Борьба за скорость
Шрифт:
Вместо невидимого изображения в инфракрасных лучах на святящемся экране электронного «телескопа» появляется видимое глазом изображение. Так электричество превращается в свет.
Электронно-лучевая трубка делает это, открывая окно в невидимый мир.
Чувствителен и послушан электронный луч. Можно разогнать электроны до такой скорости, какую не дает ни одна машина.
Можно заставить электроны мгновенно изменить свой путь.
«Мгновенно!» Это привычное для нас выражение, когда говорят о чрезвычайно маленьком промежутке времени. Однако мгновение — немалое время в микромире.
Оно
А электронному лучу, который дошел до края экрана, нужны всего миллионные доли секунды, чтобы вернуться обратно и снова начать движение.
Никакая обычная машина не может сделать такое. Никакое человеческое чувство не в состоянии уловить сверхмгновения времени. И только электроника способна на это.
Необыкновенные свойства электронных машин объясняются природой частиц, которые в них работают, природой электронов.
Они малы и легки. Поэтому так мала их инерция и так велика их «поворотливость». Чем больше масса, тем больше инерция. Тяжелое тело дольше не может остановиться. Невообразимо легкий электрон останавливается «мгновенно» (мгновение — дань привычному!).
Поток электронов можно не только ускорить или повернуть. Его можно усилить.
В этом кроются новые возможности.
Какой машиной можно управлять, затрачивая мощность в такие доли ватта, что и прочитать-то их нельзя: после нуля, отделенного запятой, стоит еще 14 нулей! Ватт составляет 0,00136 лошадиной силы. Значит речь идет о совершенно ничтожных мощностях.
В какой машине можно, получив очень малую мощность, усилить ее в сотни миллиардов раз!
Неуловимое нашими чувствами становится осязаемым, зримым, доступным.
Свет от звезд — вестник далеких миров во Вселенной. Они так далеки от нас, что некоторые уже, быть может, погибли, а свет от них еще идет к Земле. И многие звезды остаются скрытыми от человека, вооруженного мощными телескопами, потому что слишком мало света доходит из глубин Вселенной от этих небесных миров.
Открылась бездна, звезд полна, Звездам числа нет, бездне — дна! —восклицал Ломоносов. Звездам нет числа… Сколько звезд мы не можем увидеть глазом!
Электронные машины открыли новую главу в астрономии — астрономию невидимого. Столетия прошли, но мы лишь силой воображения представляли себе спутников звезд, на которых возможна жизнь, лишь догадывались о них.
Теперь мы их изучаем. И это помогла сделать электроника.
Электроника стала и помощником астрономов, которым нужна очень большая точность при измерении очень малых величин.
С помощью фотоэлементов можно чрезвычайно точно определить, насколько потемнела пластинка от самого слабого света, как расположены спектральные линии, раскрывающие тайны строения звезд.
Электронные часы измеряют время с точностью до одной стомиллионной доли секунды. В точных астрономических исследованиях они незаменимы.
Следящее устройство с электронным усилителем поворачивает телескоп, неотступно направляя его туда, куда нужно астроному. Счетно-решающие устройства производят сложнейшие
И в астрономию проникает автоматика!
Мы много говорили о чудесных сплавах для техники больших скоростей. Создавая их, нужно точно выдерживать заданный нагрев и состав. Обычные приборы, не говоря уже о наших органах чувств, не могут уловить малейшие изменения температуры или количества примесей, а от этого зависит рождение сплава.
Выдерживать температуру с точностью до тысячных долей градуса, точный состав сплава, мгновенно изменять ход плавки, если она отклонилась от нужного режима, могут только электронные приборы.
В станках-автоматах идет обработка с точностью до десятых долей микрона. С огромной быстротой автоматы контролируют готовые изделия. И здесь встретим мы электронные приборы.
Рождается множество веществ с новыми свойствами. Нужно точное и быстрое управление различными процессами, недоступное человеку и его обычным машинам. И электроника приходит на помощь.
Нужно управлять автоматически моторами. Нужно наблюдать за горением в топках, не допуская излишнего расхода топлива. Нужно бороться с дымом. Нужно нагревать металл токами высокой частоты.
Можно в сотни и тысячи раз ускорить расчеты при проектировании машин.
Можно ответить на разнообразнейшие вопросы, вроде: что будет с самолетом при пикировании? Какими выбрать размеры данной машины? Как будет работать турбина, электромотор, трансформатор? Что случится с сооружением через несколько лет?
И все это делает электроника.
Электронная лампа с управляющей сеткой. Сверху вниз: на сетке нет заряда, на сетке отрицательный заряд, на сетке положительный заряд.
Мы уже привыкли к разговору без проводов, радиосвязи на сотни и тысячи километров. Радио, прочно вошедшее в нашу жизнь, также немыслимо без электроники. Век радио — это и век электроники, потому что не было бы современного радио без электронной лампы.
Вернемся ненадолго к простейшей электронной трубке — катоду и аноду в стеклянном баллоне.
Схема радиопередачи.
Поставим на пути электронов, между катодом и анодом, еще один электрод — металлическую спираль, называемую сеткой.
Эта сетка не будет мешать полету электронов, но лишь пока она не заряжена.
Что же случится, если сетку зарядим?
Электроны, вылетевшие из катода, не летят к аноду, правильным пучком. Не все они имеют достаточно скорости, чтобы долететь до него. Недаром приходится в электронно-лучевой трубке электроны «подталкивать» по дороге и собирать в узкий пучок — луч.