意大利物理學家馬可尼是實用無線電報系統的發明人。他將電磁學原理應用于信息空間傳輸,從而開創了不用導線就能對無數接收機同時進行電波通訊的先河,奠定了幾乎所有現代遠距離無線電通訊的基礎。在博洛尼亞大學學習期間,他用電磁波進行約2公里距離的無線電通訊實驗,并獲得成功。1909年他與布勞恩一同獲得諾貝爾物理學獎。1937年逝世。

 

 

在馬可尼發明無線電報之前,前人的奠基為他的成功做出了很大的貢獻。1821年法拉第完成了第一項重大的電發明。在這之前兩年,奧斯特已發現如果電路中有電流通過,它附近的普通羅盤的磁針就會發生偏移。法拉第從中得到啟發,認為假如磁鐵固定,線圈就可能會運動。根據這種設想,他成功地發明了一種簡單的裝置。在裝置內,只要有電流通過線路,線路就會繞著一塊磁鐵不停地轉動。事實上法拉第發明的是第一臺電動機,是第一臺使用電流將物體運動的裝置。這是一項重大的突破。

1831法拉第發現第一塊磁鐵穿過一個閉合線路時,線路內就會有電流產生,這個效應叫電磁感應。法拉第的電磁感應定律是他的一項最偉大的貢獻。是法拉第把磁力線和電力線的重要概念引入物理學,通過強調不是磁鐵本身而是它們之間的“場”,為當代物理學中的許多進展開拓了道路,其中包括麥克斯韋方程。法拉第還發現如果有偏振光通過磁場,其偏振作用就會發生變化。這一發現具有特殊意義,首次表明了光與磁之間存在某種關系。法拉第提出的電磁感應定律表明,磁場的變化要產生電場。

 

 

1837年法拉第引入了電場和磁場的概念,指出電和磁的周圍都有場的存在,這打破了牛頓力學“超距作用”的傳統觀念。1838年,他提出了電力線的新概念來解釋電、磁現象,這是物理學理論上的一次重大突破。1843年,法拉第用有名的“冰桶實驗”,證明了電荷守恒定律。1852年,他又引進了磁力線的概念,從而為經典電磁學理論的建立奠定了基礎。

馬可尼從小就是一個很有獨立見解和獨創精神的人,當他還是少年時就制作了許多種神奇的裝置,顯示出超人的才華。馬可尼的母親是個愛爾蘭人,父親是富有的意大利商人,小時候他常常隨母親坐船飄洋過海去英國甚至是北美探親訪友。旅途中,當船只航行在一望無際的大海上時,常常遇到一些意想不到的麻煩,可是又無法和陸地及其他正在航行的船只取得聯系,這使馬可尼常常思考如何才能在危機時刻聯系到其他的船只。

1894年,20歲的馬可尼由于一次偶然的機會在一本電磁雜志上讀到一篇介紹赫茲研究電磁波的文章。這篇文章喚醒了馬可尼少年時代的思考。他從父親那里得到一部分財政支持,于是開始在意大利的莊園里進行無線電報的實驗。馬可尼依靠自己在發明方面的天份和勤奮的工作,經過一次次電磁波的發送和接收實驗,沒過多久,居然就能在140公尺的距離間進行通信了。這一成功大大增強了馬可尼的信心。

1896年馬可尼攜帶著自己的裝置到了英國,在那里他被介紹給郵政總局的總工程師威廉?普利斯。在同年馬可尼取得了無線電報系統世界上第一個專利。他在倫敦、薩里斯堡平原以及跨越布里斯托爾灣成功地演示了他的通信裝置,1897年7月成立了"無線電報及電信有限公司"。同年又在斯佩西亞向意大利政府演示了12英里的無線電信號發送。1899年他建立起了跨越英吉利海峽的法國和英國之間的無線電通信,同時在多地建立了永久性的無線電臺。

1900年馬可尼為其“調諧式無線電報”取得了著名的第7777號專利。1901年12月的具有歷史意義的一天,他決定用他的發報系統證明無線電波不受地球表面彎曲的影響,第一次使無線電波越過了康沃爾郡的波特休和紐芬蘭省的圣約翰斯之間的大西洋,距離為2100英里。

馬可尼的無線電報接收裝置采用了法國物理學家布蘭利的發明成果――粉末檢波器。粉末檢波器有一個很細的玻璃管,管中裝有細小的金屬屑,兩端各有一個電極,當有電磁波傳過來時,在兩端的電極上產生感應電勢,金屬屑會互相吸引而彼此粘結起來。于是檢波器呈導電狀態。粉末檢波器還有一個自動敲擊裝置,在沒有電磁波信號時,金屬屑往往仍保持粘連狀態而不能馬上分離。敲擊裝置能自動敲擊以產生振蕩使瓶內的金屬屑得以馬上分開。當粉末檢波器接收到信號而導電,電報機上就有電流流過,并會自動在電報紙上打出莫爾斯電碼的“點”和“劃”來,這樣發射端發出的莫爾斯電碼文就可以在接收端反應出來。

 

 

參考資料:

中國知網:《馬可尼—實用無線電報的發明人》 黃風

新華網:新華新聞——新聞信息化

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無線電報 跨越大洋彼岸的交流

圖文簡介

馬可尼的無線電報接收裝置采用了法國物理學家布蘭利的發明成果――粉末檢波器。