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無線電的誕生

日期: 2013-11-29
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時間: 2013-11-29
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無線電,是無線電技術的簡稱,是一門專門研究利用無線電波傳送各種信息的技術學科。 早在兩千多年前,人們就發現了電現象和磁現象。我國早在戰國時期(公元前475一211年)就發明了司南。而人類對于電和磁的真正認識和廣泛應用、迄今還只有一百多年歷史。在第一次產業革命浪潮的推動下,許多科學家對電和磁現象進行了深入細致的研究,從而取得了重大進展。人們發現帶電的物體同性相斥、異性相吸,與磁學現象有類似之處。 1785年,法國物理學家庫侖在總結前人對于電磁現象認識的基礎上,提出了后人所稱的“庫侖定律”,使電學與磁學現象得到了統一。 1800年,意大利物理學家伏特研制出化學電池,用人工方法獲得了連續電池,為后人對電和磁關系的研究創造了重要條件。 1822年,英國的法拉第在前人所做大量工作的基礎上,提出了電磁感應定律,證明了“磁”可以產生“電”,這就為發電機和電動機的原理奠定了基礎。 科學家們在這段時間里所作的對電磁學基本規律的研究,為后來無線電的誕生起到了重要的孕育作用。電磁學的發展,首先引起了通信方式的變革。 1837年美國畫家莫爾斯在前人的基礎上設計出比較實用的、用電碼傳送信息的電報機,之后,又在華盛頓與巴爾的摩城之間建立了世界上第一條電報線路。 1876年,美國的貝爾發明了電話,實現了人類最早的模擬通信。 1880年以后,用有線電報和有線電話來傳送信息已開始得到應用,人類進入了有線電通信時代。英國的麥克斯韋在總結前人工作基礎上,提出了一套完整的“電磁理論”,表現為四個微分方程。這就是后人所稱的“麥克斯韋方程組”。麥克斯韋得出結論:運動著的電荷能產生電磁輻射,形成逐漸向外傳播的、看不見的電磁波。他雖然并未提出“無線電”這個名詞,但他的電磁理論卻已經告訴人們,“電”是可以“無線”傳播的。 1887年,德國物理學家赫茲年第一次用人工方式產生出了電磁波,以實驗證實了電磁波的存在。 意大利的馬可尼和俄國的波波夫在不同的國度里,幾乎在相同的時間(1895和1896)獲得了無線電通信的成功,他們創造性的勞動,揭開了電磁學發展的新篇章,無線電技術作為一門新科學從此誕生了。?

今天,利用無線電波傳送聲音和圖像節目的廣播和電視,已經深入到社會生活的各個角落,成了億萬人民的伴侶。無線電并不是一、二個人發明出來的,它是人類文明逐步發展的結果,但是,有些人在其中起到了較為重要的作用。麥克斯韋之所以被稱為無線電通信的報春人,是因為在當時,人們雖然已經知道“電”能生“磁”,“磁”能生“電”;知道利用電磁原理來制造電機和變壓器;但是對于電與磁相互關系的本質還并不清楚,對于伴隨某些電現象和磁現象而存在的電磁波還沒有認識,可以說,麥克斯韋是一名非常杰出的電磁理論學家。他在總結前人經驗的基礎上,用非常精辟而微妙的數學方程式,闡明了電場與磁場的基本關系,建立了嚴謹的電磁場理論。麥克斯韋根據他所作的數學分析指出:只要存在著交變的電場,就能在其周圍產生交變的磁場;反之,只要存在交變的磁場,就能在其周圍產生交變的電場。這樣一來、變化的電場在其周圍產生變化的磁場,變化的磁場又在其附近產生變化的電場,如此循環下去,電場和磁場不就會越傳越遠了嗎?據此,麥克斯韋認為:運動著的電荷能產生電磁輻射,形成逐漸向外傳播的看不見的電磁波(簡稱電波)。這一結論公布于一百多年前是很了不起的,這個結論告訴人們:“電”是可以“無線”傳播的。后來的事實證明,麥克斯韋的電磁波理論是完全正確的。除此之外,他還推導出電磁波有和光波相同的傳播速度,從而揭示了光與電磁現象在本質上的統一性。


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