科技
电话的由来
它可双向实时通信,因价格低廉、操作简便,并能为用户提供一种文字无法实现的个人通信手段,已成为使用*广泛的通信设备。
在整个20世纪,电话是*重要的通讯工具。电话的***是大名鼎鼎的美国人贝尔。
贝尔毕业于医学院,跟父亲一起教了两年的聋哑儿童。不久,他成了波士顿大学的发声生理教授。除了教聋哑人外,他还致力于声学研究和电光传声研究。那个时候,美国人莫尔斯刚刚发明电报,贝尔一时也迷住了电报这新潮玩意儿。
在一次试验中,贝尔发现把音叉的端部放在带铁芯的线圈前面,如使音叉振动,线圈中会产生感应电流,通过电线把这电流送至另一只同样的线圈,线圈前的音叉也会振动,发出那边音叉振动一样的声音。由此,他联想到能像音叉一样发生振动的金属簧片,如用金属簧片代替音叉,线圈也应能产生感应电流,使簧片振动发声,这样金属簧片就会“说话”。贝尔马上与助手沃特森进行试验,因线圈中产生的电流太小而失败。后来,贝尔又联想到用薄铁皮代替金属簧片,线圈中的铁芯改用磁棒。
贝尔与沃特森在波士顿近郊租了几间简陋的房子,作为实验室和卧室,夜以继日地试制电话机。他们失败了无数次。**夜里,一阵吉他声启发了贝尔,他立即动手设计了一个类似共鸣箱作用的助音箱草图,照着草图,他和沃特森连夜赶制起来,一口气忙了两天两夜。
1875年6月2日,诞生了世界上**部电话机。他们又对电话不断进行改进,声音越来越清晰,1876年2月14日,贝尔申请了发明专利。1878年,贝尔在波士顿和纽约间进行**长途电话通话成功。
这种电话机的原理是:用导线绕在软铁棒上做成电磁铁,然后在电磁铁上放置一薄铁片做成送话器。如果对着薄铁片发声,薄铁片就会在声波的作用下产生振动,振动的薄铁片将对电磁铁产生电磁感应,在电磁铁线圈中感生出电流。电流通过导线流过受话方的受话器电磁铁线圈,于是,受话器的电磁铁即产生磁力,去吸引盖在电磁铁上的薄铁片,发出同样的声音。
几个月后,贝尔带着电话参加了为纪念美国独立100周年而在费城举办的博览会,引起了不小的轰动。巴西皇帝佩德罗二世对贝尔的电话机惊异不已,大声叫道:“它在说话呢!”
但是,惊异归惊异,并没有人原意投资。
贝尔对电话机的前景深信不疑,他和沃特森到处奔波宣传。1880年,终于得到一位有远见的名叫休顿的富翁的资助,日后声名显赫的贝尔电话公司成立了。
电话发明史上另一位重要的先驱是大发明家爱迪生。爱迪生仔细研究了贝尔的电话机,发现这项新发明存在一个关键性缺陷:送话器质量不高。
于是,爱迪生对贝尔的电话机做了一番改良。他把炭粒装入盒内,将金属圆片盖在上面。当人对金属圆片讲话时,音波使圆片振动,圆片与炭粒相接触,炭粒被振动的圆片压缩,使炭粒的电阻随音波的变化而变化。这样一来,流经炭粒盒的电流也随着音波的变化而变化,变化的电流经导线送到受话器,就把声频信号传送了过去��
贝尔公司立即买下了爱迪生送话器专利,用爱迪生的送话器和贝尔的受话器制造出性能更加优良的电话机。这样,贝尔公司战胜了竞争对手,成为美国*大的电话公司。
1878年,贝尔和沃特森同时分别设计出了**台人工电话交换机。
1891年,美国人阿尔蒙•B.斯特罗杰申请了**个自动电话交换机专利。1902年,美籍加拿大人弗森登发明了**台无线电话机。弗雷斯特发明了真空三极管,并于1912年将其用于无线电话机;同年他发明了再生电路,能够放大音频信号。1917年,美国研制出可以安在战斗机上的机载无线电话机。1923年5月,法国工程师安托万•巴尔构成功地研制出*初的电话拨号器口。此后,话筒和听筒装在一个方形手柄上的电话机,大都采用了这种拨号盘,直到20世纪60年代,才被电子式电话交换机所取代。
录音机的由来
它是“会说话的机器”,它**次记录了人类的声音,也以丰富的声音使生活越来越精彩。
录音机*早叫做留声机,而留声机是美国大发明家爱迪生在1877年发明的。
1877年的**,爱迪生在实验室里工作,他根据电话传话器里的模板随着人的说话声而引起震动的现象,拿起一根短针做起试验来。试验结束后,他从中得到了很大的启发,并产生了一种想法。这就是,说话的快慢高低能使短针产生相应的颤动,那么反过来,这种颤动也一定能发出原来的说话声音。可怎样才能使声音重发呢?于是,爱迪生开始研究起声音重发的问题。
1877年8月15日,爱迪生让助手克瑞西按他所设计的图纸上的图样,在实验室里制造出一台由大圆筒、曲柄、两根金属小管和模极组成的怪机器。当克瑞西组装好这台怪机器后,和其他的助手一样,对着它的怪模样不觉地发起愣来。爱迪生看着助手们这种似呆非呆、满腹狐疑的神情,就指着这台机器笑着对他们说道:“这是一台会说话的机器。”助手们无人置信,克瑞西还愿以**雪茄烟外加一篓大苹果与爱迪生打赌,其他的助手也都附和着愿和克瑞西一道跟他打赌。
于是,爱迪生取出一张锡箔,包在刻有螺旋槽纹的金属圆筒上,摇动曲柄,对着圆筒前的小管子,唱起了一支歌:“玛丽有只小羊羔,雪球儿似一身毛……”唱完后,他把圆筒转回原处,换上另一只小管子,轻悠悠地再摇起了曲柄。这时,奇迹果然在他们的面前出现了。随着爱迪生轻悠悠摇动曲柄,那台怪机器开始唱起了歌,与爱迪生刚才唱的一模一样。蓦然,他们蜂拥而上,把爱迪生抬起来,差点抛上房顶。后来,爱迪生又把留声机上的大圆筒和小曲柄改进成类似时钟发条的装置,带动一个薄薄的蜡制大圆盘的式样。
“会说话的机器”诞生的消息不胫而走,轰动了外界。当时的巴黎世界博览会立即把它作为时新展品展出。就连当时的美国总统拉瑟福德•海斯也在留声机旁转了两个多小时。
在爱迪生****的工作的基础上,美国科学家史密斯于1888年提出磁性录音的设想。1898年,丹麦科学家蒲尔生将设想变为现实,发明了世界**台钢丝录音机。
20世纪20年代以后,随着放大技术的发展和高频偏磁的利用,钢丝录音机正式成为商品,并开始用于广播、有声电影、电信传递等方面。20世纪30年代又出现了纸基和塑料基的磁性录音带,并开始采用球形磁头。到了40年代,磁性录音技术开始成熟。50年代前后,磁性记录从录音发展到录码的新领域,并进一步开拓了录像的新技术。随着半导体技术和集成电路、薄膜电路的应用,录音机的体积大为缩小。
为克服盘式磁录音的缺点,1963年,荷兰菲利浦公司制成体小、价廉、携带和操作方便的盒式磁带录音机,深受用户欢迎,并很快地在全世界发展起来。
后来,商家又制造出了微型盒式录音机和大盒式录音机,还涌现出许多新颖的立体声录音机及收录两用机。现在,中国学生普遍使用的学习机,就是性能进一步改进的录音机。
20世纪80年代以来,日本素尼等公司的产品长期雄霸了世界录音机市场。
超导技术的由来
超导技术的出现源自人类对低温的研究。1891年,法国人路易.加莱泰、瑞士人拉马尔•皮克泰成功地使微量的氮、空气和氢液化。俄国科学家格拉斯科发现,在**温度零度附近,纯金属的电阻似乎会完全消失。1892年,英国人詹姆斯。杜瓦用自己发明的真空绝缘镀银玻璃容器获得了可供实验用的液态氢,并且将温度进一步降低。1908年,在荷兰莱顿实验室里,物理学家坎默林•昂尼斯成功地制成了液态氦,这使实验室实验的温度又降低了一个数量级。
所谓超导现象,就是指物质在低温条件下表现出的一种奇异特性。这里的低温,是以**温度衡量的超低温。**零度约等于零下273℃,从这点开始,每增加一度为lK。
1911年,昂尼斯想使汞的温度冷却到接近**零度,但他一直没有找到合适的冷却剂。后来,他的学生兼助手霍尔斯特提醒他利用液态氦进行冷却,终于使汞的温度冷却到接近**零度。当昂尼斯在实验室里测量汞线的电阻随温度变化时,他惊异地发现,当温度降到4.2K时,电阻突然消失了!他的心立即狂跳起来,让助手重新做了一遍测试,结果还是一样。昂尼斯和助手紧紧地拥抱在一起,激动得热泪横流。昂尼斯称这种现象为物质的超导性,而汞这时进入的状态叫“超导态”;电阻为零的温度叫做转变温度。以后,在进一步的实验中感应产生的持久电流仍没有明显的衰减。
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