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无线电的诞生
日期: 2013-11-29
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时间: 2013-11-29
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无线电,是无线电技术的简称,是一门专门研究利用无线电波传送各种信息的技术学科。 早在两千多年前,人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期(公元前475一211年)就发明了司南。而人类对于电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下,许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究,从而取得了重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸,与磁学现象有类似之处。 1785年,法国物理学家库仑在总结前人对于电磁现象认识的基础上,提出了后人所称的“库仑定律”,使电学与磁学现象得到了统一。 1800年,意大利物理学家伏特研制出化学电池,用人工方法获得了连续电池,为后人对电和磁关系的研究创造了重要条件。 1822年,英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上,提出了电磁感应定律,证明了“磁”可以产生“电”,这就为发电机和电动机的原理奠定了基础。 科学家们在这段时间里所作的对电磁学基本规律的研究,为后来无线电的诞生起到了重要的孕育作用。电磁学的发展,首先引起了通信方式的变革。 1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机,之后,又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。 1876年,美国的贝尔发明了电话,实现了人类最早的模拟通信。 1880年以后,用有线电报和有线电话来传送信息已开始得到应用,人类进入了有线电通信时代。英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上,提出了一套完整的“电磁理论”,表现为四个微分方程。这就是后人所称的“麦克斯韦方程组”。麦克斯韦得出结论:运动着的电荷能产生电磁辐射,形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名词,但他的电磁理论却已经告诉人们,“电”是可以“无线”传播的。 1887年,德国物理学家赫兹年第一次用人工方式产生出了电磁波,以实验证实了电磁波的存在。 意大利的马可尼和俄国的波波夫在不同的国度里,几乎在相同的时间(1895和1896)获得了无线电通信的成功,他们创造性的劳动,揭开了电磁学发展的新篇章,无线电技术作为一门新科学从此诞生了。 

今天,利用无线电波传送声音和图像节目的广播和电视,已经深入到社会生活的各个角落,成了亿万人民的伴侣。无线电并不是一、二个人发明出来的,它是人类文明逐步发展的结果,但是,有些人在其中起到了较为重要的作用。麦克斯韦之所以被称为无线电通信的报春人,是因为在当时,人们虽然已经知道“电”能生“磁”,“磁”能生“电”;知道利用电磁原理来制造电机和变压器;但是对于电与磁相互关系的本质还并不清楚,对于伴随某些电现象和磁现象而存在的电磁波还没有认识,可以说,麦克斯韦是一名非常杰出的电磁理论学家。他在总结前人经验的基础上,用非常精辟而微妙的数学方程式,阐明了电场与磁场的基本关系,建立了严谨的电磁场理论。麦克斯韦根据他所作的数学分析指出:只要存在着交变的电场,就能在其周围产生交变的磁场;反之,只要存在交变的磁场,就能在其周围产生交变的电场。这样一来、变化的电场在其周围产生变化的磁场,变化的磁场又在其附近产生变化的电场,如此循环下去,电场和磁场不就会越传越远了吗?据此,麦克斯韦认为:运动着的电荷能产生电磁辐射,形成逐渐向外传播的看不见的电磁波(简称电波)。这一结论公布于一百多年前是很了不起的,这个结论告诉人们:“电”是可以“无线”传播的。后来的事实证明,麦克斯韦的电磁波理论是完全正确的。除此之外,他还推导出电磁波有和光波相同的传播速度,从而揭示了光与电磁现象在本质上的统一性。


 

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