Номер 1, страница 210 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Электромагнитные явления. Параграф 50. Практическое применение электромагнетизма. Темы докладов - номер 1, страница 210.

Условие.

1. Первое радио. История и применение.

Решение.

История

Изобретение радио — это результат многолетних исследований и открытий целого ряда учёных в разных странах мира. История радио начинается с теоретических работ и завершается созданием практических устройств для беспроводной связи.

• Теоретическая основа: В 1860-х годах шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнитного поля. На основе своих уравнений он сделал вывод о существовании электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью света. Это было гениальное теоретическое предсказание.

• Экспериментальное подтверждение: В 1887–1888 годах немецкий физик Генрих Герц экспериментально доказал существование электромагнитных волн. Он создал первый в мире передатчик (искровой генератор, или вибратор Герца) и приёмник. Герц смог генерировать, передавать и принимать радиоволны, измерять их длину и скорость, подтвердив тем самым теорию Максвелла. Однако сам Герц не видел практического применения своему открытию.

• Первые практические системы: Вопрос о том, кто именно изобрёл радио, является предметом исторических споров, так как несколько учёных в разных странах пришли к созданию действующих систем практически одновременно.

  • Александр Степанович Попов (Россия): 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге Попов продемонстрировал созданный им прибор, названный «грозоотметчик», который был предназначен для регистрации электромагнитных колебаний в атмосфере. Этот прибор считается первым в мире радиоприёмником, способным принимать сигналы на расстоянии. 24 марта 1896 года Попов осуществил передачу первой радиограммы на расстояние 250 метров, состоящей из слов «Генрих Герц». В России 7 мая отмечается как День радио.

  • Гульельмо Маркони (Италия): Итальянский инженер и предприниматель, который, в отличие от многих учёных, сразу увидел коммерческий потенциал беспроводной связи. Начав свои опыты в 1895 году, он смог передать сигнал на несколько километров. В 1896 году он переехал в Великобританию и получил патент на «усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого». Маркони активно развивал технологию, основал компанию и в 1901 году осуществил первую трансатлантическую радиопередачу, что стало мировой сенсацией.

  • Никола Тесла (США): Выдающийся инженер и изобретатель, внёсший фундаментальный вклад в радиотехнику. Ещё в 1893 году он описал и продемонстрировал основные принципы радиосвязи. Он изобрёл резонансный трансформатор (катушку Тесла), который стал ключевым элементом мощных радиопередатчиков, и запатентовал принципы настройки передатчика и приёмника на одну частоту (принцип резонанса). В 1943 году Верховный суд США подтвердил приоритет патентов Теслы в области радиосвязи над патентами Маркони.

Таким образом, изобретение радио было эволюционным процессом, в который внесли вклад многие исследователи, но именно Попов и Маркони первыми создали и продемонстрировали полноценные системы для практической беспроводной передачи информации.

Ответ: История радио началась с теоретического предсказания электромагнитных волн Джеймсом Максвеллом в 1860-х годах и их экспериментального подтверждения Генрихом Герцем в 1880-х. Практическое изобретение радиосвязи связано с именами нескольких учёных, работавших в 1890-х годах. В России изобретателем радио считается Александр Попов, продемонстрировавший свой радиоприёмник 7 мая 1895 года. В западном мире первенство часто отдают Гульельмо Маркони, получившему первый патент в 1896 году и осуществившему трансатлантическую передачу в 1901 году. Существенный вклад внёс также Никола Тесла, разработавший ключевые принципы и компоненты для радиосвязи.

Применение

С момента своего изобретения радио прошло огромный путь развития, и его применение кардинально изменило человеческое общество. Можно выделить несколько ключевых этапов и областей применения.

• Раннее применение (беспроводный телеграф):

  • Морская связь: Первой и самой важной сферой применения радио стала связь на море. Радио позволяло кораблям в открытом море обмениваться информацией друг с другом и с берегом. Это произвело революцию в безопасности мореплавания. Всемирную известность радио получило после катастрофы «Титаника» в 1912 году, когда благодаря переданному по радио сигналу SOS удалось спасти более 700 человек.

  • Военное применение: Военные быстро оценили преимущества радиосвязи для управления войсками и флотом. Радио активно использовалось для координации действий и разведки уже в Русско-японской войне (1904–1905) и стало незаменимым средством связи в годы Первой мировой войны.

• Эпоха радиовещания:

  С изобретением в 1906 году вакуумной лампы (аудиона) Ли де Форестом, которая позволяла усиливать слабые радиосигналы, стала возможна передача звука — человеческой речи и музыки. Это открыло дорогу радиовещанию. В 1920-х годах по всему миру начался бум радиовещания: появились первые коммерческие радиостанции, а радиоприёмники стали массовым товаром. Радио превратилось в первое электронное средство массовой информации (СМИ), доносившее до миллионов людей новости, музыку, образовательные программы и развлекательные передачи (радиоспектакли, концерты). Оно стало мощным инструментом формирования общественного мнения и пропаганды.

• Современное применение:

  Сегодня технологии, основанные на принципах радиосвязи, проникли практически во все сферы жизни:

  • Телекоммуникации: Сотовая связь, Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая связь — всё это разновидности радиосвязи.

  • Навигация и радиолокация: Глобальные навигационные системы (GPS, ГЛОНАСС) используют радиосигналы со спутников для определения местоположения. Радары (радиолокационные станции) применяются в авиации, судоходстве, метеорологии и военном деле.

  • Дистанционное управление: Пульты для телевизоров, ворот, автомобильных сигнализаций, а также управление дронами и другими беспилотными аппаратами осуществляются по радиоканалу.

  • Наука: Радиоастрономия изучает космические объекты по их радиоизлучению, что позволяет получать уникальные данные о Вселенной.

  • Бытовое применение: Микроволновые печи используют радиоволны для разогрева пищи. Радионяни, беспроводные наушники и многие другие устройства также работают на основе радио технологий.

Ответ: Первоначально радио применялось для беспроводной телеграфной связи, в первую очередь на море для обеспечения безопасности судоходства и в военных целях для управления войсками. С появлением возможности передачи звука в 1920-е годы начался расцвет радиовещания, превративший радио в первое массовое электронное СМИ. В настоящее время принципы радиосвязи лежат в основе множества современных технологий, включая сотовую связь, Wi-Fi, Bluetooth, GPS-навигацию, радиолокацию, дистанционное управление и научные исследования (радиоастрономия).