А.С. Попов – изобретатель радио. Жизнь и деятельность ученого

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Александр Степанович Попов (1859-1906 гг.) - великий русский ученый, изобретатель радио.

Деятельность А. С. Попова, предшествовавшая открытию радио - это исследования в области электротехники, магнетизма и электромагнитных волн.

7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника.

Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио.

Изобретение радио в нашей стране не было случайностью. Попов был одним из образованнейших людей своего времени, выдающимся физиком и крупнейшим электротехником.

История открытия радио, в которой сплелись имена многих исследователей разных стран, еще раз подтверждает важный закон истории науки, о котором писал Ф. Энгельс в 1894 г., за год до открытия радио, говоря, что, если время для открытия созрело, “это открытие должно быть сделано”.

Открытие радио подтвердило справедливость теории Максвелла высшим критерием истины - практикой. Теория Максвелла выдвинула перед физикой ряд острых и глубоких вопросов, решение которых привело к новому революционному этапу в истории физики.

1. Биография учёного

Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 года на Богословском заводе на Урале, где его отец был священником. Из шести детей, составлявших семью Поповых, Александр был третьим. Сыновей небогатого священника ожидало определённое будущее: служба дьяконом или священником в одном из приходов своей епархии, часто в приходе отца. Но уже с самых малых лет у Александра стали проявляться совершенно иные склонности и интересы. Его детские игры и занятия резко выделяли его из круга сверстников, интересовавшихся обычными играми мальчишек. Вместо этого он предпочитал заниматься постройкой действующих моделей водяных колёс, мельниц, разного рода движущихся механизмов. Искусно сделанные машинки вызывали удивление не только у сверстников, но и у взрослых.

Тем не менее, когда наступило время, Попов из-за отсутствия средств был отдан отцом в духовное училище, где обучение и содержание были бесплатными. По окончании училища он поступил в Пермскую духовную семинарию. И здесь Александр Степанович находил время для самостоятельных занятий точными науками, за что даже получил от товарищей прозвище "математик". Вполне понятно, что юношу с такими склонностями не привлекала карьера священника. По окончании семинарии А. С. Попов самостоятельно подготовился к дополнительным экзаменам, успешно сдал их и в восемнадцать лет, в 1877 г., поступил на физико-математический факультет Петербургского университета.

В университете А. С. Попов всё свободное от занятий время проводил в физической лаборатории, занимаясь преимущественно опытами по электричеству. В 1881 г. в Петербурге открылась Электрическая выставка; А. С. Попов устроился туда сотрудником и, изучив до мельчайших подробностей все экспонаты, давал посетителям обстоятельные и чёткие объяснения.

По окончании курса А. С. Попов, благодаря выдающимся успехам и интересу к физике, был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию. Ему, ещё так недавно покинувшему студенческую скамью, предстояло в ближайшем будущем самому обучать молодых людей. Для этого необходимо было обладать достаточно глубокими и разносторонними знаниями, большой эрудицией. Экспериментальная сторона любимого предмета - физики - была А. С. Попову близка и понятна, но теоретическая физика в те времена в университете была поставлена крайне слабо, и молодой преподаватель остро чувствовал недостаточность знаний, вынесенных из университета. Этот пробел он старался пополнить самостоятельными занятиями. Однако материальная необеспеченность, необходимость одновременно добывать средства к жизни и помогать большой семье не позволяли отдавать учению столько времени, сколько хотелось и сколько было необходимо. Надо было найти выход из положения.

В 1883 г. в Минном офицерском классе в Кронштадте открылась вакансия ассистента по одному из разделов электричества. Минный офицерский класс был в те годы единственным в России высшим учебным заведением, в котором электротехника занимала видное место и в котором велась солидная научно-техническая работа в направлении практических применений электричества, в особенности в морском деле. Возможность работать по электротехнике, одновременно учась и обучая других, а также и приличные условия службы побудили А. С. Попова принять это место. Александр Степанович скоро снискал себе искреннюю симпатию сослуживцев; скромный, застенчивый, совершенно лишённый каких-либо стремлений играть видную роль, молодой преподаватель не мог вызвать неприязни даже в среде карьеристов-чиновников. Вскоре ему пришлось принять на себя чтение лекций. Это помогло ему создать для себя стройную картину физических явлений и, в частности, учения об электричестве. Последовательность и ясность изложения, умение оживлять лекции демонстрациями и примерами, а также хорошая дикция обеспечили А. С. Попову успех. И в дальнейшем доклады А. С. Попова в Физическом и других обществах и его лекции в Электротехническом институте неизменно привлекали многочисленную аудиторию.

А. С. Попова всегда особенно влекла к себе область прикладных, технических знаний, но, с другой стороны, всё разнообразие вопросов чистой физики оставалось для него всегда близким, интересным и важным. Если его первая напечатанная работа "Условия наивыгоднейшего действия динамо-электрической машины" была посвящена техническому вопросу, то в статье "Случай превращения тепловой энергии в механическую" он рассматривает вопрос, не имеющий прямого отношения к технике. Наибольший интерес представляли для А. С. Попова вопросы энергетики. Именно эта область физики всегда оставалась в центре его внимания. Однако ни одно явление природы, ни одно открытие или изобретение не проходили мимо А. С. Попова. Так, например, в связи с солнечным затмением 1887 г. он вместе с университетскими товарищами с увлечением изучает всё, что было к тому времени известно о Солнце. Он принимает деятельное участие в организации экспедиции для наблюдения затмения и отправляется с этой целью в Красноярск. Несколько лет спустя, как только в России стало известно об открытии Рентгеном х-лучей, А. С. Попов собственноручно изготовляет рентгеновскую трубку, производит с ней ряд экспериментов и получает первые в России фотоснимки (рентгенограммы), которые по его инициативе используются для диагностических целей в Кронштадтском госпитале.

В этот период времени А. С. Попов читает курс высшей математики и практической физики в Морском техническом училище и в Минном офицерском классе. Ежегодно летом он уезжает в Нижний-Новгород, где заведует электрическими установками на территории ярмарки. В течение девяти лет преподаватель математики и физики руководит крупным по тому времени энергетическим хозяйством. Будучи членом общества "Электротехник", А. С. Попов возглавляет постройку ряда электрических станций в Москве, Рязани и других городах. Работа в этой области создала ему имя одного из лучших русских специалистов по энергетике.

В 1893 г. А. С. Попов получил командировку в Чикаго на выставку, где имел возможность близко познакомиться с последними достижениями электротехники и физики, в частности, с опытами Герца, ранее известными ему только по литературе. Конечно, опыты Герца не могли не привлечь его внимания. Склонный к аналогиям и обобщениям, он воспринял открытие новых "лучей электрической силы" как фактор величайшей важности, подтверждающий теорию Максвелла. Привыкший подходить к физическим явлениям с практической стороны, он тотчас же стал искать возможных приложений этих лучей для передачи сигналов на расстояние.

За это время А. С. Попов приобрёл в Морском ведомстве большой авторитет и славу выдающегося специалиста. В одном из документов о награждении А. С. Попова орденом Станислава 2-й степени и датированном 1894 годом, было сказано: «Коллежский Асессор А. С. Попов работает в Минном офицерском классе преподавателем с 1883 г. За эти 11 лет он преподавал практическую физику, предмет, который самостоятельно разработан сообразно с требованиями программы гальванизма и химии и для которого им составлены курсы. В 1883г., во время болезни преподавателя гальванизма он заменил его, взяв на себя преподавание двух предметов почти целую зиму». За это время А. С. Попов приобрел общее уважение и вполне заслуженную славу прекрасного профессора и серьёзного учёного, чутко относящегося к развитию науки, новыми приобретениями которыми он всегда охотно делился с помощью чрезвычайно интересных лекций и сообщений.

Дата 7 мая 1895 года должна быть отмечена как имеющая особое значение в истории радиосвязи и современной культуры. В этот день Александр Степанович Попов прочитал на заседании Русского физико-химического общества доклад "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям" и продемонстрировал передачу знаков азбуки Морзе без помощи проводов. Свой доклад А. С. Попов закончил словами: "В заключение я могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть применён к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией".

Весной и осенью этого же года он продолжал свои опыты в помещении Минного класса и в прилегающем саду. Передача сигналов производилась уже на расстоянии нескольких десятков метров. Приёмник был несколько усовершенствован по сравнению с первоначальным образцом и имел все существенные детали, вошедшие в состав приёмников беспроволочного телеграфа, применявшихся затем в продолжение ряда последующих лет. Этот приёмник в конце 1895 г. был передан метеорологической станции Петербургского лесного института, где под названием "грозоотметчика" служил для регистрации грозовых разрядов на расстояниях до 30 километров.

24 марта 1896 г. А. С. Попов снова выступил с докладом в Русском физико-химическом обществе, наглядно демонстрируя возможность телеграфирования без проводов.

Приёмный и передающий аппараты были расположены в разных помещениях на расстоянии 250 метров. А. С. Попов передал первую в мире радиограмму, состоявшую из двух слов - "Генрих Герц". Текст этой радиограммы очень показателен; он характеризует самого изобретателя радио. А. С. Попов ясно понимал, что его исследования вызовут переворот в области связи без проводов. Однако поразительно скромный и преданный науке, он готов был прежде всего воздать должное своим предшественникам. Интересы науки и бескорыстное служение ей были для А. С. Попова превыше всего.

Все опыты с электромагнитными волнами А. С. Попов должен был производить, не имея на это никакого специального оборудования. Необходимые приборы изготовлялись собственноручно им самим или его помощниками.

В течение последующих полутора лет он сделал весьма важное усовершенствование передающей части беспроволочного телеграфа: к вибратору Герца он с одной стороны присоединил антенну, а другую его половину заземлил, благодаря чему дальность передачи заметно возросла. К этому времени итальянец Маркони, начавший первоначально заниматься опытами Герца в Болонье у профессора Риги, применив передаточное устройство и антенну Попова, осуществил связь на расстоянии в несколько сотен метров, а затем и в несколько километров. Когда слухи об этом проникли в печать, Морское ведомство ассигновало на опыты Попова... триста рублей.

Ограниченность средств, возможность производить опыты только летом, так как остальное время было занято преподаванием, недоверие и непонимание важности нового средства связи в высших кругах - всё это тормозило работу А. С. Попова.

Только через три года, в 1898 г., удалось построить две полные приёмно-передающие станции, с которыми (между учебным судном "Европа" и крейсером "Африка") была установлена беспроволочная связь до 8 километров. Опыты этого года подтвердили возможность-связи в любых метеорологических условиях и, в частности, в тумане, когда обычная световая сигнализация не могла быть применена. В 1899 г. инженер Дюкрете, владелец небольшого завода в России, получил заказ от Морского министерства на три станции, которые и были готовы к осени этого же года.

Морское ведомство уже достаточно хорошо поняло важность беспроволочной связи. Построенные станции были установлены на броненосцах черноморской эскадры "Георгий Победоносец" и "Три Святителя".

Однако, несмотря на то, что А. С. Попов за свои работы получил в это время премию Русского технического общества, несмотря на все безусловные успехи беспроволочного телеграфа, несмотря на энергию Дюкрете, - масштабы работ А. С. Попова, ограниченные ничтожно малыми средствами, были очень незначительными.

Всё же 1899 год отмечен двумя существенными достижениями А. С. Попова: во-первых, им был разработан приёмник с телефоном (прообраз современного детекторного приёмника), позволивший увеличить дальность работы; во-вторых, было установлено беспроводное сообщение между островом Гогланд и городом Котка, необходимость в котором появилась в связи с работами по снятию с камней потерпевшего аварию броненосца "Генерал-адмирал Апраксин". Дальность передачи в этом случае была более 40 километров. Тогда же радиотелеграф впервые послужил к спасению человеческих жизней: с Гогланда было получено сообщение о бедственном положении группы рыбаков, унесённых на льдине. Ледокол "Ермак" по радио получил приказ отправиться в море, вскоре обнаружил и спас всех людей.

На Западе в это время организовалось несколько мощных промышленных предприятий, производивших радиоаппаратуру. Если ещё в 1899 г. вернувшийся из-за границы и посетивший там ряд немецких и французских радиостанций Александр Степанович мог сказать, что "мы не очень отстали от других", то уже через пару лет всем было ясно, что отставание нарастало катастрофически. Несмотря на все усилия А. С. Попова, министерская рутина, казённое отношение к делу, боязнь ответственности, наконец, недружелюбное отношение к изобретениям и изобретателям не давали возможности ни развить работы в кронштадтских мастерских Морского министерства, ни увеличить заказы заводу Дюкрете.

В результате, в 1905 г., когда, в связи с начавшейся русско-японской войной, потребовалось большое количество радиостанций, оказалось, что единственным способом получить их быстро и в достаточном числе - это... заказать их какой-либо иностранной фирме.

В начале 900-х годов в деятельности Александра Степановича происходит поворот. В 1900 г. Петербургский электротехнический институт присуждает ему звание почётного инженера-электрика, в следующем году Русское техническое общество избирает его своим почётным членом.

В этом же году он принимает приглашение на кафедру физики в Электротехническом институте, который в это время был реорганизован и переведён в новые специально построенные здания на Аптекарском острове. Новому профессору физики предстояла большая работа по организации курса и лабораторий. А. С. Попов уделял этому много времени и внимания, тем более, что, по его мнению, преподавание физики в электротехническом высшем учебном заведении должно было значительно отличаться от преподавания её в университете. А. С Попов составил подробную программу работ и начал её воплощать в жизнь.

Деятельность его как профессора Электротехнического института не позволила ему отдавать работе по практическому применению беспроволочного телеграфа столько времени, как ранее. Летний период 1902 г. был последним, когда он имел возможность лично принимать участие в опытах на судах.

Александр Степанович, получивший к этому времени известность как изобретатель и профессор, сохранил все прежние черты своего характера: скромность, внимание к чужим мнениям, готовность идти навстречу каждому и посильно помогать требующим помощи. И в своей технической работе, и в преподавательской деятельности он всегда с вниманием выслушивал мнения, высказываемые помощниками и сотоварищами, и принимал к сведению их полезные советы. Но и в сравнительно спокойной обстановке Электротехнического института ему приходилось тратить много сил, чтобы организовать кафедру физики так, как он считал это целесообразным. Институт находился в ведении наиболее косного из министерств - Министерства внутренних дел, и всякое живое начинание встречало там, в лучшем случае, пассивное сопротивление. И в этот период, когда А. С. Попов получил уже всеобщее признание, когда его "карьера", как тогда выражались, была сделана, - он имел кафедру в столице, был окружён доброжелательными сотрудниками и сотоварищами, - душевного спокойствия он не имел: он видел, как его любимое детище - беспроволочный телеграф - не совершенствуется так, как ему хотелось бы. По мере возможности он продолжает свои работы по беспроволочному телеграфированию (и телефонированию) в лаборатории Электротехнического института; он изучает электрические колебания с помощью трубки Брауна, исследует волномеры, редактирует издание работ по радиосвязи и т. д.

Наступил 1905 год. Под давлением пробудившихся общественных! сил правительство должно было пойти на предоставление некоторых политических свобод, в частности, была введена и автономия высшей школы. Первым выбранным почти единогласно директором Электротехнического института был Александр Степанович Попов. Именно в это время в стенах Электротехнического института скрывался от полиции Владимир Ильич Ленин, имя которого теперь носит институт.

Заботы, связанные с выполнением ответственных обязанностей директора, расшатали и без того не слишком крепкое здоровье Александра Степановича. После одного очень бурного объяснения в министерстве, вернувшись домой, он почувствовал себя внезапно очень плохо. Врачи констатировали у него кровоизлияние в мозг, и 13 января 1906 года Александр Степанович Попов умер, не приходя в сознание.

После смерти А. С. Попова малые научные и производственные возможности фирмы Дюкрете скоро свели со сцены радиостанции системы "Попова-Дюкрете". С другой стороны, успехи беспроволочного телеграфа на Западе, широкая реклама новых радиотехнических фирм, происки иностранных дельцов, стремившихся заработать на применении радио миллионы, мало-помалу сделали то, что имя А. С. Попова стало всё реже упоминаться как имя изобретателя телеграфа без проводов. Только через несколько лет, по инициативе Русского физико-химического общества, был поднят вопрос о роли А. С. Попова в деле изобретения беспроволочного телеграфа. Комиссия Русского физико-химического общества под председательством профессора Хвольсона, созданная с этой целью, проделала большую работу. После тщательного изучения вопроса и переписки с рядом иностранных учёных она установила, что "А. С. Попов по справедливости должен быть признан изобретателем телеграфа без проводов при помощи электрических волн".

2. Первые шаги к радио

Когда в 1887 г. своими экспериментами немецкий физик Г.Р. Герц (1857 - 1894) доказал справедливость гипотезы Дж.К. Максвелла (1831 - 1879) о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света (называемых теперь радиоволнами), многие изобретатели в разных странах занялись вопросом использования этих волн для беспроволочной передачи сигналов. Немалый вклад внесли в это французский физик Э. Бранли (1844 - 1940), а также английский ученый О. Дж. Лодж (1851 - 1940).

Первая в мире радиопередача была осуществлена в России знаменитым изобретателем и ученым А.С. Поповым (1859 -1906). В 1888 г. ученый узнал об открытиях Герца и немедленно приступил к их воспроизведению. В 1889 г. в одной из своих лекций, Попов впервые указал на возможность использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов. Ознакомившись с работами Бранли и Лоджа, Попов продолжал совершенствовать детали передатчика и приемника вводя такие важные новые элементы, как провод, присоединенный к схеме, т.е. прообраз приемной антенны (1894). В это время с А.С. Поповым начал работать его друг и помощник П.Н. Рыбкин (1864 -1948). 23 апреля (7 мая по новому стилю) 1895г. на заседании Русского физико-химического общества А.С. Попов демонстрировал свой аппарат, "явившийся родоначальником всех приемных приборов искровой "беспроволочной телеграфии". Обнаружив, что прибор реагирует на грозовые разряды, Попов создал свой "грозоотметчик", практически использованный для приема сигналов о приближении гроз в метеорологической обсерватории столичного Лесного института, на Нижегородской ярмарке и других случаях. В 1895 - 1896 гг. ученый совершенствовал свое передающее устройство. 12 (24) марта 1896 г. был организован прием первой в мире радиограммы в Физическом кабинете Петербургского университета на Васильевском острове. Станция отправления находилась на расстоянии 250 метров, в Химическом институте. К приемному устройству был присоединен телеграфный аппарат, передававший по алфавиту Морзе одну букву за другой. Текст этой депеши гласил: "Генрих Герц".

Между тем летом 1896г. в печати появились (без сообщения каких-либо технических подробностей) сведения о том, что итальянец Маркони открыл способ "беспроволочного телеграфирования". Г. Маркони (1874 -1937) не имел специального образования, но обладал энергичной коммерческой и технической предприимчивостью. Тщательно изучив все, что было опубликовано по вопросу о передаче излучений без проводов, он сам сконструировал соответствующие приборы и отправился в Англию. В Англии при поддержке почтового ведомства Маркони организовал частную фирму "Wireless Telegraph and Signal" ("Компания беспроволочного телеграфа и сигналов"). Первая радиограмма была передана в июне 1898 г. В 1899 г. Маркони осуществил передачу через Ла-Манш, а в 1901 г. - через Атлантику.

Проблемой беспроволочной передачи сигналов много занимался американский ученый югославского происхождения Н. Тесла (1856 - 1943). В 1890 - 1891 гг. он создал специальный высоковольтный высокочастотный резонансный трансформатор, сыгравший исключительную роль в дальнейшем развитии радиотехники. В 1896 г. Тесла передал радиосигналы на расстоянии 32 км. на суда, двигавшиеся по Гудзону. С 1901 г. радиопередатчиками стали оборудоваться морские суда. В 1905 г. американец Форест установил радиосвязь между железнодорожным составом в пути со станциями на дальность 50 км. В 1907 году была установлена надежная радиосвязь между Европой и Америкой. В 1910 году пароход "Теннеси" получил сообщение о прогнозе погоды из Калифорнии на расстоянии 7,5 тыс. км, а в 1911 году была достигнута радиосвязь на 10 тыс. км.

Огромное значение для дальнейшего развития электросвязи имело появление на рубеже ХIХ и ХХ вв. электронных ламп. В 1883 г. Эдисон обнаружил, что стеклянная колба вакуумной лампочки накаливания темнеет из-за распыления материала нити. Впоследствии было установлено, что причиной этого "эффекта Эдисона" является испускание электронов раскаленной нитью лампочки (явление термоэлектронной эмиссии). В 1904 г. английский ученый Дж. Э.Флеминг (1849 -1945) изобрел вакуумный диод (двух электродную лампу) и применил его в качестве детектора (преобразователя частот электромагнитных колебаний) в радиотелеграфных приемниках. В 1906 г. американский конструктор Ли де Форест (1873 - 1961) создал трехэлектродную вакуумную лампу - триод (аудион Фореста), которую можно было использовать не только в качестве детектора, но и усилителя слабых электрических колебаний. Спустя 4 года инженеры Либен, Рейкс и Штраус в Германии сконструировали триод с сеткой в виде перфорированного листа алюминия, помещенной в центре баллона. Однако первые приборы имели слабый коэффициент усиления. Необходимы были дополнительные изыскания, чтобы превратить триод в настоящий усилитель. Этим новым устройством была регенеративная схема (1912) американского радиотехника Э.Х. Армстронга (1890 -1954). Это был чувствительный приемник и первый немеханический генератор чистых непрерывных синусоидальных сигналов. Регенеративная схема Армстронга была быстро принята промышленностью. В 1915 г. между Нью-Йорком и Сан-Франциско была установлена трансконтинентальная телефонная связь с применением регенеративных ретрансляторов.

В 1913 г. немец А. Мейснер (1883 - 1958) открыл способность триода усиливать и генерировать электромагнитные колебания. Благодаря этому был построен первый ламповый радиопередатчик. Передатчик Мейснера передавал как телефонные так и телеграфные сигналы. В разработке приемно-усилительных и генераторных ламп значительная роль принадлежит русскому физику Н.Д. Папалекси (1880 - 1947). В 1911 году он заложил основы теории преобразовательных схем в электронике. В 1914 -1916 гг. Папалекси руководил разработкой первых образцов отечественных радиоламп. В 1916 г. при активном участии ученого-радиотехника М.А. Бонч-Бруевича (1888 -1940) в России было налажено собственное производство электронных ламп.

3. Устройство приёмника

попов радио электромагнитный

А.С. Попова не удовлетворял метод Герца, в котором индикатором колебаний была маленькая искра, рассматриваемая в лупу, он искал новый, практичный и чувствительный детектор колебаний. Так им был сконструирован специальный механический радиометр, воздушный термометр, но все эти индикаторы мало удовлетворяли Попова. Несомненно, что в это время он думал о практическом приложении воли Герца, Поэтому он с особой остротой воспринимал всё новое в области детектирования электрических колебаний.

В 1890 г. появилось сообщение французского физика Эдуарда Бранли о наблюдённом им воздействии электрического разряда на проводимость металлических порошков (железа, алюминия, сурьмы, кадмия, цинка, висмута и т. д.). Бранли писал: Если сделать контур, состоящий из элемента Даниэля, чувствительного гальванометра, металлического проводника и эбонитовой пластинки с нанесённой медью или трубочки с опилками, то большей частью проходит лишь ничтожный ток. Однако сопротивление резко уменьшается, что видно по сильному отклонению гальванометра, если вблизи контура произвести один или несколько разрядов.

В 1894г. Бранли описал более подробно это явление в статье «О проводимости несплошных проводящих веществ». Однако ни в первом, ни во втором сообщении не подчёркивается и даже не указывается роль электрических колебательных процессов в изменении проводимости, и вопрос о применении этого явления в качестве индикатора колебаний даже не ставится.

В качестве индикатора колебаний трубка с опилками была применена О. Лоджем в 1894 г. и названа им «когерером». «Этот прибор, который я называю когерером, удивительно чувствителен как детектор герцовских волн», - писал Лодж. Сообщение Лоджа произвело на Попова огромное впечатление. Его сотрудник П. Н. Рыбкин писал по этому поводу: Я до сих пор помню, с каким волнением показывал Александр Степанович мне номер журнала , в котором была помещена статья Лоджа, где он описывал свои знаменитые опыты по применению открытия Бранли к устройству когерера для обнаруживания при помощи его электрических колебаний.

Легко попять и волнение и дальнейшие творческие искания Попова: наметился путь решения большой задачи. К весне 1895 г. первый в мире приёмник электрических колебаний был создан. 25 апреля (7 мая) 1895 г. на 151-м (201-м) заседании Физического отделения Русского физико-химического общества А. С. Попов сделал доклад «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». Содержание доклада, дополненное протоколами испытаний по регистрации атмосферных разрядов, произведённых Г. А. Лобачевским с прибором Попова в Лесном институте летом 1895 г., составило предмет статьи Попова «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний А, С. Попова», представленный в декабре 1895 г. в журнале Русского физико-химического общества и появившийся в первом номере этого журнала за 1896 г. Приёмник Попова описан им в этой статье следующим образом:

Трубка с опилками подвешена горизонтально между зажимами М и N на лёгкой часовой пружине, которая для большей эластичности согнута со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своём действии он мог давать лёгкие удары молоточком посередине трубки, защищённой от разбивания резиновым кольцом. Удобнее всего трубку и звонок укрепить на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно.

Действует прибор следующим образом. Ток батареи 4-5 в постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В и по обмотке электромагнита реле обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притягивания якоря реле, но если трубка AВ подвергается действию электрического колебания, то сопротивление мгновенно уменьшится и ток увеличится настолько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь, идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнётся и звонок начнёт действовать, но тотчас же сотрясённая трубка опять уменьшит её проводимость, и реле разомкнёт цепь звонка.

Из опытов, приведённых Поповым для испытания чувствительности приёмника, особенно важны два первых:

1) Прибор отвечает на разряды электрофора через большую аудиторию, если параллельно направлению разряда провести от точки А или В проволоку длиной около 1 метра, для увеличения энергии, достигающей опилок.

2) В соединении с вертикальной проволокой длиной в 2,5 метра прибор отвечал на открытом воздухе колебаниям, произведённым большим «герцевым вибратором» (квадратные листы 40 сантиметров в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 сажен.

Из выделенных нами мест статьи Попова ясно видно, что в 1895 г. он принимал радиоволны на расстоянии 60 м на приёмную антенну своего приемника. В той же статье Попов так характеризует область применения его прибора: Прибор, обладающий такой чувствительностью, может служить для различных лекционных опытов с электрическими колебаниями и, будучи закрыт металлическим футляром, с удобством может быть приспособлен к опытам с электрическими лучами...

Другое применение прибора, которое может дать более интересные результаты, будет его способность отмечать электрические колебания, происходящие в проводнике, связанном с точкой А или В (на схеме), в том случае, когда этот проводник подвергается действию электромагнитных пертурбаций, происходящих в атмосфере. Для этого достаточно прибор, защищённый от всяких других действий, связать с воздушным проводом, проложенным вдали от телеграфов и телефонов, или же со стержнем громоотвода. Перед нами ясная картина экранированного приемника, регистрирующего электромагнитные сигналы, поступающие в приёмную антенну. И вполне закономерным является заключительный вывод автора: Б заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применён к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией.

Таким образом, А. С. Попов не только ясно представляет возможность радиотелеграфии, но и указывает путь, которым может быть решена эта задача: получение мощных передатчиков сигналов. 12 (24) марта 1896 г. А. С. Попов продемонстрировал первую в мире радиопередачу и приём осмысленного текста из одного здания в другое на расстояние около 250 м. Из химической аудитории Петербургского университета в физическую, где происходило заседание Физического отделения физико-химического общества, была передана радиограмма: «Генрих Герц».

На расстоянии 250 м в новом здании химической лаборатории университета находилась отправительная станция, питавшаяся катушкой Румкорфа. Около нее дежурил ближайший помощник А. С. Попова - П. Н. Рыбкин.

Заседание открыл старейший физик Ф. Ф. Петрушевский, предоставив слово А. С. Попову. После 30-40-минутного доклада изобретатель послал кого-то из присутствовавшей молодёжи на отправительную станцию к П. Н. Рыбкину с указанием начать радиопередачу.

Атмосфера в физической лаборатории стала напряжённой. Все собравшиеся сознавали, что присутствуют при демонстрации изобретения, будущее которого уже тогда представлялось величайшим. Волнение участников заседания увеличилось еще тем, что текст первой в мире телеграммы был известен только Попову и Рыбкину. Сохраняя внешнее спокойствие, изобретатель с улыбкой наблюдал за тем, с каким напряжённым вниманием все присутствующие следили за медленно появляющимися на ленте приёмника Морзе буквами, которые Петрушевский повторял мелом на большой аудиторной доске.

Процесс передачи более детально описывает О. Д. Хвольсон. Передача происходила таким образом, что буквы передавались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. У доски стоял председатель Физического общества проф. Ф. Ф. Петрушевский, имея в руках бумагу с ключом к алфавиту Морзе и кусок мела. После каждого передаваемого знака он смотрел в бумагу и затем записывал на доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились слова Heinrich Hertz и притом латинскими буквами. Трудно описать восторг многочисленных присутствующих и овации А. С. Попову, когда эти два слова были написаны. Так начало свою жизнь одно из величайших изобретений человеческого гения. Великий изобретатель увековечил в первой радиограмме того, кто первым в мире наблюдал электромагнитные волны. А. С. Попов был первым человеком, заставившим эти волны служить человеку.

Попов находился на службе Морского военного ведомства и имел инструкции не разглашать своего открытия. Поэтому запись об историческом дне согласно его указанию была сделана в протоколах общества в такой форме: «А. С. Попов показывает приборы для лекционного демонстрирования опытов Герца. Описание их помещено уже в ЖРФХО» (ЖРФХО, 1896, т. XXVIII, стр. 124).

Заключение

А. С. Попов был горячим патриотом своей родины. Ближайший помощник А. С. Попова П. Н. Рыбкин вспоминает, что когда работы Попова по применению радиосвязи на кораблях обратили на себя внимание заграничных деловых кругов, Попову было сделано несколько "соблазнительных" предложений переехать для работы за границу. Однако А. С. Попов решительно их отверг. Он заявил: "Я - русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдавать только моей родине. Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи".

Бессмертное изобретение A. С. Попова - одно из лучших достижений современной цивилизации.

Список литературы

1. А.И. Берг, М.И. Радовский «Изобретатель радио А.С. Попов» 1935г.

2. А.И. Берг, М.И. Радовский «А.С. Попов (к 50-летию изобретения радио) 1945г.

3. В.К. Аркадьев «50 лет волн Герца» изд. АН СССР, 1938г.

4. В.К. Лебединский «Изобретение беспроволочного телеграфа» 1925г.

5. Г.И. Головин «А.С. Попов - изобретатель радио (жизнь и деятельность)» 1945г.

6. П.Н. Рыбкин «Воспоминания о Попове» 1945г.

7. П.С. Кудрявцев «История физики» изд. Учпедгиз, 1956г.

Размещено на Allbest.ru