Борис Фомин - Радиоэлектроника в нашей жизни

Способность предметов по-разному отражать световые лучи используется при передаче изображений по радио. При этом светлые и темные участки чертежа или рисунка передаются последовательно, один за другим.

На передающей станции вращается барабан с «фототекстом» — рисунком или чертежом, который нужно передать в другой город. На него от сильного источника падает тонкий пучок света. Барабан вращается и, кроме того, медленно перемещается вдоль своей оси, подставляя под луч света все новые и новые участки рисунка. От каждого участка передаваемого рисунка или чертежа часть светового пучка отражается и попадает на фотоэлемент. Здесь энергия света преобразуется в электрическую энергию.

Устройство фотоэлемента показано на рис. 3.

Рис. 3. Схема фотоэлемента.

Внутри стеклянного баллона находятся два электрода: катод, имеющий форму выгнутой металлической пластинки, прикрепленной к баллону изнутри, и кольцеобразный анод. Катод покрыт особым слоем, способным испускать электроны, если на него падает свет. При этом чем ярче падающий свет, тем больше электронов вылетает с поверхности катода. Под действием электрического поля, создаваемого электрической батареей, электроны устремляются к аноду, и в цепи начинает течь ток. Сила этого тока меняется в зависимости от количества света, отраженного от того или иного участка рисунка, так как меняется количество вылетевших с катода электронов.

Пульсирующий ток, полученный благодаря фотоэлементу, после усиления поступает в телеграфную линию или в передатчик радиостанции (рис. 4).

Рис. 4. Принцип передачи изображений по фототелеграфу.

В последнем случае он управляет силой радиосигналов, излучаемых антенной, так что они точно соответствуют чередованию светлых и темных участков на рисунке или чертеже.

На приемной станции электрические сигналы вновь превращаются в световые. Делает это другой электронный прибор — газосветная лампа. Через нее протекает принятый по телеграфной линии или по радио пульсирующий ток. Лампа эта обладает важным свойством: сила ее свечения меняется соответственно изменению силы тока. Перед лампой вращается барабан, обернутый фотобумагой. Он, как и барабан на передающей станции, не только вращается, но и смещается вдоль оси. Поэтому луч света от газосветной лампы поочередно обегает один за другим участки фотобумаги. После окончания приема фотобумага проявляется и сушится. Фотодепешу можно направлять адресату.

Фототелеграф дает большой выигрыш во времени: передача фотоснимка размером 19х29 сантиметров занимает всего 15 минут. За это время фото депеша, отправленная из Москвы, может пересечь всю страну и быть принята в каком-либо дальневосточном городе, например в Хабаровске. Путешествие ее по железной дороге заняло бы девять суток, а авиапочтой — 25–30 часов.

Особенно большие преимущества дает радиофототелеграфия. При передаче изображений по радио фототелеграммы можно передавать не только из города в город, но и с корабля на сушу, с суши на самолет и т. д.

В русских сказках нередко рассказывается о том, как герой сказки смотрит в волшебное зеркальце и видит все, что творится на белом свете. Благодаря открытию радио эта сказка превратилась в быль. Волшебное зеркальце — это экран телевизора.

В отличие от фототелеграфа, который позволяет передавать только неподвижные изображения, в телевидении передаются любые изображения — подвижные и неподвижные. При этом отпадает необходимость в фотобумаге, изображение появляется на экране телевизионной трубки — кинескопа.

Как же видят на расстоянии?

В том месте, откуда передается изображение, — на сцене театра, на трибуне стадиона и т. д. — устанавливаются телекамеры. Это — сложные радиоэлектронные устройства. Они наводятся, подобно фотоаппарату, на те предметы, изображение которых нужно передать. Световые лучи, отраженные от предметов, людей и т. д., попадают в телекамеру и превращаются в ней в электрические сигналы. Последние, после многократного усиления, поступают в передатчик и воздействуют на радиоволны, излучаемые его антенной.

Если в фототелеграфии одно изображение передается за 15 и более минут, то в телевидении оно передается 25 раз в течение каждой секунды. При этом посылается свыше 10 тысяч радиоимпульсов.

В приемной телевизионной трубке, как и в обычной радиолампе, есть катод, испускающий электроны. Электроны при помощи специальных устройств собираются в тончайший луч, который, ударяясь об экран, заставляет его светиться (экран покрыт специальным веществом, светящимся под ударами электронов). Свечение возникает только в том месте экрана, куда попал электронный луч, причем это свечение все время изменяется, если меняется сила электронного пучка.

Электронный луч в кинескопе ни на мгновение не останавливается на месте, он 25 раз в секунду обегает все точки экрана и каждую из них заставляет светиться то ярче, то слабее. На экране возникает изображение [3] Подробно о телевидении см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: К. А. Гладков, Дальновидение. .

Человеческий глаз обладает способностью сохранять в течение некоторого времени зрительное впечатление. Это свойство давно используется в кино. На экране кинотеатра каждую секунду появляется 24 изображения, одно за другим. Каждая «фотография» лишь чуть-чуть отличается от предыдущей, в результате зритель видит на экране движущиеся фигуры. На экране телевизора принятые изображения сменяются, как мы уже говорили, 25 раз в секунду, поэтому эффект получается тот же самый, что и в кино; отличие состоит лишь в том, что киноэкран отражает световые лучи, посланные киноаппаратом, а экран телевизора сам испускает световые волны под действием ударяющихся о него электронов.

Для передачи телевизионных программ наиболее пригодны ультракороткие волны, распространяющиеся, как мы уже отмечали, прямолинейно, подобно солнечному лучу. В этом причина того, что дальность телепередач ограничивается кривизной Земли и обычно не превышает 100 километров. Вот почему телевизионные передачи смотрят пока вблизи крупных городов, имеющих телецентры.

В нашей стране передачи телевидения ведутся теперь в Москве, Ленинграде, Киеве, Свердловске, Харькове, Риге и во многих других городах. Принимаются меры к расширению радиуса действия основных телецентров. Из Москвы, например, телевизионные сигналы по кабелю передаются в г. Калинин. Для этих целей используются и радиорелейные линии, представляющие собой, как отмечалось выше, систему приемно-передающих радиостанций. Они как бы по эстафете принимают телевизионные сигналы, усиливают их и передают дальше.