电报发明的故事
电报是通信业务的一种,在19世纪初发明,是最早使用电进行通信的方法。那么你知道电报发明的故事吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!
电报发明的故事
19世纪30年代,由于铁路迅速发展,迫切需要一种不受天气影响、没有时 间限制又比火车跑得快的通信工具。此时,发明电报的基本技术条件(电池、铜线、电磁感应器)也已具备。
1837年,英国 库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报,且不断加以改进,发报速度不断提高。这种电报很快在铁路通信中获得了应用。他们的电报系统的特点是电文直接指向字母。
与此同时,美国人莫尔斯也对电报着了迷。他是一位画家,凭借了他丰富的想象力,不屈不挠的奋斗精神,实现了许多人梦寐以求的目标。在他4l岁那年,他从法国学画后返回美国的轮船上,医生杰克逊将他引入了电磁学这个神奇世界。
在船上,杰克逊向他展示了“电磁铁”,一通电能吸起铁的器件,一断电铁器就掉下来。还说“不管电线有多长,电流都可以神速通过”。这个小玩意儿使莫尔斯产生了遐想:既然电流可以瞬息通过导线,那能不能用电流来传递信息呢?为此,他在自己的画本上写下了“电报”字样,立志要完成用电来传递信息的发明。
回美国后,他全身心地投入到研制电报的工作中去。他拜著名的电磁学家亨利为师,从头开始学习电磁学知识。他买来了各种各样的实验仪器和电工工具,把画室改为实验室,夜以继日地埋头苦干。
他设计了一个又一个方案,绘制了一幅又一幅草图,进行了一次又一次试验,但得到的是一次又一次失败。在深深的失望之中好几次他想重操旧业。然而,每当他拿起画笔看到画本上自己写“电报”字样时,又为当初立下的誓言所激励,从失望中抬起头来。
他冷静地分析了失败的原因,认真检查了设计思路,发现必须寻找新的方法来发送信号。1836年,莫尔斯终于找到了新方法。他在笔记本上记下了新的设计方案:“电流只要停止片刻,就会现出火花。有火花出现可以看成是一种符号,没有火花出现是另一种符号,没有火花的时间长度又是一种符号。
这三种符号组合起来可代表字母和数字,就可以通过导线来传递文字了。”我们如今看起来是多么简单的事啊!但莫尔斯是世界上第一个想到用点、划和空白的组合来表示字母是多么不容易啊!这种用编码来传递信息的构想是多么伟大,多么奇特!这样,只要发出两种电符号就可以传递信息,大大简化了设计和 装置。莫尔斯的奇特构想,即著名的“莫尔斯电码”,是电信史上最早的编码,是电报发明史上的重大突破。
莫尔斯在取得突破以后,马上就投入到紧张的工作中去,把设想变为实用的装置,并且不断地加以改进。1844年5月24日,是世界电信史上光辉的一页。莫尔斯在美国国会大厅里,亲自按动电报机按键。随着一连串嘀嘀嗒嗒声响起,电文通过电线很快传到了数十公里外的巴尔的摩。他的助手准确无误地把电文译了出来。莫尔斯电报的成功轰动了美国、英国和世界其他各国,他的电报很快风靡全球。
19世纪后半叶,莫尔斯电报已经获得了广泛的应用。
拓展:无线电报
1909年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦马可尼无线电报公司的意大利物理学家马可尼(Guglielmo Marconi, 1874—1937)和德国阿尔萨斯州斯特拉斯堡大学的布劳恩(Karl Braun,1850—1918),以承认他们在发展无线电报上所作的贡献。
电报是人类社会发展到资本主义,迫切要求能进行远距离快速通讯的产物。在19世纪上半叶就有许多科学家从事这方面的发明创造。
莫尔斯在1837年成功地发明了电码,很快就建立了长距离的通讯网和横跨大西洋的电缆。但是架电线、铺电缆都是很费事的事情。如果能不经电线电缆而直接传递信息,岂不是更为方便?于是无线电报就应运而生。应该说,在赫兹发现和证实电磁波的时代就已经有可能发明无线电报了。但是,一件新生事物的出现总不是一帆风顺的。
在马可尼和布劳恩之前,已经有多起利用电磁波传递信息的尝试:例如:法国的布朗利(E.Blanly)、英国的洛奇(O.Lodge)、新西兰的卢瑟福(E.Rutherford)、美国的特斯拉(M.Tesla)都对无线电通讯作过有益的尝试。俄国的波波夫还公开表演过他的无线电收发报机,但没有得到应有的支持。而马可尼比较幸运,他的发明及时地得到了英国官方的支持。
1895年他在自家的花园里成功地进行了无线电波传递实验,次年即获得了专利。1898年在英吉利海峡两岸进行无线电报跨海试验成功,通讯距离为45 km; 1899年又建立了106 km距离的通讯联系。横跨大西洋的无线电报试验则冒了很大风险。当时许多人认为无线电波应该和光一样是直线传播的,而大西洋跨越2000海里①(3700km),这样弯曲的地球表面无论如何也不可能直接传递无线电波。
可是马可尼独具慧眼,他从远距离无线电波的成功实践和发射台一端接地的事实出发,坚信有可能使定向电波沿地球表面传播。1900年10月在英国建立了一座强大的发射台,采用10kW的音响火花式电报发射机,1901年12月,马可尼在加拿大用风筝牵引天线,成功地接收到了大西洋彼岸的无线电报。
试验成功的消息轰动全球。从1903年开始,从美国向英国《泰晤士报》用无线电传递新闻,当天见报。到了1909年无线电报已经在通讯事业上大显身手。
在这以后许多国家的军事要塞、海港船舰大都装备有无线电设备,无线电报成了全球性的事业,因此,马可尼和布劳恩获得了诺贝尔物理学奖。下面简单介绍他们两人的生平。
马可尼1874年4月25日出生在意大利的波伦那(Bologna)。他是次子,父亲是一位意大利乡绅,名叫朱赛普.马可尼,母亲叫安妮.吉姆逊,是爱尔兰克斯福德郡达芬城人,其父叫安德鲁.吉姆逊。马可尼先后在波伦那、佛罗伦萨(Florence)和里窝那(Leghorn)接受私人教育。
在少年时期,他就对物理和电学有着很浓厚的兴趣,读过麦克斯韦、赫兹、里希(Righi)、洛奇等人的著作。1895年马可尼在他父亲的蓬切西奥(Pontecchio)庄园开始了他的实验室实验。
在这里他成功地把无线电信号发送到了1.5英里(2.4km)的距离,他成了世界上第一台实用的无线电报系统的发明者。
布劳恩1850年6月6日出生于德国的富尔达(Fulda)。他在此地接受了地方普通中学的教育。他曾在马尔堡大学、柏林大学学习过,1872年毕业,他的毕业论文是关于弹性弦的振动。后来他在维尔茨堡大学担任过昆开(Quincke)教授的助手,1874年受聘到莱比锡的圣托马斯中学任教。
两年后他受聘为马尔堡大学的理论物理学编外教授,1880年又被聘请到斯特拉斯堡大学担任同样的职务。1883年布劳恩成了卡尔斯鲁厄(Karlsruhe)工业大学的物理学教授,并于1885年受聘到杜宾根大学任教。
他到这里的任务之一是建立一所新的物理研究所。他没有接受莱比锡大学的邀请去继承魏德曼的职务,而是在10年后于1895年又返回斯特拉斯堡担任物理研究所主任。
1898年他开始从事无线电报的研究,试图以高频电流将莫尔斯信号经过水的传播发送。后来他又把闭合振荡电路应用于无线电电报,而且是第一个使电波沿确定方向发射的试验者之一。1902年他成功地用定向天线系统接收到了定向发射的信号。
第一次世界大战爆发以后,布劳恩曾被派往纽约,作为一名见证人去参加一项专利索赔的诉讼。由于他离开了自己的实验室以及身体有病,没有可能继续进行科学研究工作。布劳恩的晚年是在美国安静地度过的,他在1918年4月20日逝世于美国。