Фізіка
Выдавец: Народная асвета
Памер: 286с.
Мінск 1991
У цяперашні час прымяненне радыёлакацыі становіцца ўсё больш разнастайным. 3 дапамогай лакатараў назіраюць метэоры ў верхніх слаях атмасферы. Лакатары выкарыстоўваюцца службай надвор’я для назірання за воблакамі. Нарэшце, лакатары выкарыстоўваюцца ў касмічных даследаваннях. Кожны касмічны карабель абавязкова мае на борце некалькі радыёлакатараў. У 1946 г. у ЗША і Венгрыі быў ажыццёўлены эксперымент па прыёму сігналу, адбітага ад паверхні Месяца. У 1961 г. савецкімі вучонымі праведзена радыёлакацыя планеты Венера, што дазволіла ацаніць перыяд вярчэння планеты вакол сваёй восі. У цяперашні час ажыццёўлена лакацыя і іншых планет Сонечнай сістэмы. ___________
Радыёлакатары ўжываюцца для выяўлення самалётаў і караблёў, у службе надвор’я, для лакацыі планет і інш.
На якіх прынцыпах заснавана работа радыёлакатара?
§ 38. ПАНЯЦЦЕ АБ ТЭЛЕБАЧАННІ
Радыёхвалі выкарыстоўваюцца не толькі для перадачы гуку, але 1 для перадачы відарыса (тэлебачанне).
Прынцып перадачы відарысаў на адлегласць заключаецца ў наступным. На перадаючай станцыі робіцца пераўтварэнне відарыса ў паслядоўнасць электрычных сігналаў. Гэтымі сігналамі мадулююць затым ваганні, якія вырабляюцца генератарам высокай частаты. Мадуляваная электрамагнітная хваля пераносіць інфармацыю на вялікія адлегласці. У прыёмніку адбываецца адваротнае пераўтварэнне. Высокачастотныя мадуляваныя ваганні дэтэкціруюцца, а атрыманы сігнал пераўтвараецца ў бачны відарыс. Для перадачы руху выкарыстоўваюць прынцып кіно: відарысы рухомага аб’екта (кадры), якія крыху адрозніваюцца адзін ад аднаго, перадаюць дзесяткі разоў у секунду (у нашым тэлебачанні 50 разоў).
Відарыс кадра пераўтвараецца з дапамогай перадаючай вакуумнай электроннай трубкі — іканаскопа (рыс. 88) у серыю электрычных сігналаў. Акрамя іканаскопа, існуюць і іншыя пера
100
даючыя прыстасаванні. Унўтры іканаскопа размешчаны мазаічны экран, на які з дапамогай аптычнай сістэмы праецыруецца відарыс аб’екта. Кожная ячэйка мазаікі зараджаецца, прычым яе зарад залежыць ад інтэнсіўнасці святла, якое падае на ячэйку. Гэты зарад мяняецца пры пападанні на ячэйку электроннага пучка, які ствараецца электроннай пушкай. Электронны пучок паслядоўна пападае на ўсе элементы спачатку аднаго радка мазаікі, затым другога радка і г. д. (усяго 625 радкоў). Ад таго, наколькі моцна мяняецца зарад ячэйкі, залежыць сіла току ў рэзістары R. Таму напружанне на рэзістары змяняецца прапарцыянальна змяненню асветленасці ўздоўж радкоў кадра.
Такі ж сігнал атрымліваецца ў тэлевізійным прыёмніку пасля дэтэкціравання. Гэта відэасігнал. Ен пераўтвараецца ў бачны відарыс на экране прыёмнай вакуумнай электроннай трубкі — кінескопа. Электронная пушка такой трубкі забяспечана электродам, які кіруе колькасцю электронаў у пучку і, значыць, свячэннем экрана ў месцы пападання праменя. Сістэмы шпуль гарызантальнага і вертыкальнага адхілення прымушаюць электронны прамень аббягаць увесь экран зусім такім жа чынам, як электронны прамень аббягаў мазаічны экран у перадаючай трубцы. Сінхроннасць руху праменяў у перадаючай і прыёмнай трубках дасягаецца пасылкай спецыяльных сінхранізуючых сігналаў.
Тэлевізійныя радыёсігналы могуць быць перададзены толькі ў дыяпазоне ультракароткіх (метровых) хваль1. Такія хвалі распаўсюджваюцца звычайна толькі ў межах прамой бачнасці антэны. Таму для ахопу тэлевізійным вяшчаннем вялікай тэрыторыі неабходна размяшчаць тэлеперадатчыкі часцей і падымаць іх антэны вышэй. Вежа агульнасаюзнага тэлецэнтра імя 50годдзя Кастрычніка ў Маскве вышынёй 540 м забяспечвае ўпэўнены прыём тэлеперадач у радыусе 120 км. Цяпер тэлевізійная сетка
1 Відэасігнал нясе значна больш інфармацыі, чым гукавы сігнал. 3за гэтага ён займае значна больш шырокую паласу частот. На нізкіх частотах гэтыя палосы перакрываліся б і перадаючыя станцыі «перашкаджалі б» адна адной.
101
ў нашай краіне налічвае больш за 3500 вяшчальных станцый; іх перадачы прымаюць каля 100 мільёнаў тэлевізійных прыёмнікаў (тэлевізараў). Зона ўпэўненага прыёму тэлебачання бесперапынна павялічваецца, асабліва дзякуючы выкарыстанню рэтрансляцыйных спадарожнікаў.
Усё большае распаўсюджанне атрымлівае каляровае тэлебачанне. Для атрымання каляровага відарыса ажыццяўляецца перадача трох відэасігналаў, якія нясуць кампаненты відарыса, адпаведныя асноўным колерам (чырвонаму, зялёнаму, сіняму).
§ 39. РАЗВІЦЦЕ СРОДКАЎ СУВЯЗІ Ў СССР
У нашай краіне ствараецца адзіная аўтаматызаваная сістэма сувязі. Для гэтага развіваюцца, удасканальваюцца і знаходзяць новыя галіны прымянення розныя тэхнічныя сродкі сувязі.
Яшчэ нядаўна міжгародная тэлефонная сувязь ажыццяўлялася выключна па паветраных лініях сувязі; пры гэтым на надзейнасць сувязі ўплывалі навальніцы і магчымасць абледзянення правадоў. У цяперашні час усё шырэй прымяняюцца кабельныя і радыёрэлейныя лініі, павышаецца ўзровень аўтаматызацыі
сувязі.
Радыёрэлейныя лініі сувязі выкарыстоўваюць ультракарот
кія (дэцыметровыя і сантыметровыя) хвалі. Гэтыя хвалі рас
паўсюджваюцца ў межах прамой бачнасці. Таму лініі складаюцца з ланцужка маламагутных радыёстанцый, кожная з якіх перадае сігналы да суседняй як бы па эстафеце. Такія станцыі маюць мачты вышынёй 60—80 м, якія знахо
дзяцца на адлегласці 40—60 км адна ад адной.
Поспехі ў галіне касмічнай радыёсувязі дазволілі стварыць новую сістэму сувязі, названую «Арбіта». У гэтай сістэме выкарыстоўваюцца рэтрансляцыйныя спадарожнікі сувязі (рыс. 89). Спадарожнікі сувязі серыі «Маланка» запускаюцца на моцна выцягнутыя арбіты. Перыяд іх абарачэння складае каля 12 г. Створаны магутныя і надзейныя сістэмы, якія забяспечваюць тэлевізійнымі перадачамі раёны Сібіры і Далёкага Усходу і дазваляюць ажыццявіць тэлефоннатэлеграфную сувязь з аддаленымі раёнамі нашай краіны.
Новыя спадарожнікі серыі «Радуга» запускаюцца на арбіту радыусам каля 36 000 км. На гэтай арбіце пе
102
рыяд абарачэння спадарожніка роўны 24 г і таму спадарожнік увесь час знаходзіцца над адным і тым жа пунктам паверхні Зямлі.
Удасканальваюцца і знаходзяць новыя прымяненні і такія параўнальна старыя сродкі сувязі, як тэлеграф і фотатэлеграф.
Аб размаху, які атрымала перадача нерухомых відарысаў па фотатэлеграфе, можна меркаваць па такіх лічбах: у год па фотатэлеграфе перадаецца да 70 тысяч газетных палос, з якіх друкуецца звыш 3 мільярдаў экземпляраў цэнтральных газет.
Тэлебачанне ахоплівае амаль усе населеныя пункты нашай краіны. He далёка той час, калі тэлебачанне стане сусветным.
ПРАКТЫКАВАННЕ 4
1. У схеме радыёпрыёмніка, паказанай на рысунку 80, L=2*10 4 Гн, ёмістасць С пераменнага кандэнсатара можа мяняцца ад 12 да 450 пФ. На якія даўжыні хваль разлічаны гэтыя радыёпрыёмнікі?
2. На рысунку 90 паказана прыёмная антэна тэлевізара. Што можна сказаць аб арыентацыі ваганняў вектара магнітнай індукцыі хвалі, якая ідзе з тэлецэнтра?
3. Ці ёсць істотныя адрозненні паміж умовамі распаўсюджвання радыёхваль на Месяцы і на Зямлі?
КАРОТКІЯ ВЫНІКІ РАЗДЗЕЛА 4'
1. У электрамагнітнай хвалі адбываюцца ваганні напружанасці Е электрычнага поля і індукцыі В магнітнага поля. Вектары Е і В перпендыкулярныя адзін аднаму і перпендыкулярныя да напрамку распаўсюджвання хвалі. Электрамагнітныя хвалі з’яўляюцца папярочнымі.
2. Выпраменьванне электрамагнітных хваль адбываецца пры хуткіх ваганнях электрычных зарадаў, якія рухаюцца з паскарэннем. Энергетычнай характарыстыкай выпраменьвання служыць шчыльнасць патоку выпраменьвання.
3. Шчыльнасцю патоку электрамагнітнага выпраменьвання называюць адносіну электрамагнітнай энергіі \W, што прайшла за час Д/ праз паверхню плошчай S, перпендыкулярную праменям да здабытку плошчы S на час А/:
1 ~ SM ■
1 Прарабіце тое ж самае, што было рэкамендавана перад кароткімі вынікамі папярэдніх раздзелаў. Лік істотных пунктаў 5—6.
103
Шчыльнасць патоку электрамагнітнага выпраменьвання адваротна прапарцыянальная квадрату адлегласці ад крыніцы і прама прапарцыянальная чацвёртай ступені частаты ваганняў:
4. Упершыню электрамагнітныя хвалі атрымаў Г. Герц. Грунтуючыся на доследах Герца, A. С. Папоў вынайшаў радыё.
5. Радыётэлефонная сувязь ажыццяўляецца наступным чынам. Высокачастотныя ваганні, што выпрацоўваюцца генератарам, мадулююцца ваганнямі нізкай (гукавой) частаты. Антэна перадаючай станцыі выпраменьвае мадуляваную электрамагнітную хвалю. У радыёпрыёмніку мадуляваныя высокачастотныя ваганні ператвараюцца ў ваганні нізкай частаты. Гэты працэс называюць дэтэкціраваннем.
6. 3 дапамогай электрамагнітных хваль ажыццяўляецца радыёсувязь, радыёперадача, радыёлакацыя, касмічная сувязь і інш.
ОПТЫКА
Раздзел 5. Светлавыя хвалі
Раздзел 6. Элементы тэорыі адноснасці
Раздзел 7. Выпраменьванне і спектры
У гэтым раздзеле мы прадоўжым вывучэнне электрамагнітных хваль, але толькі больш кароткіх, чым дагэтуль. Такія хвалі называюць святлом.
РАЗВІЦЦЕ ПОГЛЯДУ НА ПРЫРОДУ СВЯТЛА'
Першыя ўяўленні старажытных вучоных аб святле былі вельмі наіўнымі. Лічылася, што з вачэй выходзяць асаблівыя тонкія шчупальцы і зрокавыя ўражанні ўзнікаюць пры абмацванні імі прадметаў. Спыняцца падрабязна на падобных поглядах цяпер, зразумела, няма патрэбы. Мы прасочым коратка за развіццём навуковых уяўленняў аб тым, што такое святло.
Два спосабы перадачы ўздзеянняў. Ад крыніцы святла, напрыклад лямпачкі, святло распаўсюджваецца ва ўсе бакі і падае на навакольныя прадметы, выклікаючы, у прыватнасці, іх награванне. Пападаючы ў вока, святло выклікае зрокавае адчуванне — мы бачым. Можна сказаць, што пры распаўсюджванні святла адбываецца перадача ўздзеянняў ад аднаго цела (крыніцы) да другога (прыёмніка).
Наогул жа дзеянне аднаго цела на другое можа адбывацца двума рознымі спосабамі: або пры дапамозе пераносу рэчыва ад крыніцы да прыёмніка, або пры дапамозе змянення стану асяроддзя паміж целамі (без пераносу рэчыва).
Можна, напрыклад, прымусіць зазвінець званочак, які знаходзіцца на некаторай адлегласці, удала папаўшы ў яго шарыкам (рыс. 91, а). Тут мы маем справу з пераносам рэчыва. Але можна зрабіць інакш: прывязаць шнур да языка званочка і прымусіць званочак гучаць, пасылаючы па шнуры хвалі, што разгойдваюць яго язык (рыс. 91, б). У гэтым выпадку пераносу рэчыва не будзе. Па шнуры распаўсюджваецца хваля, г. зн. адбываецца змяненне стану (формы) шнура.
КНІГІ ОНЛАЙН
