Радиоприёмник

Чтобы улавливать излучаемые волны, Герц придумал простейший резонатор – проволочное незамкнутое кольцо или прямоугольную незамкнутую рамку с такими же, как у «передатчика» - латунными шариками на концах и регулируемым искровым промежутком.

В результате проведённых опытов Герц обнаружил, что если в генераторе будут происходить высокочастотные колебания (в его разрядном промежутке проскакивает искра), то в разрядном промежутке резонатора, удалённом от генератора даже на 3 метра, тоже будут проскакивать маленькие искры. Таким образом, искра во второй цепи возникала без всякого непосредственного контакта с первой цепью. Проведя многочисленные опыты при различных взаимных положениях генератора и приёмника, Герц приходил к выводу о существовании электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью. Будут ли они вести себя, как свет? Герц проводит тщательную проверку этого предположения. После изучения законов отражения и преломления, после установления поляризации и измерения скорости электромагнитных волн, он доказал их полную аналогию со световыми. Всё это было изложено в работе «О лучах электрической силы», вышедшей в декабре 1888 года. Этот год считается годом открытия электромагнитных волн и экспериментального подтверждения теории Максвелла.

Благодаря своим опытам Герц пришёл к следующим выводам:

1. Волны Максвелла «синхронны» (справедливость теории Максвелла, что скорость распространения радиоволн равна скорости света).

2. Можно передавать энергию электрического и магнитного поля без проводов.

Чтобы лучше видеть искру в своих опытах, Герц поместил приёмник в затемнённую коробку. При этом он заметил, что в коробке длина искры в приёмнике становится меньше. Тогда Герц стал экспериментировать в этом направлении, в частности, он исследовал зависимость длины искры в случае, когда между передатчиком и приёмником помещается экран из различных материалов. Герц нашёл, что электромагнитные волны проходили через одни виды материалов и отражались другими, что привело в будущем к появлению радаров. Кроме того, Герц заметил, что заряженный конденсатор теряет свой заряд быстрее при освещении его пластин ультрафиолетовым излучением. Полученные результаты явились открытием нового явления в физике, названного фотоэффектом. Теоретическое обоснование этого явления позже дал Альберт Эйнштейн, получивший за это Нобелевскую премию в 1921 году. В 1892 году у Герца была диагностирована инфекция (после серьёзной мигрени). Его несколько раз прооперировали, чтобы вылечить болезнь, но бесполезно. Он умер от заражения крови в возрасте 36 лет в Бонне.

Герц построил электродинамику движущихся тел, исходя из гипотезы о том, что эфир увлекается движущимися телами. Однако его теория электродинамики не подтвердилась опытами и позднее уступила место электронной теории Хендрика Лоренца. Результаты, полученные Герцем, легли в основу развития радио.

В 1886-87 годах Герц впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта. Герц разрабатывал теорию резонансного контура, изучал свойства катодных лучей, исследовал влияние ультрафиолетовых лучей на электрический разряд.

Александр Степанович Попов (1859-1905)

Александр Попов - русский физик и электротехник, профессор, изобретатель радио.

18 декабря 1897 года один из изобретателей радио – Александр Попов – передал с помощью телеграфного аппарата, присоединённого к прибору, слова «Генрих Герц», которые являются одними из первых, переданных по радио.

Сторонники приоритета Попова указывают, что:

- Попов первый продемонстрировал практичный радиоприёмник (7 мая 1895).

- Попов первый продемонстрировал опыт радиотелеграфии, послав радиограмму (24 марта 1896).

- И то и другое произошло до патентной заявки Маркони.

- Радиопередатчики Попова широко применялись на морских судах.

На это критики возражают, что:

- Первое устройство, которое можно назвать приёмником, создал Генрих герц в 1888 году, а приёмник, работающий на когерере, создал Оливер Лодж в 1895 году и тогда же провёл удачный эксперимент с радиотелеграфичёской связью, послав сигнал азбукой Морзе на расстояние 40 метров. Приёмник Попова был лишь его усовершенствованием.

- Не существует документально подтверждённых данных, что Попов пытался серьёзно заниматься внедрением радиотелеграфии до 1897 года (то есть до того, как узнал о работах Маркони).

- В своей лекции (тема лекции: «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям») Попов не касался вопросов радиотелеграфии и даже не пытался приспособить для неё радиоприёмник (прибор был приспособлен для улавливания атмосферных явлений и получил название «грозоотметчик»).

- Целью Попова было воспроизведение опытов Лоджа, и его радиоприёмник представлял собой «всего лишь» усовершенствованную модификацию когерерного приёмника Лоджа.

C 1897 года Попов проводил опыты по радиотелеграфированию на кораблях Балтийского флота. Летом 1899 года, когда Попов был в Швейцарии, его ассистенты – П.Н. Рыбкин и Д.С. Троицкий – при проведении работ между двумя кронштадтскими фортами случайно обнаружили, что когерер при уровне сигнала, недостаточном для его возбуждения, преобразует амплитудно-модулированный высокочастотный сигнал в низкочастотный, так что его сигналы становится возможным принимать на слух. При известии об этом Попов модифицировал свой приёмник, поставив вместо чувствительного реле телефонные трубки, и летом 1901 года получил русскую привилегию № 6066, группа XI, с приоритетом 14 (26) июля 1899 года на новый (линейно-амплитудный) тип «телеграфного приёмника депеш, посылаемых с помощью какого-либо источника электромагнитных волн по системе Морзе».

Когерер был изобретён Эдвардом Бранли в 1890 году и представлял собой стеклянную трубку, наполненную металлическими опилками, которые могли резко и намного (в несколько сот раз) менять свою проводимость под воздействием радиосигнала. Сигнал вызывал проскакивание множества искр между отдельными опилками. Искры разрушали слой окисла на их поверхности, и они «сплавлялись» друг с другом. Для приведения «трубки Бранли» в первоначальное состояние для детектирования новой волны, её нужно было встряхнуть, чтобы нарушить контакт между опилками. В 1894 году это устройство было усовершенствовано Оливером Лоджем, который и дал ему название «когерер». Лодж приставил к «трубке Бранли» «прерыватель» (тремблер) в виде ударника с часовым механизмом, который через равные промежутки времени ударял по когереру, восстанавливая его проводимость. Александр Степанович Попов использовал когерер в своём первом радиоприёмнике («грозоотметчике»), в котором усовершенствовал его конструкцию, введя в схему автоматическую обратную связь: от радиосигнала срабатывало реле, которое включало звонок, и одновременно срабатывал ударник, ударявший по стеклянной трубке с опилками. Замет Маркони применил вакуумный когерер. В схеме радиоприёмника Маркони когерер использовался как пробойный конденсатор. При наличии радиоволны в колебательном контуре на пробойном конденсаторе появлялось резонансное напряжение, которое при достижении относительно большой величины пробивало тонкие плёнки окислов.