Радио - Плонский Александр Филиппович. Страница 10
По светочувствительному экрану, как и в обычной «приемной» телевизионной трубке, движется тонкий электронный луч. Интенсивность этого луча все время постоянна. Касаясь экрана, луч оставляет на нем свой заряд, который складывается с зарядом, возникающим под воздействием света, и передается по проводам к телевизионному радиопередатчику. Освещенность экрана в разных местах неодинакова. Поэтому и величина заряда также различна. Колебания заряда передаются на управляющую сетку лампы радиопередатчика и вызывают периодическое изменение силы его сигналов.
Соответственно изменяется и размах электрических колебаний в телевизионном приемнике. Поступая на управляющую сетку электронно-лучевой трубки, электрические колебания изменяют интенсивность электронного луча и яркость световой точки на экране.
Движение электронных лучей в передающей «камере» и «приемных» трубках строго согласовано и происходит с одинаковой скоростью. В любой момент лучи падают на одни и те же места экранов. Поэтому световая картина на экране приемных трубок в точности воспроизводит изображение, спроектированное на светочувствительный экран «передающей» камеры.
Чем больше число строк, по которым «бегает» электронный луч, тем выше четкость изображения. Картина на экране телевизора напоминает мозаику, а мозаичное изображение тем совершеннее, чем меньше размер образующих его «зерен».
В Советском Союзе передача телевидения происходит с четкостью 625 строк.
Современные высококачественные телевизионные передачи ведутся только на ультракоротких волнах. Это объясняется тем, что сигналы телевидения занимают в эфире очень широкую полосу, им должно быть в тысячи раз «просторнее», чем сигналам обычных радиотелефонных станций. А поскольку на длинных, средних и даже коротких волнах и без того уже тесно, для телевизионных передач пригоден лишь диапазон ультракоротких волн, наиболее «вместительный» изо всех диапазонов. К тому же на нем гораздо меньше влияние помех.
Недостаток современного телевидения — малый радиус действия — объясняется характерными особенностями распространения ультракоротких волн, о которых говорилось выше. Устранение этого недостатка — одна из важнейших задач, стоящих перед радиоспециалистами [4].
РАДИО В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Трудно переоценить роль радио в любой отрасли народного хозяйства. Радиотехнические методы все глубже проникают в промышленность и транспорт, в биологию и медицину, метеорологию и математику. В кратком обзоре невозможно охватить все многообразие применений радио, но и те примеры, на которых мы остановимся, свидетельствуют об огромном значении современной радиотехники.
Еще в древности было замечено, что кусок стали при нагреве до высокой температуры и последующем быстром охлаждении становится более твердым. Такой процесс назвали закалкой.
Когда нагрев происходит в обычной печи, поверхностный слой металла прогревается скорее, чем сердцевина. Поэтому металл в различных местах расширяется по-разному, и деталь может покоробиться.
Советский ученый В. П. Вологдин предложил более совершенный метод закалки токами высокой частоты.
При такой закалке деталь помещается в мощное электромагнитное поле. Под его воздействием в металле начинают циркулировать токи высокой частоты, и деталь нагревается подобно нити в обычной электрической лампочке. При этом нагрев происходит быстро и равномерно.
Закалка токами высокой частоты в наши дни завоевала всеобщее признание.
Высокочастотный нагрев используется и в деревообрабатывающей промышленности. Здесь с помощью токов высокой частоты осуществляют быструю сушку древесины.
Чтобы высушить деревянное изделие прежними способами, требовалось довольно много времени, так как при быстром и неравномерном нагреве древесина коробилась и трескалась. Благодаря радио этот сложный и длительный процесс упростился и сократился во много раз.
Высокочастотный нагрев применяется также в медицине для лечения некоторых заболеваний и в биологии для уничтожения бактерий.
Токи высокой частоты используют для приготовления компота, сохраняющего вкус свежих фруктов. А недавно высокочастотный нагрев нашел новое, необычное применение. В одной из библиотек большое количество книг было поражено особым клещом, разрушавшим бумагу. Книги спасли, уничтожив паразитов токами высокой частоты.
Казалось бы, какое отношение имеет радио к астрономии?
Оказывается, самое прямое. Небесные тела — своеобразные радиопередатчики. Они излучают электромагнитные волны, которые можно принять чувствительным радиоприемником с особой антенной — радиотелескопом (рис. 22).
Рис. 22. Радиотелескоп.
Впервые это явление было обнаружено в начале тридцатых годов. Исследуя радиопомехи, ученые натолкнулись на один вид помех, которому трудно было дать объяснение. Эти помехи возникали периодически, через каждые сутки, в одно и то же время. А ведь за сутки Земля делает один полный оборот по отношению к звездам. Поэтому ученые предположили, что странные радиосигналы исходят из космического пространства, из вселенной.
В начале второй мировой войны на подобные помехи снова обратили внимание. В то время на побережье Англии действовали радиолокационные станции, с помощью которых своевременно отражались воздушные налеты врага. Было замечено, что в ранние утренние часы радиолокаторы как бы «слепли»: на их экранах появлялись беспорядочные всплески, в которых терялись импульсы, возникавшие в момент приближения самолетов.
Вскоре выяснили, что эти помехи объяснялись радиоизлучением Солнца. Позднее ученые установили, что радиосигналы посылает не только Солнце, но и разреженный межзвездный газ, а также некоторые туманности.
Так родилась радиоастрономия — новое мощное средство изучения вселенной. С ее помощью изучают Солнце, межзвездный газ, происхождение космических лучей и т. д.
Радиоастрономия имеет много преимуществ перед обычной астрономией, существовавшей тысячелетия. Астрономам мешает солнечный свет, воздушные потоки, облачность, дождь. Атмосфера Земли поглощает световые лучи, идущие от светил. Все это не препятствует изучению вселенной методами радиоастрономии.
Астрономы не ограничиваются исследованием радиосигналов, идущих из космического пространства. Они «вторгаются» в него с помощью специальных радиолокационных установок. В 1946 году ученые «прощупали» Луну лучом радиолокатора.
Радиолокацию можно использовать и для изучения планет солнечной системы, для исследования «падающих звезд» — метеоров. С ее помощью были открыты крупные метеорные потоки.
Все это только первые успехи радиоастрономии.
Кстати, еще немного об астрономии. С глубокой древности астрономы были «хранителями времени». Они определяли время по звездам. Но мало определить время, его нужно еще и сохранить. Для этого применяются особо точные часы, называемые астрономическими. Маятник таких часов делают из специального сплава, который почти не расширяется при нагреве. Чтобы атмосферное давление не влияло на ход астрономических часов, их помещают в стеклянный цилиндр, из которого затем выкачивают воздух. Для устранения каких-либо толчков часы помещают в подвальные помещения. Несмотря на все это, такие астрономические часы за сутки спешат или отстают на тысячную долю секунды. Эта величина кажется нам очень маленькой. Но для современной науки такая точность уже недостаточна.
Более точны так называемые кварцевые часы. Маятником в них служит пластинка, вырезанная из кристалла кварца. Оказывается, такая пластинка ведет себя как колебательный контур, причем этот контур отличается исключительно высокой устойчивостью собственной частоты. Если кварцевую пластинку включить вместо контура в ламповый генератор, то частота генерируемых им колебаний также будет чрезвычайно высокой.