无线电的发现历经了哪些历程?

发布网友 发布时间：2022-04-29 08:22

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热心网友 时间：2022-06-24 19:51

前面曾经介绍过，1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应。接着，学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出，奥斯特的实验证明了“电能生磁”。他还通过艰苦的实验发现了电磁感应现象。

著名的科学家麦克斯韦进一步用数学公式表达了法拉第等人的研究成果，并把电磁感应理论推广到了空间。1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。

那么，又有谁来证实电磁波的存在呢？这个人便是赫兹。1887年的一天，赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压，随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时，在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时，便看到有火花越过缝隙。通过这个实验，他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现，为人类利用电磁波开辟了无限广阔的前景。

赫兹透过闪烁的火花，第一次证实了电磁波的存在，但他却断然否定利用电磁波进行通信的可能性。但赫兹电火花的闪光，却照亮了两个异国年轻发明家的奋斗之路。

其中一位是*的波波夫。

1889年春天，当时在一所军事学校里教书的波波夫，在参加一次理化协会的例会时，看到了赫兹实验的表演。波波夫并不同意赫兹“电磁波无用”的观点。他认为，将来电磁波也可能像光波一样，在空中传播出去。为此他经过几年不懈的努力，在36岁时制造出一台无线电接收器。

1895年5月7日，波波夫在彼得堡举行的一次科学会议期间，向代表们表演了这台仪器。在表演的过程中，它成功地接收到了由雷电产生的电磁波。紧接着，波波夫又加以改进，研制了一套可以真正用于通讯目的的发射机和接收机。

1896年3月24日，波波夫在250米的距离内发*世界上第一份无线电报，并由接收机上的一个莫尔斯记录器记录了下来。电文是“海因利茨·赫兹”。波波夫就是这样以最好的形式肯定了这位发现电磁波的先驱的功绩。

几乎在和波波夫同时，意大利青年工程师马可尼也对赫兹的实验产生了兴趣，也在摸索一条无线电通讯的道路。

马可尼想，假如加强电磁波的发射能力，也许能增大它的传播距离。他在自家的菜园子里完成了几百米距离的无线电通信后，又连续干了10年，终于在1895年完成了2000米距离的无线电通讯。在这次实验中，他试验了采用接地天线的方法，来加强电磁波的发射能力。

马可尼发明了无线电通讯后，要求意大利*资助。但当时的*对于技术发明很不重视，马可尼的要求被拒绝了。于是，马可尼不得不求助于比较注重技术发明的英国。英国海军部十分重视他的发明，认为无线电通讯技术一旦成功，就可解决英国舰队的指挥调动难题，便大力资助马可尼的研究。

不久，马可尼在一次公开表演中，成功地进行了12千米距离的通讯。1899年3月，他又出色地完成了英国和法国海岸间相隔45千米的无线电通讯。

现在，他要向更宏伟的目标进军了。马可尼大胆地提出横跨大西洋的无线电通讯计划。许多人对此很怀疑：在通过大西洋3700千米的遥远距离之后，电磁波是否还能收到？

马可尼在1901年12月开始实施他的计划。他在英国的康沃尔建立了一个装备有大功率发射机和先进天线设备的发射台；然后带着一名助手来到大西洋彼岸的加拿大圣约翰斯，那是预定的接收地点。他们首先安装起信号接收装置，然后用氢气球把天线高高吊起。突然氢气球爆炸了，整个计划出现了夭折的危险。

约定的时候到了，在英国康沃尔的发射台，从12月5日起，开始连续使用60米高的天线发射无线电波。加拿大这里却是乱成一团，直到12月12日，马可尼才急中生智想出用大风筝把天线升到了121米的高空。马上，他们收到了英国发出的事先商定好的莫尔斯电码“S”。 这样，无线电波越过了大西洋，人类首次实现了隔洋无线电通信。2年后，无线电话也试验成功。

1912年，发生了震惊于世的“泰坦尼克号”沉没事件。这一使1500人丧生的惨剧的发生，与船上装用的无线电报机的连续7小时故障直接有关。它使人们进一步认识到无线电通信对于人类安全的重大作用。

与此同时，无线电通信逐渐被用于战争。在第一次和第二次世界大战中，它都发挥了很大的威力，以至有人把第二次世界大战称之为“无线电战争”。

1920年，美国匹兹堡的KDKA电台进行了首次商业无线电广播。广播很快成为一种重要的信息媒体而受到各国的重视。后来，无线电广播“调幅”制发展到了“调频”制，到20世纪60年代，又出现了更富有现场感的调频立体声广播。

无线电频段有着十分丰富的资源。在第二次世界大战中，出现了一种把微波作为信息载体的微波通信。这种方式由于通信容量大，至今仍作为远距离通信的主力之一而受到重视。在通信卫星和广播卫星启用之前，它还担负着向远地传送电视节目的任务。

今天，无线通信家族可谓“人丁兴旺”，如短波通信、对流层散射通信、流星余迹通信、毫米波通信等，都是这个家族的成员。按理来说，卫星通信、地面蜂窝移动通信也都属于无线电通信的范畴，只不过由于它们发展迅速，“家”大“业”大，人们在谈到它们时往往“另眼相看”，大有“自立门户”之势。

波动方程

波动方程，或称波方程，是一种重要的偏微分方程，它通常表述所有种类的波，例如声波、光波和水波。它出现在不同领域，例如声学、电磁学、和流体力学。波动方程的变种可以在量子力学和广义相对论中见到。赫兹在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用波动方程表达。