями. Через два роки досвід був повторений перед конгресменами США. Відстань між провідниками становило 14 миль.
У 80-х роках XIX століття Д. Хьюз з допомогою індукційної котушки навчився виявляти електричні сигнали на відстані кількох сотень ярдів. Н. Стабблфилд і А. Долбер замість телеграфного дроту, що з’єднує приймач з передавачем, придумали використовувати поверхню землі. Дж. Ф. Фітцджеральд займався тільки теоретичними викладками бездротової передачі електромагнітних сигналів.
Вчені констатували наявність і поширення радіохвиль в атмосфері. Прилади, створені винахідниками, лише фіксували наявність електромагнітних коливань. Однак про бездротової передачі інформації мова не велася.
Корисне відео: винахід радіо — принципи радіозв’язку
Хто перший?
Можливість генерувати імпульси високої напруги, які надсилаються в навколишній простір, надавала індукційна котушка Р. Румкорфа, запатентована в 1851 році.
У 90-х роках позаминулого століття німець Р. Герц конструює вібратор – прообраз антени, а француз Е. Бранлі винаходить когерер, реєструючий електромагнітні коливання. Ці пристрої лягли в основу створення бездротового зв’язку між віддаленими пунктами.
А. С. Попов
16 березня 1859 року в сім’ї Попових народилася четверта дитина. Батьки назвали сина Олександром. З 1869 по 1873 рік хлопчик навчався в Єкатеринбурзькому духовному училищі.
В цей час Саша набуває навички в токарному, слюсарній і столярній справі, які знадобляться в майбутній роботі. Потім було навчання в духовній семінарії міста Пермі, яку юнак закінчив із відзнакою в 1877 році.
У вересні цього року юнака зараховують на факультет фізики та математики університету в Петербурзі, який закінчив з кандидатської ступенем в 1882 році. Олександр черпав знання на лекціях математика П. Л. Чебишева, фізика Ф. Ф. Петрушевского, хіміків А. М. Бутлерова, Д. І. Менделєєва.
В університеті юнак захоплюється електрикою і магнетизмом. Майбутній вчений вивчає питання, пов’язані з електротехнікою, знайомиться з новинками телеграфних апаратів. У 1880 році бере активну участь в організації освітлення вулиць і площ Північної столиці.
У 1883 році Попов переїжджає в Кронштадт, де читає лекції з математики в Мінних офіцерських класах. Одночасно в добре оснащених лабораторіях навчального закладу починаються дослідження по темі поширення електромагнітних хвиль.
7 травня 1895 на засіданні Російського фізико-хімічного товариства А. С. Попов зачитує доповідь, який супроводжує демонстраційними дослідами. Науковий працю зі схемою конструкції віддрукували в друкарні Т. В. Демакова і розіслали в найбільші університети того часу.
На наступний рік винахідник являє рацію, до якої приєднаний телеграфний апарат. Вчений, якому допомагав П. Н. Рибкін, здійснює першу в світі бездротову передачу телеграми, яка складалась із слів «Генріх Герц». Відстань між приймачем і передавачем становило 270 метрів.
Адмірал Макаров високо оцінив значення винаходу для російського флоту. Академік Менделєєв вказує на практичну користь, яку починають приносити наукові вишукування. У 1899 році криголам «Єрмак», на якому встановили радіостанцію, звільнив з льодового полону 11 кораблів, які потрапили в біду в Балтійському морі.
Винахідник радіо помер від інсульту в останній день 1905 року. Похований А. С. Попов на Волковому кладовищі Санкт-Петербурга. Ділянку, де знаходиться могила вченого, носить назву «Літературних містків» і відомий похованнями знаменитих особистостей Російської держави.
Цікавим і пізнавальним буде відвідування музею ученого в Санкт-Петербурзі на вулиці професора Попова, 5 д.. Екскурсія на Волкове кладовище, розташоване в 200 метрах від станції метро «Волковська», дозволить доторкнутися до історії Росії.
Філіал краєзнавчого музею в Єкатеринбурзі розповідає про історію радіомовлення. Візит в Музей радіо, розташованого за адресою вул. Рози Люксембург, д. 9/11, збагатить знаннями про виникнення і розвитку радіо.
Гульєльмо Марконі
Італійський аристократ Джузеппе Марконі був одружений на Енні Джеймсон, внучці творця знаменитого бренду ірландського віскі. У цьому шлюбі 25 квітня 1874 року народився Гульєльмо Марконі. Люблячий батько, що мріяв про юридичну кар’єру хлопчика, дбав про добру освіту спадкоємця.
Приватні викладачі, найняті щедрим землевласником, якісно виконали роботу. У 13 років юнак став студентом технічного інституту в Ліворно.
У 1894 році Марконі надходить в університет Болоньї, де знайомиться з працями Максвелла, Бранлі, Герца. Під керівництвом Аугусто Риги, який вивчав явища електромагнетизму, Гульєльмо експериментує з бездротовий сигналізацією.
Через два роки Марконі збирає апарат, що складався з передавача Герца і приймача Попова. Конструкція зацікавила англійського фізика і комерсанта У. Р. Приса. Створюється акціонерне товариство, яке займалося удосконаленням приладу.
До роботи над радіостанцією італійський підприємець залучає авторитетних учених. Пропозицію було зроблено і А. С. Попову. Російський вчений з гідністю відмовився.
Пальма першості
В кінці XIX століття вчені різних країн дослідили поширення електромагнітних коливань. Радіохвилі стали фактом фундаментальної науки. Застосуванням радіо на практиці займалися Попов і Марконі. Хронологія подій допомагає визначити першовідкривача, і коли з’явилося радіо:
- 1895 рік. 7 травня російський винахідник офіційно демонструє діючий апарат у присутності вчених зі світовими іменами. Італієць показує роботу пристрою в маєтку батька близьким друзям, які не визначають точну дату події.
- 1896 рік. 24 березня Попов передає першу радіограму. 2 червня Марконі подає заявку на патент, а 2 вересня вперше публічно показує роботу апаратури на півдні Англії. Питання, в якому році з’явилося радіо, вважається вирішеним.
Пріоритет винайдення радіо Поповим не заперечували Е. Бранлі і О. Лодж – вчені, які зробили перші кроки в дослідженні електромагнетизму.
Зверніть увагу! Пальму першості віддає Попову і наставник студента Марконі — італієць А. Риги.
Різні цілі управляли вчинками винахідників. Попова, який винайшов радіо і застосував антену, цікавили наукові результати і можливість використання радіозв’язку для блага людства. Марконі, коли з’явилося радіо, дбав про особисте збагачення і прагнув до просування товару на ринок.
Корисне відео: історія розвитку радіо
Висновок
Важко не погодитися з лідером більшовиків Ст. Ульяновим (Леніним), який назвав радіо газетою без паперів і без відстаней. Винайдення радіо Поповим означало величезний крок у пізнанні природних явищ. Неоціненна і практична користь радіозв’язку у повсякденному житті людини.
