无线电通信诞生记 泰坦尼克惨案推动普及
在实验中证实电磁波存在的第一人是赫兹。赫兹按照麦克斯韦的理论,精心设计了"振荡偶极子"(最原始的无线电发射机)和"共振偶极子"(最原始的无线电接收机)。经过几年的努力,在1887年,赫兹应用上述方法,终于成功地探测到电磁波的存在――在离振荡偶极子3米远的地方,在共振偶极子的两个小铜球的隙缝中,观察到了跳跃的电火花。这种微弱的电火花证实了麦克斯韦所预言的电磁波的存在。
电磁波的存在被证实以后,很快就有人提出以电磁波而不是以导线为工具来传递信号的设想。然而,大多数人对此持否定意见,包括赫兹本人在内,他说:"若要利用电磁波进行不用导线的通信,得有一面和欧洲大陆面积差不多的巨型反射镜才行。"
4、传递比赛胜负,无线电通信第一次实际应用
然而,一些年轻的发明家,思想上没有那么多条条框框。他们很快投入到利用电磁波进行无线通信的探索之中。年轻的意大利发明家马可尼是其中的佼佼者。
马可尼
赫兹发现电磁波的那年,马可尼才14岁。大学读书期间,受到他的老师奥古斯特·里奇的影响,马可尼对无线电进行了大胆的研究。马可尼不受权威偏见的束缚,立志把电磁波用于通信。他曾说:"当我利用赫兹波开始做第一批实验时,我简直不能想象,一些著名的科学家竟忽略了应用这些理论。"
马可尼在他父母的别墅顶层建立起无线电收发实验装置,专心地做起实验来。1894年的一天,马可尼把母亲请到实验室来,小长桌是他的实验台,上面摆着一台简陋的收发报装置。马可尼一按电钮,就从楼下的客厅里传来一阵铃声,而楼上和楼下并没有导线相连。这就是马可尼第一次实现无线电信号传送的情景。
马可尼发明的第一套无线电收发装置。
为了把通信距离进一步扩大,马可尼不断开动脑筋。他将赫兹振荡器悬挂在高柱子上,并且在一端连接一块金属板做天线,在另一端连接一埋入地下的金属板做地线,他根据观察,得出了天线越高,装置的灵敏度也越高的结论。这样,早期的无线电天线就出现了。1895年夏天,马可尼在别墅的三楼实验室和2.7公里远处的山丘之间成功地实现了无线电报通信。
1896年,22岁的马可尼告别故乡,偕同父亲到达英国。在英国邮政部门的支持和帮助下,马可尼进行了多次无线电收发表演,还在公开场合做了10公里至20公里的无线电报通信演示,并获得了成功。
1897年,在伦敦成立了由英国政府代办的马可尼无线电报公司,马可尼亲自兼任董事长。有了资金的支持,马可尼开始把无线电通信向商业化发展。1898年,英国举行游艇赛,终点是距海岸20英里的海上。《都柏林快报》特聘马可尼用无线电传递消息,游艇一到终点,他便通过无线电波,使岸上的人们立即知道胜负结果,观众为之欣喜若狂。可以说,这是无线电通信的第一次实际应用。
1899年3月3日发生的意外事故,使人们认识到无线电通信的重要性。那天,一艘名为"东谷德文"的灯船不幸被一艘轮船撞毁下沉。呼救的无线电码向各邻近海岸和海港频频飞去。于是,救生艇纷纷奔赴出事地点,遇险的船员全部获救。
1899年3月27日,无线电之父马可尼在接收无线电信号。
1899年10月,马可尼在怀特岛上播发了第一封收费电报。电码飞越英国和法国之间的英吉利海峡,通信距离达45公里。后来人们将这作为无线电诞生的标志。
事实上,无线电的发明者并不是马可尼一人。比如俄国同样只有二十几岁的波波夫,差不多和马可尼同时,也独立地完成了无线电报通信的发明。而对于无线电通信技术的贡献,更是集中了那个时代很多人的智慧。
波波夫
波波夫于1894年发明的第一架无线电接收机。
5、直线传播的电磁波为何能绕过地球?
当时一些有名的学者断言,马可尼的跨越英吉利海峡的无线电报已接近无线电通信的极限距离了。理由是,电磁波和光线一样是直线传播的,而地球是圆的。根据地球的直径和天线高度,可以计算出无线电波只能在60公里左右的直视距离内传播。
然而,作为发明家的马可尼,总是愿意把实践放在理论的前面。1901年12月12日,他亲自前往北美洲纽芬兰海岸的圣约翰城,等待接收他的助手从英国康沃尔发射台使用60米高天线发射的无线电波。马可尼把接收天线挂在风筝上升入121米的高空。突然,耳机中传来了三响微弱而清晰的"滴答"声,这正是他们事先约定的字母"S"的电码。无线电波越过了3600公里的大西洋,马可尼用实验证明了无线电远距离通信的可能性。
但是,很长一段时期里,人们对无线电波为何能绕过地球的曲面一直没有理论上的认识。1902年,一位英国物理学家和一位美国电气工程师曾大胆推测,马可尼的无线电信号可能是
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