Радио на службе у человека
Шрифт:
Фототелеграфия широко используется при срочной передаче различных фотографий и рисунков, для газет, а также для передачи подлинных текстов различных документов и подписей.
4. КАК ВИДЯТ НА РАССТОЯНИИ
В отличие от фототелеграфии, где изображение на приёмном барабане становится видимым только после проявления фотобумаги, при другом типе радиосвязи — телевидении (т. е. видении на расстоянии) в приёмнике получается изображение, которое видно непосредственно во время радиоприёма.
В этом случае на передающей станции так же, как и при фототелеграфии (но технически более сложным способом), создаются сигналы. Сила этих сигналов изменяется в соответствии со степенью освещённости отдельных участков рисунка или предмета, изображение которого передаётся. На приёмной станции сигналы воспринимаются и подаются в специальную так называемую разрядную стеклянную трубку (рис. 14). Внутренняя поверхность торца разрядной трубки покрыта специальным составом; он способен светиться при попадании на него электронов. Эту поверхность называют экраном. Вдоль оси трубки, под действием электрических сил, движется поток электронов в виде очень узкого электронного луча. Диаметр луча составляет лишь доли миллиметра. Этот луч, невидимый для человеческого глаза, попадает на экран трубки, который и начинает светиться. Свечение длится только то время, пока луч падает на тот или иной участок экрана. Яркость свечения зависит от силы электронного пучка, т. е. от количества электронов в пучке. Чем больше электронов падает на экран, тем сильнее он светится.
При помощи специальных приспособлений электронный луч заставляют пробегать по поверхности экрана, описывая на ней прямоугольник или квадрат. Это описывание квадрата происходит очень быстро — менее 20 раз в секунду. И нужно это вот для чего. Вспомните, что когда вы, смотрите на быстро вертящееся колесо со спицами, то отдельные спицы перестают быть видимыми — их изображения сливаются в сплошной диск. Точно так же и в нашем случае вся поверхность прямоугольника кажется наблюдателю светящейся, так как при достаточно быстром повторении освещения какой-либо части экрана отдельные свечения сливаются в постоянное свечение.
Как известно, эта способность глаза — сохранять в течение некоторого времени зрительное впечатление — используется и в кино, где на экране возникают друг за другом изображения отдельных фотографий — кадров. Кадры сменяются 24 раза в секунду. В результате глаз воспринимает слитное изображение. Так как каждая фотография немного отличается от предшествующей, то зритель и видит на экране движущиеся фигуры.
Чтобы лучше понять, как возникают изображения на экране трубки телевизионного приёмника (телевизора), проделайте такой опыт. Начертите на белой бумаге прямоугольник. Из левого верхнего угла проведите карандашом тонкую горизонтальную линию, нажимая на карандаш в разных местах с различной силой. Затем сдвиньте карандаш немного вниз и проведите таким же образом следующую линию, и так продолжайте до тех пор, пока линии не заполнят весь прямоугольник.
Теперь посмотрите, что у вас получилось. Вы видите, что поверхность прямоугольника покрылась некоторым узором.
Электронный пучок обегает экран так же, как ваш карандаш обходит прямоугольник. Принимаемые радиосигналы, о которых говорилось выше, изменяют силу электронного пучка, а вместе с ней и яркость свечения экрана. В результате, в различных частях экрана получается различное освещение; на экране образуются контуры того предмета, который находился перед фотоэлементом в передатчике. А так как электронный пучок обегает экран не менее 20 раз в секунду, то изображение видно всё сразу.
Так осуществляется передача изображений при помощи радио.
Современные приборы позволяют передавать не только изображения ярко освещённых предметов, находящихся в специальных комнатах (студиях) при радиостанции, но дают возможность вести передачу и при обычном дневном свете.
Телевидение представляет сравнительно новую отрасль радиотехники. До войны телевизионные передачи в СССР и за границей проводились только B отдельных крупных городах. В ближайшем будущем телевидение, несомненно, найдёт гораздо более широкое применение.
5. ДЛИНЫ РАДИОВОЛН
Какова же длина электромагнитных волн, применяющихся при передатчиках?
В первые годы развития радиосвязи применяли волны, длина которых равнялась нескольким километрам. Частота, соответствующая этим волнам, достигала сотни тысяч колебаний в секунду. Это число колебаний кажется нам очень большим. Действительно, оно во много раз превосходит привычные для нас частоты. Так, человеческое сердце совершает 100 000 ударов, примерно, в течение одних суток. Быстроходные машины (например, электрические моторы), вращение которых кажется нам чрезвычайно быстрым, обычно делают не более 50 оборотов в секунду; им потребовалось бы около 30 минут, чтобы сделать сто тысяч оборотов. Но для электромагнитных колебаний эта частота оказывается совсем небольшой.
По мере совершенствования радиопередатчиков учёные стали применять всё более высокие частоты, т. е. более короткие волны. Эти волны оказались удобными, потому что размеры антенн и электрических контуров получаются тем меньшими, чем короче длина волны. Кроме того, радиотелефония и телевидение на этих коротких волнах осуществляются с большим совершенством. Наконец, при использовании коротких волн одновременная работа многих радиостанций не мешает друг другу.
Эти и некоторые другие (более специальные) причины привели к тому, что уже перед второй мировой войной применялись волны длиной в несколько метров. Частота таких волн — около ста миллионов колебаний в секунду. За годы войны нашли применение ещё более короткие волны; их длина составляет всего несколько сантиметров. Источник таких волн совершает каждую секунду около десяти миллиардов колебаний! Человек должен был бы прожить 300 лет, чтобы его сердце успело сделать такое громадное число ударов.
V. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ ПОМОГАЮТ УЧЁНЫМ
1. ЧЕМ ИЗМЕРЯЮТ РОСТ ТРАВЫ
После того как электромагнитные волны были применены для целей связи, они нашли широкое применение в целом ряде научных исследований.
Прежде всего следует указать, что с помощью радиотехники были значительно усовершенствованы различные способы измерений, применявшиеся в научных исследованиях. Так, например, оказалось возможным построить приборы для точного измерения малых изменений длины — радиомикрометры.
Идея радиомикрометра очень проста. Как было уже рассказано, период колебаний электрического контура зависит от размеров конденсатора, в частности, от расстояния между его пластинами. Если одну из пластин закрепить неподвижно, а другую соединить с предметом, размеры которого изменяются, то при этих изменениях будет меняться расстояние между пластинами, а с ним и период колебаний. Удаётся измерить очень малые изменения периода колебаний, не превышающие одной миллионной доли его значения; тем самым становятся доступными измерению очень малые изменения длины.