Радио

РОЖДЕНИЕ РАДИО

В 1889 году А. С. Попов присутствовал на очередном заседании Русского физико-химического общества во время опытов с электромагнитными волнами, производимых проф. Н.Г. Егоровым.

Зал заседания был затемнен. На кафедре в тусклом свете керосиновой лампы поблескивали два жестяных рефлектора, наподобие тех, которые применяются в прожекторах. Внутри одного рефлектора на близком расстоянии друг от друга были укреплены два металлических шарика, от которых тянулись провода к источнику электричества. Это был вибратор — прибор, «вырабатывающий» электромагнитные волны. Внутри другого рефлектора также находились два металлических шарика. Они были соединены друг с другом проволочной дугой. Этот прибор предназначался для улавливания электромагнитных волн и назывался резонатором.

Опыт начался в полной темноте. Между шариками вибратора, соединенными с источником электричества, вспыхнула крошечная голубоватая искорка. В тот же момент между шариками резонатора появилась ответная искра. Она была настолько слаба, что участникам опыта приходилось по очереди рассматривать ее через увеличительное стекло.

Искорка в резонаторе порождалась электромагнитными волнами. Резонатор мог действовать лишь на ничтожных расстояниях.

Попов решил создать более чувствительный приемник электромагнитных волн, способный улавливать даже очень слабые сигналы.

В 1894 году было открыто интересное свойство обыкновенных металлических опилок. Если горстку опилок насыпать между двумя металлическими проводами, соединенными с источником электричества, то в такой цепи будет течь чрезвычайно слабый ток. Но как только поблизости возникнет электрическая искра, сила тока резко возрастет.

Способность опилок изменять свое «сопротивление» электрическому току объясняется просто. Опилки состоят из множества мелких крупинок металла. Каждая такая крупинка покрыта тонким слоем окислов — химических соединений металла с кислородом. Окислы проводят ток хуже, чем чистые металлы. К тому же частицы металла в опилках соприкасаются друг с другом лишь в нескольких точках. Площадь соприкосновения мала, поэтому сопротивление электрическому току велико.

Под воздействием электромагнитных волн, возникающих при электрической искре, между крупинками появляются микроскопические искорки, и опилки слипаются в одно целое. Площадь соприкосновения частиц металла во много раз возрастает, и сопротивление опилок току уменьшается. Сила тока, проходящего через опилки, резко увеличивается.

Чтобы вернуть опилки в начальное состояние, нужно слегка встряхнуть их. Тогда они снова рассыплются, и сила тока опять станет ничтожно малой.

При опытах с опилками металлический порошок насыпали в стеклянную трубку, которую А. С. Попов назвал «чувствительной». Чувствительную трубку он и положил в основу своего приемника. Ученый испытывал трубки различной длины и формы, порошки разных металлов. Наконец, он получил прибор, отличавшийся высокой восприимчивостью к электромагнитным волнам.

Оставалось придумать наиболее совершенный способ периодического встряхивания трубки, чтобы она хорошо проводила ток только при облучении электромагнитными волнами. Но как раз в этом заключалась главная трудность, с которой столкнулся изобретатель радио.

Может быть, просто постукивать по трубке пальцем? Такой примитивный способ, естественно, не удовлетворял ученого. Применить специальный пружинный механизм? Сложно и ненадежно.

После долгих поисков А. С. Попов нашел простое и остроумное решение. Пусть сама волна встряхивает опилки!

Для этой цели пригодился обычный электрический звонок. Под воздействием электромагнитных волн трубка начинала пропускать ток, и звонок звонил, как если бы кто-нибудь нажал на кнопку. При этом молоточек звонка ударял по трубке и встряхивал опилки (рис. 1).

^{Рис. 1. Внешний вид первого радиоприемника А. С. Попова с чувствительной трубкой.}

На первых порах А. С. Попов приспособил свой приемник для исследования гроз и назвал его «грозоотметчиком». Молния — сверхмощный радиопередатчик. Ее удары возбуждают в пространстве целые вихри электромагнитных волн. «Грозоотметчик», улавливая отголоски этих вихрей, сигнализировал о приближении грозы, когда она была еще очень далеко.

7 мая 1895 года ученый впервые продемонстрировал свое изобретение. В этот день он выступил на заседании физико-химического общества с докладом под скромным названием: «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям».

Свой доклад, ознаменовавший рождение беспроволочной связи, А. С. Попов закончил пророческими словами:

«В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний…».

День 7 мая, признанный всем прогрессивным человечеством днем изобретения радио, стал национальным праздником советского народа.

Вместе со своим помощником П. Н. Рыбкиным Александр Степанович продолжал работать над усовершенствованием изобретения. Еще при первых опытах ученый заметил, что если присоединить к одному из выводов чувствительной трубки кусок провода, то дальность приема во много раз увеличится. Так была создана антенна — один из важнейших элементов радиосвязи. Присоединяя другую такую же антенну к передатчику, Попов добился нового значительного увеличения дальности.

Затем изобретатель заменил звонок в приемнике обычным телеграфным аппаратом. Условные телеграфные сигналы — точки и тире, определенные комбинации которых обозначали те или иные буквы, — стали автоматически записываться на узкую бумажную ленту.

24 марта 1896 года Попов продемонстрировал перед учеными беспроволочную телеграфную передачу. В физическом кабинете Петербургского университета был установлен радиоприемник, а на расстоянии 250 метров от него, в здании университетской химической лаборатории находился передатчик, которым управлял П. Н. Рыбкин. Вот что рассказывает один из очевидцев этого замечательного события профессор О. Д. Хвольсон.

«Передача происходила таким образом, что буквы передавались по азбуке Морзе, притом знаки были ясно слышны. У доски стоял председатель физического общества, профессор Ф. Ф. Петрушевский, имея в руках бумагу с ключом азбуки Морзе и кусок мела. После каждого передаваемого знака он смотрел на бумагу и затем записывал на доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились два слова: „Генрих Герц“. Трудно описать восторг многочисленных присутствовавших и овации А. С. Попову…»

Уже в следующем 1897 году дальность действия беспроволочного телеграфа превысила 5 километров. Жизнеспособность радио была доказана.