Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика


§ 62. Другие применения радио



Pdf көрінісі
бет85/346
Дата19.01.2022
өлшемі6,71 Mb.
#24105
түріУчебник
1   ...   81   82   83   84   85   86   87   88   ...   346
Байланысты:
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ

§ 62. Другие применения радио. Мы уже упоминали о ряде при-

менений радио помимо радиосвязи и радиовещания. Так, например,

Рис. 146. Схема передающе-

го устройства фототелеграфа:



— объектив, — фотоэле-

мент


мы видели, что радио используется

как для определения местоположения

объектов, не излучающих радиоволн,

а только отражающих их (радиоло-

кация, § 35), так и для установления

местоположения передатчиков, радио-

маяков и т. п. (радиопеленгация, § 59).

Мы познакомимся теперь еще с неко-

торыми применениями радио.

Начнем с так называемой фото-



телеграфии, которая позволяет полу-

чить на приемной станции фотографи-

ческую копию с оригинала (чертежа,

фотоснимка, письма), находящегося

на передающей станции. Принцип

действия


фототелеграфа

несложен.

На передающей станции имеется трубка, на одном конце которой

укреплен особый прибор — фотоэлемент, а на другом — специальный

оптический объектив (рис. 146). Объектив трубки помещается над

валиком, вокруг которого обернут передаваемый оригинал. Объектив

собирает на фотоэлемент свет только с маленького участка поверх-

ности оригинала — того участка, над которым объектив находится

в данный момент. При работе аппарата валик вращается и переме-

щается параллельно своей оси, так что объектив последовательно,

точка за точкой «осматривает» всю площадь оригинала. Количество

света, падающего при этом на фотоэлемент через объектив, изменяется

в соответствии с чередованием светлых и темных мест оригинала.

Фотоэлемент обладает тем свойством (§ 183), что сила текущего через

него электрического тока зависит от интенсивности падающего на него

света. Поэтому по мере движения валика с оригиналом сила тока

в фотоэлементе изменяется в соответствии со сменой светлых и темных

участков оригинала. Эти изменения силы тока используются для мо-

дуляции радиопередатчика совершенно так же, как при передаче звука

для модуляции используются изменения тока в цепи микрофона

1

).

1



) Фототелеграммы можно передавать и по проводам. В этом случае пе-

ременный ток, даваемый фотоэлементом, после соответствующего усиления

непосредственно передается по проводам к месту приема.



Гл. VI. Электромагнитные волны

169


На приемной станции после усиления и детектирования принятого

излучения получается низкочастотный ток, повторяющий колебания

силы тока в фотоэлементе передатчика. Если полученным после детек-

тора током питать нить маленькой электрической лампочки, то яркость

накала нити будет меняться в соответствии с яркостью тех точек

оригинала, которые проходят под объективом на передающей станции.

На приемной станции устроен валик с трубкой и объективом, как

и на передающей станции, но вместо фотоэлемента в трубке укреп-

лена электрическая лампочка, а вместо оригинала на валик кладется

лист фотографической бумаги. Объектив дает на этой бумаге светлое

пятнышко, яркость которого меняется вместе с интенсивностью света,

падающего на фотоэлемент передающей станции. Если валик на при-

емной станции движется точно так же, как и валик на передающей,

то, после того как точка за точкой будет освещена вся площадь фо-

тобумаги, после ее проявления на ней получится копия передаваемого

оригинала.

Фототелеграф работает сравнительно медленно, так как быстрота

его действия зависит от скорости перемещения механических приспо-

соблений и от того, насколько быстро успевает меняться накал элек-

трической лампочки. Поэтому описанным путем нельзя осуществить

передачу изображений движущихся предметов (телевидение).

Для осуществления телевидения понадобилось заменить механи-

ческие приспособления и лампочки накаливания э л е к т р о н н ы м и

п у ч к а м и подобно тому, как механические реле, пригодные для

телеграфа, пришлось заменить электронными лампами, чтобы сделать

возможной передачу по радио звуков (радиотелефония).

Сущность телевизионной передачи состоит в следующем. На пере-

дающей станции валик, перемещающийся под фотоэлементом, заменен

электронным осциллографом, в котором электронный пучок с огромной

скоростью бегает не по экрану, а по сложному многоячейковому фото-

элементу, так называемому иконоскопу (от греческих слов «иконос» —

изображение, «скопио» — наблюдение). На этот фотоэлемент с по-

мощью объектива отбрасывается передаваемое изображение. Каждая

ячейка иконоскопа работает в те моменты, когда на нее попадает

электронный пучок. Специальные развертывающие напряжения, подво-

димые к управляющим пластинам осциллографа, заставляют электрон-

ный пучок пробегать по всей поверхности иконоскопа за 1

/

25 секунды



(конец лучка прочерчивает при этом 625 горизонтальных строк, лежа-

щих почти вплотную одна под другой). Сила тока в цепи иконоскопа

в каждый момент времени пропорциональна освещенности той ячейки

иконоскопа, на которую в этот момент попадает электронный пучок.

Поэтому колебания силы тока в цепи иконоскопа передают распределе-

ние интенсивности света во всех последовательно «просматриваемых»

точках передаваемой картины (кадра).

Получаемые от иконоскопа электрические колебания подводятся

к радиопередатчику и модулируют излучаемую им радиоволну подобно

тому, как переменный ток в цепи микрофона модулирует радиовол-

ну при передаче звука. Таким образом, каждую секунду радиоволна



170

Гл. VI. Электромагнитные волны

уносит «отпечаток» 25 полных кадров, каждый из которых состоит

из 625 строк.

На приемной станции валик и лампочка фототелеграфа тоже заме-

нены электронным осциллографом, но с обычным экраном, светящимся

под ударами электронов (так называемый кинескоп). После усиления

и детектирования принятой волны в приемнике получается точно такой

же переменный ток, какой модулировал волну в передатчике. Этот

ток используется для того, чтобы управлять и н т е н с и в н о с т ь ю

электронного пучка в кинескопе. Яркость же свечения экрана ки-

нескопа пропорциональна интенсивности электронного пучка. Таким

образом, яркость пятнышка на приемном экране меняется со временем

соответственно освещенности тех точек передаваемого изображения,

через которые пробегает электронный пучок в передатчике.

Электронный пучок в приемнике совершает по экрану движение,

в точности синхронное с движением электронного пучка в передатчике

по иконоскопу, т. е. он тоже обегает за 1

/

25 секунды всю площадь



экрана, прочерчивая за это время 625 горизонтальных строк. В итоге

на приемном экране за 1

/

25 секунды воспроизводится весь передава-



емый кадр. Так как за секунду сменяется 25 таких кадров, то, как

и в кино, отдельные изображения воспринимаются нашими глазами

как единое слитное движущееся изображение.

Посредством передачи по радио специальных сигналов-команд (на-

пример, определенных комбинаций телеграфных знаков) можно осу-

ществлять управление на расстоянии (телеуправление). Удаленный

приемник, установленный, в частности, на борту корабля, самолета,

искусственного спутника Земли и т. д., заранее настроен на частоту

управляющего передатчика. Приемник либо включен постоянно, либо

в определенное время включается автоматически по заданной програм-

ме. Принятые и усиленные сигналы-команды заставляют срабатывать

те или иные реле, которые в свою очередь запускают или останавли-

вают вспомогательные электродвигатели, работающие от местных ис-

точников энергии и выполняющие различные механические операции.

Таким путем можно управлять на расстоянии мощными двигателями,

рулевыми механизмами, измерительными приборами, радиопередатчи-

ками и т. п.

Укажем еще на одно применение радио.

В §§ 44 и 45 мы видели, что волны, разбегающиеся по поверхности

воды от двух когерентных источников, образуют характерную интер-

ференционную картину (рис. 91 и 92), состоящую из неподвижных

чередующихся линий наибольшей и наименьшей интенсивности коле-

бательного движения поверхности воды. Советские ученые Л. И. Ман-

дельштам и Н. Д. Папалекси получили интерференционные явления

с помощью радиоволн и дали этим явлениям практическое применение.

Они использовали их для быстрого и точного определения расстояний

между различными точками земной поверхности, создав тем самым

новую отрасль радиотехники — радиогеодезию. Быстрота измерения

позволяет проводить его и в том случае, если одна из точек движется

(корабль, самолет). Поэтому такой способ измерения расстояний нахо-




Гл. VI. Электромагнитные волны

171


дит себе применение и в практике вождения кораблей и самолетов —

радионавигации.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   81   82   83   84   85   86   87   88   ...   346




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет