Интенет - проект по физике (2 тур)

Игровой номер команды: 9f877
Алый парус
Длинный путь развития прошло
человечество, и вместе с ним – средства
связи.
До изобретения в XIX веке систем и
механизмов связи сам процесс связи
был весьма трудным и медленным.
Люди посылали друг другу письма с
гонцами или передавали сигналы с
помощью барабанов, дыма, костров,
церковных колоколов или зеркал.
Эти способы были эффективны лишь
на коротких расстояниях, до дальних
пунктов сообщения шли очень долго.
Связь по проводам
Первый электрический телеграф создали в 1837 году
английские изобретатели Уильям Кук (1806 – 1879) и
Чарлз Уитсон (1802 – 1875)
Сигналы приводили в
действие стрелки на
приемнике, которые
указывали на разные
буквы и таким образом
передавали сообщение.
Поздняя модель телеграфа
Кука и Уитсона.
Передача голоса
Некоторые изобретатели стремились разработать устройство,
позволяющее людям разговаривать друг с другом на огромных
расстояниях. Большой вкад такого устройства сделал Александр
Грэхэм Белл (1847 – 1922), шотландец из Бостона. Он работал в школе
для глухих, а позже преподавал в Бостонском университете.
Передача голоса
Первый телефонный разговор состоялся 10марта1876г. Первая
телефонная станция открылась в 1877г в Коннектикуте (США).
Телефонистки вручную соединяли абонентов между собой. В 1883г.
Была открыта телефонная связь между Бостоном и Нью-Йорком.
Микрофон и
динамик
телефона
Белла
Попов Александр Степанович
(1859-1906)
- 16.03.1859 – родился в поселке Краснотурьинск при
Богословском заводе на Урале в семье священника
- (1877–1882) – учился на физико-математическом факультете
Петербургского университета
- (1883 -1890) – преподавал физику и электротехнику в Минном
офицерском классе и (1890 - 1900) – в Техническом училище
Морского ведомства в Кронштадте
- 1900 – был избран профессором Петербургского
электротехнического института и почетным инженеромэлектриком
- 1905 – стал директором института
Собственноручный эскиз А.С.Попова приемного устройства
7 мая 1895 была продемонстрирована первая безпроводная связь.
радиоприёмник
Ежегодно в календаре 7 мая – День Радио!
Первая в мире радиосхема
1901 – Г. Маркони через Атлантический океан передает букву “S”.
1906 – изобретен детекторный р/приемник.
Г. Маркони получает английский патент на изобретение радио.
Хронологическая схема событий в истории изобретения радио
Электровакуумные приборы
В 1904 г. английский учёный Дж.Флёминг создал первую электронную
лампу – диод.
Из герметичного стеклянного корпуса лампы выкачан воздух, внутри
находятся два электрода – анод и катод. Анодом служит
металлическая пластина, а катодом – вольфрамовая нить,
нагреваемая электрическим током.
При включении лампы в сеть электроны движутся от катода к аноду.
Основное свойство диода - проводить ток только в одном
направлении используется для выпрямления тока.
В 1906 г. английский учёный Ли Форест
разработал трёхэлектродную
электронную лампу – триод. В триоде
между катодом и анодом помещается
ещё один электрод – управляющая сетка.
Если на сетку подать положительный
потенциал, она ускоряет движение
электронов к аноду. Ламповый триод
служит для усиления сигнала.
Электронно – лучевая трубка – стеклянный болон, внутри
которого выкачан воздух. Она состоит из катода, двух анодов,
двух пар параллельных пластин ( вертикальные и
горизонтальные) и флюоресцирующий экран.
Электронно – лучевая трубка является составной частью
кинескопов и осциллографов.
Первый советский телевизор ТК-1 с электронно-лучевой трубкой.
Из-за большой длины трубку приходилось устанавливать
вертикально, и зрители видели изображение отраженным от
зеркала в верхней части корпуса.
Для увеличения изображения перед
экраном использовали линзу,
наполненную водой
Ламповые диоды и триоды
используются в довольно громоздких
радиоприёмниках и телевизорах
Ламповый радиоприёмник
довольно громозкий
В наши дни существуют разные виды
телевизоров. Современные плазменные
телевизоры в большинстве своем обладают
достаточным разрешением. Технология
экранов на жидких кристаллах (LCD — Liquid
Crystal Display) существует уже несколько
десятилетий. Существует телевизоры еще
одного типа — проекционные. Внешне они
похожи на кинескопные, но диагональ их
экрана обычно гораздо больше. Внутри
корпуса такого «ящика» прячется мощная
лампа, которая проецирует изображение на
белый экран. Между экраном и лампой
установлено большое число компонентов,
формирующих и улучшающих изображение.
Полупроводниковые приборы
малогабаритные
Транзистор / Американские
учёные Бардин и Браттейн в
1948г. создали германиевый
триод - транзистор/, пригодный
для усиления и генерации
электрических колебаний
Он служит для усиления
сигнала. В нём происходит
сопротивления под действием
управляющего сигнала.
Полупроводниковые приборы
быстро распространились за
50-60 годы вовсе области
народного хозяйства.
Опто – волоконная оптика
В 1926 году академик Сергей Иванович Вавилов открыл явление
полного отражения света, что легло в основу нелинейной оптики.
Ярко горят торцы тончайших стеклянных волокон, освещённых с
противоположных сторон. Световые волокна могут быть проложены
высоко в горах, использованы для передачи информации в связи, на
железной дороге.
СОВРЕМЕННАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ,
передача на расстояние речевой информации, осуществляемая
электрическими сигналами, распространяющимися по проводам,
или радиосигналами; как вид электросвязи. Телефонная связь
обеспечивает ведение устных переговоров между абонентами,
удаленными друг от друга практически на любое расстояние.
С начала 1980-х гг. успешно внедряются
системы на основе волоконнооптических кабелей связи. Создаются сети
коллективных приемопередатчиков (т. н.
сотовые сети), обеспечивающих связь
между абонентами по радиотелефону. Для
дальней связи все шире используются
искусственные спутники Земли.
Лазер.
В 1940 году Советский физик Фабрикант указал на возможность
усиления электромагнитных волн. В1954 году советские учёные
Н.Г. Басов , А.М.Прохоров и независимо от них американский
физик Н. Таунс разработали генератор усиления колебаний, за
что в 1963 году были удостоены Нобелевской премии. В 1960
году в США был создан первый лазер.
На вопрос о том, что такое лазер академик Н.Г.
Басов отвечает: “Лазерный луч является самым
ёмким носителем информации в этой роли
новым средством её передачи и обработки”.
Очень перспективно применение лазерного луча
для связи, особенно в космическом
пространстве, где нет поглощающих свет
облаков. Лазеры применяются для записи и
хранении информации
Огромная мощность лазерного луча
используется для испарения материалов в
вакууме, для сварки даже в открытом космосе.
Прохоров
Басов
Александр
Николай
Михайлович
Геннадиевич
Таунс (Townes)
Чарлз Хард
Спутниковая связь
Спутники – беспилотные космические аппараты,
летающие по орбите вокруг Земли. Они могут
передавать телефонные разговоры и телевизионные
сигналы в любую точку мира. Они также передают
информацию о погоде и навигации. В 1957 году в
СССР был запущен «Спутник – 1» - первый в мире
искусственный спутник Земли.
«Спутник – I»
В 1960 г. В США были запущены спутники «Курьер» и
«Эхо». Они передали первые телефонные разговоры
между США и Европой. В 1962г в США на орбиту
вышел «Телстар» - первый телевизионный спутник.
Он мог одновременно передавать 60 телефонных
разговоров или одну телепрограмму.
Сотовые системы
были созданы для предоставления услуг
беспроводной радиотелефонной связи в
интересах большого числа абонентов(десять и
более тысяч на территории одного города),они
позволяют очень эффективно использовать
частотный ресурс. В этом году будет отмечаться
27-летие сотовой связи - это немало для
передовой технологии.
Пейджинговые системы предназначены для
обеспечения односторонней связи с абонентами
путём передачи коротких сообщений в цифровой
или алфавитно-цифровой форме.
Самым удивительным открытием
является изобретение гетероструктур.
Оно принадлежит Российскому
академику Жоресу Ивановичу
АЛФЁРОВУ.
АЛФЁРОВ Жорес Иванович (р. 15 марта
1930, Витебск), российский физик,
академик РАН (1991; членкорреспондент, 1972, академик АН СССР,
1979), вице-президент РАН (с 1991; вицепрезидент АН СССР с 1990).
Председатель Президиума
Ленинградского (Санкт-Петербургского)
научного центра РАН с 1989 г.
Едва ли не каждый житель планеты ежедневно и повседневно
пользуется научными разработками Жореса Ивановича. Во всех
мобильных телефонах есть гетероструктурные полупроводники,
созданные Алфёровым. Вся оптико-волоконная связь работает
на полупроводниках и “лазере Алфёрова”. Без “лазера
Алфёрова” были невозможны проигрыватели компакт – дисков и
дисководы современных компьютеров. Открытия Жореса
Алфёрова используются и в фарах автомобилей, и в
светофорах, и в оборудовании супермаркетов – декодерах
товарных ярлыков…”
ВСЁ НАЧИНАЛОСЬ с открытий ленинградского учёного, которые он
проделал в1962-74 годах и которые привели к качественным изменениям
во все электронной техники. Получены сверхбыстрые суперкомпьютеры.
Обнаружил явление сверхинжекции в гетероструктурах. Создал
“идеальные” полупроводниковые гетероструктуры. Положил начало новому
направлению — гетеропереходам в полупроводниках. Жорес Иванович
АЛФЕРОВ является лауреатом Ленинской премии (1972), Государственной
премии СССР (1984) и Нобелевской премии (2000 г.)
Благодаря его открытиям появилась возможность развития
телекоммуникаций и информации на железной дороге.
Эффективность работы Российских железных дорог опирается на
внедрение новых принципов и методов управления с применением
современных информационных технологий и создание единого
инфокоммуникационного пространства отрасли.
Для этого необходимо строительство единой магистральной
цифровой сети связи. Общая протяжённость волоконно-оптических
линий связи составляет более 52 тыс. км.
InterNet - это общемировая
совокупность сетей,
связывающая между собой
миллионы компьютеров.
Зародышем была распределённая сеть ARPAnet, которая была
создана в конце 60-х годов по заказу Министерства Обороны
США для связи между собой компьютеров этого министерства.
Разработанные принципы организации этой сети оказалось
настолько удачными, что многие другие организации стали
создавать собственные сети на тех же принципах. Эти сети
стали объединяться между собой, образуя единую сеть с общим
адресным пространством. Эта сеть и стала называться InterNet.
Есть ли у науки будущее?
Первая проблем будущего, стоящая перед наукой — это завоевание
космического пространства. Для осуществления этой цели сделано
основное — человек вырвался из гравитационного поля Земли; главная
задача будущего в том, что нам предстоит использовать ядерную
энергетику как двигательную силу космических кораблей. Какие
практические результаты даст решение этой проблемы? Увеличится
возможность заселения других планет.
Одна из постоянных важнейших проблем настоящего и будущего — это
получение дешевой электроэнергии.
Важнейшее возможное решение этой проблемы — управляемая
термоядерная реакция. Это самая важная проблема современной физики,
она даст людям неиссякаемый источник энергии; ее решение зависит
от создания плазмы при достаточно высокой температуре. Путь решения
этой проблемы ученые пока ищут.
В недалеком будущем физикам предстоит открыть еще очень много нового
и интересного, и уместно вспомнить слова Гамлета: <Есть многое на свете,
друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам>. Так было триста лет
назад, во времена Шекспира, и так будет всегда. В сущности, здесь идет
речь не о чем ином, как о законе непрерывного диалектического развития
познания человеком природы.
П.Л.Капица
С. И. Вавилов:
«В поисках истины человек безгранично
расширяет области своего владения
природой. А ни в этом ли подлинная
задача науки?»