Знаете ли вы, что окружающее нас пространство постоянно пронизано радиоволнами, идущими с ближайших телерадиовещательных станций? Из-за этих волн все металлические предметы в комнате все время слегка вибрируют. Вы не можете услышать эту вибрацию до тех пор, пока она не начнет вызывать звуковые волны, и именно это происходит в том случае, когда вы включаете свой радиоприемник.
p, blockquote 1,0,1,0,0 —>
Радиоволны можно назвать распространяющимися в пространстве нарушениями покоя среды. При их возникновении электроны начинают быстро двигаться туда-сюда. Тепло и свет распространяются в пространстве тоже в виде волн. Разница состоит в том, что у радиоволны длина гораздо больше, чем у тепловых и световых волн.
p, blockquote 2,0,0,0,0 —>
Радиоволны распространяются в пространстве так же, как расходятся волны от брошенного в воду камешка,— кругами во все стороны от своего источника. Хотя все радиоволны двигаются с одинаковой скоростью, равной примерно 300 тысячам километров в час, количество волн, проходящих через одну точку в пространстве за одну секунду, может быть разным. Это количество называется частотой волн.
p, blockquote 3,1,0,0,0 —>
Одна законченная длина волны называется периодом. Таким образом, частота — это количество полных периодов, пробегаемых волной в одну секунду. Если длина волны короткая, волны идут ближе друг к другу, их вершины тоже ближе друг к другу, и они быстро сменяют друг друга. Если длина волны большая, вершины волн находятся далеко друг от друга, и они сменяют друг друга медленно. Получается, что длинные волны имеют низкую частоту, так как их гребни не сменяют друг друга с такой частотой, как в коротких волнах.
p, blockquote 4,0,0,1,0 —>
Высокочастотные волны измеряются в килогерцах, или в тысячах герц. На вашем радиоприемнике слева направо идут цифры 540, 550, 560 и так далее до 1600 КГц. Каждая цифра относится к частоте волн. Определенная радиостанция вещает на волне только своей определенной частоты.
p, blockquote 5,0,0,0,0 —> p, blockquote 6,0,0,0,1 —>
Существование радиоволн было предсказано еще до того, как они были действительно открыты. Это предсказание было сделано в 1864 году Джеймсом Максвеллом. А в 1888 году немецкий физик Генрих Герц доказал, что такие волны действительно существуют, и объяснил, как они распространяются в пространстве.
Знаете ли вы, что окружающее нас пространство постоянно пронизано радиоволнами, идущими с ближайших телерадиовещательных станций? Из-за этих волн все металлические предметы в комнате все время слегка вибрируют. Вы не можете услышать эту вибрацию до тех пор, пока она не начнет вызывать звуковые волны, и именно это происходит в том случае, когда вы включаете свой радиоприемник.
p, blockquote 1,0,1,0,0 —>
Радиоволны можно назвать распространяющимися в пространстве нарушениями покоя среды. При их возникновении электроны начинают быстро двигаться туда-сюда. Тепло и свет распространяются в пространстве тоже в виде волн. Разница состоит в том, что у радиоволны длина гораздо больше, чем у тепловых и световых волн.
p, blockquote 2,0,0,0,0 —>
Радиоволны распространяются в пространстве так же, как расходятся волны от брошенного в воду камешка,— кругами во все стороны от своего источника. Хотя все радиоволны двигаются с одинаковой скоростью, равной примерно 300 тысячам километров в час, количество волн, проходящих через одну точку в пространстве за одну секунду, может быть разным. Это количество называется частотой волн.
p, blockquote 3,1,0,0,0 —>
Одна законченная длина волны называется периодом. Таким образом, частота — это количество полных периодов, пробегаемых волной в одну секунду. Если длина волны короткая, волны идут ближе друг к другу, их вершины тоже ближе друг к другу, и они быстро сменяют друг друга. Если длина волны большая, вершины волн находятся далеко друг от друга, и они сменяют друг друга медленно. Получается, что длинные волны имеют низкую частоту, так как их гребни не сменяют друг друга с такой частотой, как в коротких волнах.
p, blockquote 4,0,0,1,0 —>
Высокочастотные волны измеряются в килогерцах, или в тысячах герц. На вашем радиоприемнике слева направо идут цифры 540, 550, 560 и так далее до 1600 КГц. Каждая цифра относится к частоте волн. Определенная радиостанция вещает на волне только своей определенной частоты.
p, blockquote 5,0,0,0,0 —> p, blockquote 6,0,0,0,1 —>
Существование радиоволн было предсказано еще до того, как они были действительно открыты. Это предсказание было сделано в 1864 году Джеймсом Максвеллом. А в 1888 году немецкий физик Генрих Герц доказал, что такие волны действительно существуют, и объяснил, как они распространяются в пространстве.
После того как было открыто электричество, по проводам научились передавать электрические сигналы, переносившие телеграммы и живую человеческую речь. Но ведь телефонные и телеграфные провода не протянешь за судном или самолетом, за поездом или автомобилем.
И тут людям помогло радио (в переводе с латинского radio означает «излучать», оно имеет общий корень и с другим латинским словом radius — «луч»). Для передачи сообщения без проводов нужны лишь радиопередатчик и радиоприемник, которые связаны между собой электромагнитными волнами — радиоволнами, излучаемыми передатчиком и принимаемыми приемником.
История радио начинается с первого в мире радиоприемника, созданного в 1895 г. русским ученым А. С. Поповым. Попов сконструировал прибор, который, по его словам, «заменил недостающие человеку электромагнитные чувства» и реагировал на электромагнитные волны. Сначала приемник мог «чувствовать» только атмосферные электрические разряды — молнии. А затем научился принимать и записывать на ленту телеграммы, переданные по радио. Своим изобретением А. С. Попов подвел итог работы большого числа ученых ряда стран мира.
Важный вклад в развитие радиотехники внес датский ученый X. Эрстед, который показал, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Английский физик М. Фарадей доказал, что магнитное поле рождает электрический ток. Во второй половине XIX в. его соотечественник и последователь Дж. Максвелл пришел к выводу, что переменное магнитное поле, возбуждаемое изменяющимся током, создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое в свою очередь возбуждает магнитное поле, и т. д. Изменяющиеся электрические и магнитные поля, взаимно порождая друг друга, образуют единое переменное электромагнитное поле — электромагнитную волну. Возникнув в том месте, где есть провод с током, электромагнитное поле распространяется в пространстве со скоростью света — 300 000 км/с, занимая все больший и больший объем. Дж. Максвелл утверждал, что волны света имеют ту же природу, что и волны, возникающие вокруг провода, в котором есть переменный электрический ток. Они отличаются друг от друга только длиной. Очень короткие волны и есть видимый свет.
Более длинные электромагнитные волны впервые сумел получить и исследовать немецкий физик Г. Герц в 1888 г. А. С. Попов, опираясь на результаты опытов Герца, создал, как уже говорилось, прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний — радиоприемник.
Первый радиоприемник имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и стеклянная трубка с металлическими опилками внутри — когерер (от латинского слова cogerentia — сцепление). Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включался звонок, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.
Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А. С. Попов увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроводной связи на расстояние 40 км. Благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900 г., ледокол «Ермак» снял со льдины рыбаков, которых шторм унес в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.
Радиоволны — разновидность электромагнитных волн. К электромагнитным волнам относятся также видимый свет и невидимые лучи — инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-излучений (см. Инфракрасная техника, Рентгеновская техника).
Главное различие разного вида электромагнитных волн — их частота, т. е. число колебаний в секунду. Единица частоты — герц (Гц) — одно колебание в 1 с. Более высокие частоты измеряют в килогерцах (1 кГц= 103 Гц), мегагерцах (1 МГц=106 Гц), гигагерцах (1ГГц= 109 Гц) и терагерцах (1ТГц= 1012 Гц).
Обычно радиоволну характеризуют не частотой колебаний, а длиной — расстоянием, на которое электромагнитное поле распространяется за время одного периода колебания тока высокой частоты в антенне передатчика. Длину радиоволны А, в метрах можно вычислить по формуле:
λ = 3000 000 (км/с) : а (кГц)
где 300 000 км/с — скорость распространения света, f — частота тока в антенне.
Радиоволны длиной 100—10 км (частота 3—30 кГц) и длиной 10—1 км (частота 30—300 кГц), называемые сверхдлинными (СДВ) и длинными (ДВ) волнами, распространяются в свободном пространстве вдоль поверхности Земли днем и ночью и мало поглощаются водой. Поэтому их используют, например, для связи с подводными лодками. Однако они сильно ослабевают по мере удаления от передатчика, и поэтому передатчики должны быть очень мощными.
Волны длиной 1000—100 м (частота 0,3—3 МГц), так называемые средние волны (СВ), днем сильно поглощаются ионосферой (верхним слоем атмосферы, имеющим большую концентрацию ионов — заряженных атомов, образующих ионосферу) и быстро ослабевают, а ночью ионосфера их отражает. Средние волны используют для радиовещания, причем днем можно слышать только близкорасположенные станции, а ночью — и очень удаленные.
Волны длиной 100—10 м (частота 3—30 МГц), называемые короткими (КВ), приходят к антенне приемника, отражаясь от ионосферы, причем днем лучше отражаются более короткие, а ночью — более длинные из них. Для таких радиоволн можно создавать антенны передатчиков, которые излучают электромагнитную энергию направленно, фокусируют ее в узкий луч, и таким образом увеличивать мощность сигнала, идущего к антенне приемника. На коротких волнах работают большинство станций радиосвязи — судовых, самолетных и т. д., а также многие радиовещательные станции.
Радиоволны длиной 10 м — 0,3 мм (частота 30 МГц — 1 ТГц), называемые ультракороткими (УКВ), не отражаются и не поглощается ионосферой, а, подобно световым лучам, пронизывают ее и уходят в космос. Поэтому связь на УКВ возможна только на таких расстояниях, когда антенна приемника «видит» антенну передатчика, т. е. когда ничто между антеннами (гора, дом, выпуклость Земли и т. д.) не преграждает путь этим волнам, Поэтому УКВ используют в основном для радиорелейной связи, телевидения, спутниковой связи, а также в радиолокации.
Сегодня средствами радиосвязи оснащены все виды самолетов, морских и речных судов, научные экспедиции. Все более широкое развитие находит диспетчерская связь на железных дорогах, на стройках, в шахтах (см. Диспетчерское управление). Космическая радиосвязь позволяет преодолеть огромные расстояния, в сотни и тысячи миллионов километров; с ее помощью мы получаем ценную научную информацию.
Но радио — это не только радиотелефонная и радиотелеграфная связь, радиовещание и телевидение, но и радиолокация, и радиоастрономия, радиоуправление и многие другие области техники, которые возникли и успешно развиваются благодаря выдающемуся изобретению нашего соотечественника А. С. Попова.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.