WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 |

«МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Кафедра электротехники и технической электроники

УДК 621.37/39: 534.6

Л.Х. Нурмухамедов, А.В. Кривошейкин

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ

(ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАДИОТЕХНИКЕ)

Учебное пособие Направление подготовки 210400 – «Радиотехника»

Рассмотрены вопросы истории и методологии науки и техники, применительно к научной дисциплине «Радиотехника». Даны представления о путях развития и совершенствования производства радиотехнической аппаратуры.

Предназначено для обучающихся в магистратуре. Может быть полезно аспирантам и студентам радиотехнических специальностей.

Рекомендовано к изданию в качестве учебного пособия методическим советом факультета технологий кино и телевидения. Протокол № 12 от 10.04.2013 г.

© СПбГУКиТ, © Нурмухамедов Л.Х., Кривошейкин А.В., Санкт-Петербург

ВВЕДЕНИЕ

Курс “История и методология науки и техники, применительно к научной дисциплине «Радиотехника»” является обязательной дисциплиной для студентов, имеющих степень бакалавра и занимающихся по программе подготовки магистров.

Дисциплина предусмотрена Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 210400 «Радиотехника».

Изучение данной дисциплины должно способствовать созданию у студентов целостного представления о пути развития науки в целом и, в частности, научной дисциплины «Радиотехника» (включая акустику, звукотехнику, видеотехнику) как одной из ветвей науки об электричестве и магнетизме, об эволюции представлений о существе этой науки на разных этапах её развития, об основных методах познания её законов, о путях развития и совершенствования производства радиотехнической аппаратуры.

Освоение дисциплины даёт следующие знания:





• как развивалась наука и, в частности, научная дисциплина «Радиотехника»; что явилось основой ее развития;

• работы каких ученых послужили ее созданию;

• какой вклад внесла и вносит радиотехника в развитие человеческой цивилизации;

• конкретные теоретические и эмпирические методы научного познания;

• как создавалось и развивалось современное производство радиотехнических компонентов и аппаратуры.

Вопросы истории и методологии рассматриваются не только применительно к радиотехнике в узком понимании (как науки, изучающей электромагнитные колебания и их использование), но и в более широком понимании – применительно к смежным наукам, изучающим механические и оптические колебания (акустика, оптика).

Радиотехника в узком понимании – наука об электромагнитных колебаниях и волнах радиодиапазона: о методах их генерации, усиления, излучения, приема и об их использовании; отрасль техники, осуществляющая применение электромагнитных колебаний и волн радиодиапазона для передачи информации в радиосвязи, радиовещании и телевидении, при контроле и управлении машинами, механизмами и технологическими процессами, в разнообразных научных исследованиях и т.д.

Радиодиапазон охватывает спектр электромагнитных волн длиной от нескольких десятков тысяч километров до десятых долей миллиметра.

Развитие радиотехники тесно связано с достижениями в области радиофизики, электроники, физики полупроводников, электроакустики, теории колебаний, теории информации, в различных разделах математики, измерительной техники, в производстве источников электропитания и др.

В радиотехнику входят ряд областей:

• генерирование электрических колебаний;

• усиление электрических колебаний;

• их преобразование, управление ими (модуляция);

• антенная техника;

• распространение радиоволн в свободном пространстве, в различных средах и направляющих системах (кабелях, волноводах);

• фильтрация электрических колебаний;

• демодуляция электрических колебаний;

• воспроизведение речи, музыки, изображений, данных и др. сигналов;

• контроль, управление и регулирование при помощи ЭВМ и радиоэлектронных систем [2, т.21, с.388].

Акустика (от греч. akustikos – слуховой, слушающийся): в узком смысле слова – учение о звуках, т.е. об упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твердых телах, слышимых ухом человека (16 Гц – 20 кГц); в широком смысле слова – область физики, исследующая упругие колебания и волны от самых низких частот (условно от 0 Гц) до предельно высоких частот (1012 –1013 Гц), их взаимодействие с веществом и применение этих колебаний (волн).

Основные разделы акустики:

• общая акустика (теория звука; физическая акустика; нелинейная акустика);

• прикладная акустика (электроакустика; акустические измерения;

архитектурная и строительная акустика; шумы, вибрации и борьба с ними;





гидроакустика и гидролокация; атмосферная акустика; ультразвук и гиперзвук);

• психофизиологическая акустика (речь и слух; психологическая акустика;

биологическая акустика) [2, т.1, с.365-367].

Радиоэлектроника – основа радиотехники.

Сегодня к радиоэлектронике относят:

• квантовую электронику (лазеры);

• оптоэлектронику (голография; оптические системы памяти; оптическая обработка информации; модуляторы света, фотоматериалы; интегральная оптика; волоконно-оптические линии связи и волоконно-оптические системы передачи информации; нелинейная оптика);

• новые принципы конструирования радиоэлектронной аппаратуры (миниатюризация и интеграция; тепловая защита и т.д.);

• радиоастрономию;

• технологические применения средств радиоэлектроники (высокочастотная термическая обработка; электронно-лучевая технология;

лазерные технологические процессы и т.д.) [4].

Раздел 1. ВОПРОСЫ ИСТОРИИ НАУКИ И ТЕХНИКИ

1. ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ

1.1. Зачем нужна история науки и техники? Два подхода к истории Зачем нужна история науки и техники?

Все значительные технические новации (автомобиль, электричество, химические удобрения, компьютер, и т.д.) основаны на достижениях математики, физики, химии, биологии. Однако мы знаем о жизни и деятельности политических деятелей различных эпох больше, чем о жизни тех, чьи труды заложили основу всех благ и комфорта современного мира.

История науки и техники – одна из самых молодых отраслей исторического познания, фактически возникшая только в 19 в. Знание истории позволяет лучше понимать наше прошлое и настоящее и прогнозировать будущее.

Сложились 2 разных подхода к истории науки :

- презентизм - стремление рассказать о прошлом языком современности;

- антикваризм – желание воссоздать картины прошлого без всяких отсылок к современности.

Хрестоматийный пример: открыл ли Колумб Америку? Поставим вопрос иначе: когда и куда плыл Колумб? - Он плыл в Западную Индию, но таким путем, чтобы не сталкиваться с военно-политическими интересами Португалии. Колумб совершил 4 путешествия: № 1 и № (1492-1496) на Кубу, Ямайку, Багамы, Гаити; №3 к берегу Южной Америки (1498-1500); № к берегам Центральной Америки (1502-1504). Так что в современном понимании (презентизм) он открыл Америку в третьем путешествии, не ранее 1498 г. Для его современников же (антикваризм) был важен 1492 г., когда он увидел с корабля неизвестную Землю. Но была ли Колумбом достигнута цель (Индия)? – Нет!

1.2. Три модели исторической реконструкции науки Сейчас вырисовываются 3 модели исторической реконструкции науки:

• история науки как кумулятивный, поступательный процесс;

• история науки как развитие через научные революции ;

• история науки как совокупность индивидуальных частных ситуаций (case studies).

Эти 3 модели изучения истории науки отличаются разным пониманием непрерывности исторического процесса.

В 19 в. – начале 20 в. доминировало убеждение в непрерывном, поступательном характере развития науки.

В середине 20 в. эта точка зрения ставится под вопрос: научные теории не могут выводиться непосредственно из предшествующего знания, они несоизмеримы и разделены пропастью научно-технических революций.

В конце 20 в. стала популярной модель «кейс стадис» (case studies) – ситуационные исследования. Считается, что главное - индивидуальность, особенность, непохожесть исторических событий, которые могут быть выстроены в один ряд путем обобщения [1].

1.3. Дата и место рождения науки. Основные этапы, закономерности и тенденции развития науки. Перспективы развития науки Дата и место рождения науки На вопрос о дате появления науки есть различные мнения:

• с начала практической и познавательной деятельности человека (каменный век);

• в Древнем Египте и Вавилоне;

• в Древней Греции (5 в. до н. э.);

• в Западной Европе (13-14 вв., Р. Бэкон);

• многие учёные считают, что наука в современном смысле появилась в 16вв. (Кеплер, Гюйгенс, Галилей, Ньютон);

• некоторые считают – в 17 в., с признанием социального статуса науки (1662 – Лондонское Королевское общество, 1666 – Парижская Академия наук);

• отдельные историки вообще относят рождение науки к 19 в. (развитие высшего образования, университеты в Германии, во главе Берлинского университета – известный ученый В. Гумбольдт).

Вопрос: могут ли культуры, обладая разными познаниями и техническими навыками, не создавать тот тип производства знаний, который называется “наука”? В принципе, могут. Древний Египет, Вавилон, Индия, Китай, доколумбовская Южная и Центральная Америка не создали науки в современном смысле слова. Так, Китай в технологии обгонял Европу до 15 в.

(порох, фарфор, бумага, компас, книгопечатание, механические часы, железное литьё), но наука в Китае не была создана.

Отдаленная предпосылка науки - мифология, в которой впервые была реализована попытка построить целостную картину окружающей действительности. Но ни технология, ни мифология сами по себе никогда не превращаются в науку.

Предварительные условия для возникновения науки:

- критика и разрушение мифологических систем;

- достаточно высокий уровень развития производства, разделение умственного и физического труда;

- богатая культурная традиция.

Эти условия сложились в Древней Греции к 6 в. до н. э. В центре города была агора – рыночная площадь, вокруг – общественные здания и храмы; проповеди, приказы власти.

Демократия (власть народа), широкое обсуждение текущих дел, выборы должностных лиц, открытый суд, открытое столкновение мнений и интересов. Появление ораторского искусства – умение убеждать в условиях, когда каждый может сомневаться. Интерес к формальнологической проблематике. Такое невозможно во время школьного урока. Именно в Греции возникли первые теоретические системы (Демокрит и др.), в противовес мифологии объясняющие действительность через естественные начала. Древнегреческие ученые (Аристотель и др.) ввели в практику мыслительной деятельности систему абстрактных понятий, заложили основы доказательного способа изложения материала – важнейшей черты науки. В этот же период от первоначальной единой натурфилософии начинают обособляться отдельные области знания: геометрия (Евклид), механика (Архимед), астрономия (Птолемей) [2].

Основные этапы развития науки В эпоху Средневековья огромный вклад в развитие науки внесли ученые арабского Востока и Средней Азии (Ибн-Сина, он же Авиценна, Бируни и др.).

Они сумели сохранить и развить древнегреческие традиции.

В Европе в это же время научная традиция была сильно трансформирована господством Христианской религии, что привело к специфической форме средневековой науки – схоластике (тип религиозной философии, соединение догматических предпосылок с рационалистической методикой). Схоластика внесла значительный вклад в развитие мыслительной культуры, в совершенствование теоретических споров и дискуссий. Центрами европейской науки становятся университеты, в первую очередь - Парижский (Сорбонна).

Базой для современной науки также стало развитие алхимии и астрологии.

Наука в современном понимании складывается в Новое Время (16-17 вв.) под влиянием потребностей развивающегося капиталистического производства.

Этому способствовали 2 обстоятельства:

1) В эпоху Возрождения было подорвано господство религиозного мышления, а противостоящая ему картина мира опиралась на данные науки (Леонардо да Винчи, Коперник).

2) Наряду с наблюдением в науке начали использовать эксперимент, отсюда – радикально расширяется сфера познания, появляется возможность проверки теории испытаниями (Галилей, Кеплер, Декарт, Гюйгенс, Ньютон и др.).

Наука вступает в Новое время как высшая культурная ценность.

В конце 17 – середине 18 вв. успехи механики привели к формированию механистической картины мира как универсального мировоззрения (Эйлер, Ломоносов, Лаплас).

В 19 в. появились законы сохранения и превращения энергии, клеточная теория, эволюционная теория в биологии (Дарвин); периодическая система элементов (Менделеев) доказала наличие внутренней связи между всеми известными видами вещества.

Сближение науки с производством во 2-й половине 19 в. привело к резкому росту коллективного труда в науке.

Для 20 в. характерна тесная связь науки с техникой, превращение науки в производительную силу общества, усиление социальной роли науки [2].

В 20 в. на смену любителям и дилетантам в науке пришли находящиеся на жаловании профессионалы. Членство в научных обществах становится ограниченным. Стиль рассуждений стал более строгим. Возникли понятия – «любитель» и «профессионал».

Любитель считает себя вправе уверенно высказываться по широкому кругу вопросов.

Профессионал признается компетентным лишь в ограниченной сфере, в той, в которой оплачиваются его знания и квалификация.

Современная наука – важнейший компонент научно-технической революции, ее движущая сила. Фундаментальные открытия 20 в. – генетический код, ядерная физика, кибернетика и др. изменили наше понимание окружающей действительности [1].

Закономерности и тенденции развития науки Начиная с 17 в. объем научной деятельности удваивается каждые 10 – лет: ускоряется рост научной информации и количества открытий; растет число людей, занятых в науке.

По данным ЮНЕСКО, ежегодно число научных работников увеличивается на 7%, а численность населения Земли – только на 1,7%.

Количество ученых во всем мире растёт лавинообразно: 18 в. – 1 тыс.;

середина 19 в. – 10 тыс.; 1900 год – 100 тыс.; конец 20 в. - более 5 млн.

Особенно заметен этот рост после 2-й Мировой войны. В 1950-1980 гг.

удвоение числа ученых происходило в Европе – за 15 лет, в США – за 10 лет, в СССР – за 7 лет.

В 1900 г. во всем мире издавалось 10 тыс. научных журналов; в 1999 г. – несколько сот тысяч (!). Как следствие этого – очень трудно ученому выйти на передний край науки.

Кумулятивный характер развития науки выражается в том, что на каждом этапе она суммирует в концентрированном виде свои прошлые достижения.

Преемственность науки подтверждается необратимым характером ее развития.

Современная наука отличается целостным и многогранным охватом изучаемых объектов. Однако накопление нового материала, не объяснимого существующими схемами, приводит время от времени к научным революциям.

Вся история науки – это сочетание процессов дифференциации и интеграции. Углубление познания ведет к дифференциации, к появлению новых наук; потребность к синтезу знания ведет к интеграции наук, к новым пограничным наукам (физическая химия, биофизика и т.п.).

Важнейшие интегрирующие функции по отношению к другим наукам выполняют философия, математика, логика, кибернетика, вооружающие науку системой единых методов [2].

Перспективы развития науки Как будет развиваться наука в наступившем 21 в.?

Рост кадров науки имеет границы: научной работой способны заниматься не более 6-8% людей; кроме того, в обществе есть много других сфер деятельности, требующих таланта, ума, знаний. Сегодня в развитых странах в области науки заняты 0,3% населения.

Хотя прогнозы часто ошибочны, нам представляются такие перспективы развития науки:

• можно ожидать рост воздействия науки на общество (компьютеризация, эффективность внедрения научных достижений);

• несомненно, появятся новые фундаментальные результаты.

• лидером в науке останется математика;

• усилится взаимодействие наук;

• видимо, появятся новые источники энергии;

• будут развиваться информационные технологии.

Но бурное развитие науки все больше напоминает библейскую историю о строительстве Вавилонской башни, которая развалилась, т.к. люди перестали понимать друг друга.

Отсюда следует:

- необходимо найти новые формы образования;

- для выхода за пределы ординарности, для получения выдающихся результатов требуется высокая культура и широкое образование.

Выдающиеся ученые были людьми большой культуры, широких интересов. Аристотель – до нас дошли его сочинения по физике, биологии, логике, философии, этике, политике, истории, поэтике, риторике; Коперник – не только астроном, но и врач, философ, теоретик денежного обмена; Галилей – музыка, стихи, философия. Многосторонними своими занятиями помимо основной научной тематики известны Леонардо да Винчи, М.В. Ломоносов, Д.И. Менделеев, А. Эйнштейн, наши современники А. Сахаров, Н. Амосов...

2. ИСТОРИЯ РАДИОТЕХНИКИ

2.1. История радиотехники 19 века как кумулятивный История радиотехники восходит к работам Эрстеда и Фарадея. Датский физик Ханс Эрстед открыл эффект отклонения магнитной стрелки под действием проводника с током (1820).

Англичанин Майкл Фарадей, ознакомившись с работой Эрстеда, обнаружил вращение магнита вокруг проводника с током и вращение проводника с током вокруг магнита (1821). Через 10 лет он открыл явление электромагнитной индукции, исследовал явление самоиндукции и экстратоки замыкания-размыкания. Фарадей ввел представление о силовых линиях, которые считал физически существующими. Высказал мысль о том, что распространение электромагнитных взаимодействий есть процесс волновой, распространяющийся с конечной скоростью (1832).

На пути изучения электрических явлений важным событием было создание конденсатора (“лейденской банки”) Э. Клейстом и П. Мушенбруком (1745), резистора Э. Делавалем (1769), трансформатора М. Фарадеем (1831), микрофона Т. Эдисоном (1877) и других электро- и радиокомпонентов.

Идеи Фарадея были развиты Дж. Максвеллом, математически описавшим (1864) известные электрические и магнитные явления системой из четырех дифференциальных уравнений в частных производных. Из них следовала возможность существования электромагнитного поля, способного распространяться в пространстве в виде электромагнитной волны, частным случаем которой является световая волна. Максвелл пришел к выводу о электромагнитной природе света (1865) и показал, что скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света.

Электромагнитные волны радиодиапазона ( = 6 дм, f = 500 МГц) впервые были получены и изучены Генрихом Герцем в 1886-1889 гг. Он их генерировал и излучал при помощи вибратора, возбуждаемого искровым разрядом. Во втором вибраторе под действием принимаемой волны проскакивала искра.

Г. Герц показал, что электромагнитные волны способны отражаться, преломляться, интерферировать и поляризоваться, подобно световым волнам.

Но он не предвидел возможности применения электромагнитных волн для передачи информации. Интересно, что идея использования электромагнитных явлений для передачи сигналов принадлежит еще А. Амперу.

Существенную роль в опытах Герца играло явление электрического резонанса, исследованное норвежцем Бьеркнесом (1890-1891). Формула для определения резонансной частоты колебательного LC-контура при отсутствии затухания была получена еще в 1853 г. У. Томсоном (лорд Кельвин) в связи с решением проблем, возникших при прокладке телеграфного трансатлантического кабеля.

Француз Э. Бранли обнаружил (1890) и изучил явление уменьшения сопротивления металлического порошка при воздействии на него электрических колебаний и восстановлении исходного высокого сопротивления при встряхивании. Лабораторный прибор для демонстрации этого явления Э. Бранли назвал радиокондуктором, впервые введя в оборот термин “радио”.

Справедливости ради, нужно отметить, что еще в 1835 г. швед Мунк оф Розеншольд наблюдал изменение сопротивления оловянных опилок под действием разряда “лейденской банки”. В 1866 г. братья Варлей в Англии запатентовали устройство для защиты телеграфной аппаратуры от удара молнии, основанное на свойстве угольного порошка менять электрическое сопротивление под действием разряда высокого напряжения. Тогда же итальянец Ф. Кальцекки-Онесси опубликовал результаты исследований по изменению электропроводимости разных порошков.

Англичанин О. Лодж использовал это явление (1894) для индикации электромагнитных волн при воспроизведении опытов Г. Герца; прибор в виде заполненной металлическими опилками стеклянной трубки с электродами он назвал когерером.

Преподаватель Минного офицерского класса в Кронштадте Александр Степанович Попов, развивая опыты Герца и Лоджа и стремясь создать беспроволочную связь при помощи электромагнитных волн, усовершенствовал когерер, применив для восстановления его сопротивления автоматическое встряхивание когерера после воздействия на него электромагнитных волн.

Он также обнаружил, что присоединение к когереру вертикального провода (антенны) повышает чувствительность.

А.С. Попов продемонстрировал первый в мире радиоприемник 25 апреля ( мая) 1895 г. во время доклада на заседании физического отделения Русского физико-химического общества.

Началась эра радиотехники. Успехи в создании радио были в 1909 г.

отмечены Нобелевской премией (Г. Маркони и Ф. Браун). А.С. Попов, избранный профессором и ректором Петербургского электротехнического института (ныне ЛЭТИ) и председателем Русского физического общества, скончался 1 января 1906 г. в возрасте 46 лет [4.7].

Безуспешные попытки осуществить радиосвязь предпринимал еще Т. Эдисон (1880-е гг., патент США) до открытия Г. Герцем электромагнитных волн (1888).

Г. Герц создал искровый излучатель электромагнитных волн, который несколько десятилетий был основным видом радиопередатчика.

У. Крукс (1892, Англия) – описал принципы радиосвязи, но тогда это казалось утопией.

А.С. Попов (1895, Россия) и Г. Маркони (конец 1896, Италия) создали чувствительные приёмники, пригодные для связи без проводов.

А.С. Попов (1897) – радиосвязь между крейсерами «Россия» и «Африка», 300 сажен.

Г. Маркони (1897) – зарегистрировал в Англии компанию беспроволочного телеграфирования и сигнализации, в 1899 основал такую же Американскую компанию, а в 1900 – международную компанию Морской связи.

А.С. Попов (1899) – радиосвязь между тонущим броненосцем «Генераладъютант Апраксин» и г. Котка (44 мили). Первая радиограмма о тонущих рыбаках (вышел ледокол Ермак и спас 27 рыбаков).

К. Браун (1899, Германия) разделил антенну и искровой разрядник.

Д.Флеминг (Англия) и Г. Маркони (дек. 1901) – первая радиограмма через Атлантический океан.

П.Н. Рыбкин и Д.С. Троицкий (1899, помощники А.С. Попова) открыли детекторный эффект чувствительность приёмника. Этот эффект был запатентован А.С. Поповым (без авторов изобретения) в Англии, Франции, а затем и в России.

А.С. Попов (1901, Кронштадт) – мастерская по изготовлению радиоприёмников.

Д. Флеминг (1904, Англия) – ламповый детектор.

Ли де Форрест (1904, США) – вакуумный триод (патент 1906) и первый ламповый усилитель.

К. Браун (1906, Германия) – кристаллический детектор.

1906 г., Берлин – 1-я Международная конференция (29 стран) приняла:

- Регламент радиосвязи и Международное соглашение;

- Распределение частот между службами;

- Основано Бюро регистрации радиостанций;

- Установлен сигнал “SOS”.

Э. Армстронг (1913, США) – супергенеративный приёмник.

1927 – запрещены искровые передатчики, оставлены только для сигнала “SOS”.

До 1920 – освоены радиоволны длиной от сотен метров до десятков километров.

1922 – радиолюбители открыли свойство коротких волн распространяться на большие расстояния.

1930-е гг. – освоены метровые волны.

1940-е гг. – освоены дециметровые и сантиметровые волны. [2, т.21, с. 384, 389; 12; «Радиотехника», 1985, № 4-5, с. 30-41].

2.3. История радиотехники как процесс развития через научные 1858. Электрический телеграф, трансатлантический кабель. [С. Цвейг.

ПСС, Звёздные часы человечества. Первое слово из-за океана. -М., 1963,:

Правда. - т. 3, с.100-119].

1876. А. Бэлл (США) – изобретение телефона.

1895. А.С. Попов (Россия) - радиосвязь.

1895. Братья Люмьер (Франция) - кино.

Луи Жан Люмьер (1864-1948), член Парижской АН (1919). В марте 1895 совместно с братом Огюстом (род. 1862) демонстрировал "Синематограф Люмьера" – первый публичный кинопоказ. Изобрел автохромные пластинки для цветной фотографии (1903) и стереокино с цветными очками (1935). Но аппарат "Синематограф" для съемки и проецирования на экран движущихся изображений создал за 3 года до Люмьеров другой француз – Л. Були.

1906. Ли де Форрест (США) – электровакуумная радиолампа.

1928. Х. Блэк (США) – усилитель с отрицательной обратной связью.

1928. Г. Найквист (США) – "Критерий Найквиста" (возможность передачи со скоростью 2 Бод на 1 Гц) [Nуquist Н. Gertain topics in trаnsmission theory // Тгаns. Аm.

IEЕ, 1928, 47, №2, р.б 17-644].

1933. В.А. Котельников (Россия) – "Теорема Котельникова" (возможность точно восстановить аналоговый сигнал U(t) по его отсчетам, взятым в точках tк = kt, к =.. -2, -1, О, 1, 2, 3,...). [Котельников В.А. О пропускной способности "эфира" и проволоки в электросвязи. –М.: Изд. ред. упр. связи РККА, 1933].

1930-е годы – теория модуляции, теория распространения радиоволн.

1947. Д. Бардин, У. Браттайн (США) – точечный транзистор.

1949. Шокли (США) – плоскостной транзистор.

1930-1940 годы – радио- и гидролокация.

1950-е гг. – компьютер.

1940-1950-е годы – телевидение.

1957. СССР – искусственные спутники Земли.

1960-е годы – оптоэлектроника.

1970-е годы – акустоэлектроника.

1980-е годы – волоконно-оптические системы передачи информации.

1980-е годы – интегральная схемотехника, миниатюризация.

1970-1990-е годы – сверхпроводимость (прогноз – научнотехническая революция после 2020 г.).

2.4. Основные научные законы и открытия, определившие развитие Х. Эрстед (1820, Дания) – эффект отклонения магнитной стрелки под действием проводника с током.

М. Фарадей (1821, Англия) – эффект вращения магнита вокруг проводника с током и вращения проводника с током вокруг магнита. Через 10 лет открыл явление электромагнитной индукции, исследовал явление самоиндукции и экстратоки замыкания-размыкания. Ввёл понятие о силовых линиях. Высказал мысль о том, что распространение электромагнитных колебаний есть процесс волновой, распространяющийся с конечной скоростью (1832).

Э. Клейст, П. Мушенбрук (1745) – создание конденсатора («лейденской банки»).

Э. Делаваль (1769) – создание резистора.

М. Фарадей (1831) – создание трансформатора.

Т. Эдисон (1877) – создание микрофона.

Лорд Кельвин (1853, Англия) – формула резонансной частоты для колебательного LC-контура.

Дж. Максвелл (1864, Англия) – математически описал электрические и магнитные явления системой четырёх дифференциальных уравнений в частных производных. Показал, что скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света.

Г. Герц (1886, Германия) – показал, что электромагнитные волны способны отражаться, преломляться, интерферировать и поляризоваться, подобно световым.

А. Бэлл (1876, США) – создание телефона.

Т. Эдисон (1877) – создание фонографа.

В. Паульсен (1880, Дания) – первый патент на магнитную запись.

А.С. Попов (1895, Россия) – радиосвязь.

Ли де Форрест (1906, США) – радиолампа.

Х. Блэк (1928, США) - усилитель с обратной связью.

Г. Найквист (1928, США) – «Критерий Найквиста» (возможность передачи со скоростью 2 Бод на 1 Гц).

В.А. Котельников (1933, Россия) – «Теорема Котельникова».

1930-е годы – спектры сигналов, теория модуляции.

В.К. Зворыкин (1933, США) – электронное телевидение.

Д. Бардин, У. Браттайн (1947), США) – точечный транзистор (Нобелевская премия 1956).

Шокли (1949, США) – плоскостной транзистор (Нобелевская премия 1956).

1950-е гг. – компьютер.

1940-1950-е гг. – телевидение.

Д. Габор (1948, Англия) – голография (Нобелевская премия 1971).

Н.Г. Басов, А.Н. Прохоров (1954, СССР), Ч. Таунс (1954,1954, США) – квантовый генератор (Нобелевская премия 1956).

1980-е гг. – волоконно-оптические системы передачи.

Ж.И. Алфёров (1968, Россия) – инжекционные лазеры (Нобелевская премия 2000).

3. ИСТОРИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ,

ИЗУЧАЕМЫХ В СПбГУКиТ

3.1. История акустики – науки об упругих колебаниях и волнах Акустика – одна из древнейших областей знания (потребность дать объяснение музыкальным звукам, звучанию музыкальных инструментов, явлениям слуха и речи).

Пифагор (6 в. до н.э.) обнаружил связь между высотой тона и длиной струны или трубы.

Аристотель (4 в. до н.э.) объяснил эхо отражением звука от препятствий;

он уже понимал, что звучащее тело вызывает сжатия и разрежения воздуха.

Леонардо да Винчи (15-16 вв.) сформулировал принцип независимого распространения звуковых волн, исходящих от разных источников.

Историю акустики как науки можно разбить на 3 периода:

1). Первый период – от начала 17 в. до начала 18 в.

Галилео Галилей (1564-1648): звучащее тело колеблется; высота звука зависит от частоты колебаний, а интенсивность – от амплитуды; связь между струнами, настроенными на одну частоту, определяется действием окружающего воздуха.

М. Мерсенн (1588-1642, французский физик, монах ордена миноритов) впервые измерил скорость звука в воздухе, используя пульс в качестве секундомера; мог определить число колебаний струны. (Кстати, он же преложил схему зеркального телескопа).

Р. Гук (Англия) вывел законы теории упругости (1678).

Х. Гюйгенс (Нидерланды) сформулировал принцип волнового движения (1696).

К этому же периоду относятся работы Гассенди (1592-1655) – скорость звука не зависит от частоты; Торричелли (1608-1647) - открытие вакуума;

Гримальди (1613-1663) – эксперименты с дифракцией звука.

2). Второй период – от И. Ньютона (1642-1726, Англия), показавшего, что мощным средством исследования физика является математика, до начала 20 в.

Расширился диапазон акустики: в науку «акустику» вошли инфразвук и ультразвук.

Леонард Эйлер и Д. Бернулли (академики Петербургской АН), а также французы Д’ Аламбер и Лагранж создали теорию колебаний струн, стержней, пластинок; объяснили происхождение обертонов.

Э. Хладни (1756-1827, Германия) экспериментально исследовал формы звуковых колебаний, совершаемых различными звучащими телами – мембранами, стержнями, колоколами. Измерил скорость звука в различных газах и материалах. Дал метод визуального наблюдения звуковых волн на поверхности звучащих тел (“фигуры Хладни”).

Т. Юнг (1800, Англия) и О. Френель (1788-1827, Франция) создали теорию интерференции и дифракции волн.

Х. Доплер (1803-1853, Австрия) нашел зависимость частоты колебаний, воспринимаемой наблюдателем, от скорости и направления взаимного движения источника и приемника.

Ж. Фурье (Франция) ввел в научную практику гармонический анализ и синтез.

Г. Ом (1787-1854, Германия) с 1830 г. занимался акустикой. В 1843 г.

доказал, что ухо воспринимает лишь гармонические колебания, на которые можно разложить сложные звуки, используя анализ Фурье, и показал, что фаза гармоник звука не влияет на восприятие.

Г. Гельмгольц (1824-1894, Германия) проводил экспериментальный анализ и синтез звуков; создал первую теорию уха как слухового аппарата; заложил основы физиологической акустики и музыкальной акустики.

Лорд Релей (он же Д. Стрет, 1848-1919, Англия) подытожил все знания об акустике в классическом труде «Теория звука»).

У. Сэбин (США) создал основы архитектурной акустики.

П.Н. Лебедев (Россия) выделил из резкого звука электрической искры УЗволны с частотой до нескольких сот кГц и исследовал их поглощение.

3). Третий (современный) период акустики начался в 1910-х годах и связан, прежде всего, с развитием электроакустики и созданием радиотехники и радиовещания. Возник новый круг проблем – преобразование звуковых сигналов в электрические и обратно, их усиление и неискаженное воспроизведение.

Ли де Форрест (1906, США) создал электронную лампу. Появилась возможность преобразования акустических сигналов в электрические и усиления слабых сигналов.

Ланжевен (1916, Франция) применил ультразвук для измерения глубины моря и для обнаружения подводных лодок.

С 1920-х годов развиваются радиоакустические измерения.

Мощный импульс развитию акустики в 1-й половине 20-х годов связан с запросами военной техники:

- звуковая локация в воздухе;

- гидролокация;

- глушение шумов самолета и т.д.

Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси (20-30-е годы, СССР) – разработали теорию автоколебаний.

Н.Н. Андреев и В.А. Эйхенвальд (20-30-е годы, СССР) – нелинейная акустика, в частности – распространение звуковых волн большой интенсивности (взрывных).

Ирвинг и Ворцель (1944, США), Бреховских и Розенберг (1946, СССР) обнаружили и исследовали эффект сверхдальнего распространения звука в подводных каналах.

В.В. Фурдуев и С.Н. Ржевкин (СССР) – акустические шумы и борьба с ними.

С.Я. Соколов (зав. кафедрой акустики ЛИКИ) в конце 20-х годов первым применил ультразвук для дефектоскопии металлов.

Д. Бекеши (Венгрия, Нобелевская премия) – исследование механизма слухового восприятия [2, т.1, с.365-367].

Электроакустика появилась еще в конце 19 в.

Бэлл (США, 1876) изобрел телефон.

Т. Эдисон (США, 1877) создал фонограф.

В. Паульсен (Дания, 1898) - магнитная запись звука (1880 – патент на устройство «телеграфон» для магнитной записи).

История создания микрофонов:

*Угольный микрофон – М. Махальский (1878, Россия).

*Конденсаторный микрофон – Э. Венте (1917, США).

*Электретный микрофон – Ёгути (начало 20 в., Япония).

*Ленточный микрофон – Олсон (1925, США).

*Пьезоэлектрический микрофон – С. Ржевкин, А. Яковлев (1925, Россия).

*Электродинамический микрофон – Э. Венте, А. Тарас (1931, США).

*Кардиоидный ленточный микрофон – Олсон (1932, патент США).

*Конденсаторный кардиоидный ленточный микрофон – фон Браунмюль, В. Вебер (1936, патент Германии).

*Электромагнитный микрофон – автор и дата не указаны [2, т.16, с. 244История создания громкоговорителей:

История создания отдельных типов громкоговорителей, таких как электродинамический громкоговоритель, электромагнитный, пневматический (применялся в 1930-х годах), пьезоэлектрический (самый дешевый, поэтому широко выпускался в СССР в 1941-1945 годах, несмотря на низкое качество звучания), рупорный и другие, может быть темой реферата.

В реферате следует отметить историю эволюции конструктивного оформления громкоговорителей, например, появление двухполосных громкоговорителей со свернутым рупором в НЧ-полосе, а также звуковых колонок.

Классическую конструкцию диффузорного громкоговорителя, выпускаемого до сих пор, разработали Рэйе и Келлог (1926, Англия) и Клипш (1940, США).

1877. Т. Эдисон (США) в редакции журнала "Scientific American" продемонстрировал "говорящую машину" – фонограф, изготовление которого обошлось Эдисону в 18 долларов. На фонографе записано первое музыкальное произведение – кларнетист Д. Леви сыграл "Уаnkee Doodle".

1880. В. Паульсен (Дания) – первый патент на устройство «телеграфон» для магнитной записи на стальную проволоку.

1887. Э. Берлинер (США) – патент на граммофон с плоским диском;

появилась возможность тиражирования копий.

1900. В. Паульсен получил "Гран-при" на Всемирной выставке в Париже за магнитофон. Император Австро-Венгрии Франц-Иосиф записал на проволочном магнитофоне поздравления изобретателю, эта запись звучит вполне отчетливо до сих пор – поучительный пример PR-технологии!

1902. Первая запись Э. Карузо на фирме London Grammofone, гонорар певца составил по 100 фунтов стерлингов за каждую из 10 песен.

1905. Фессенд (Англия) – первая передача речи и музыки по радио.

1906. Ли де Форест (США) – изобретение вакуумного триода. В течение 50 лет лампы были единственными усилительными устройствами.

1910. Ли де Форест – первая радиотрансляция оперы из театра "Metropolitan House".

1910. Р. Либен – первая громкоговорящая звукоусилительная установка на вакуумных лампах.

1919. Леви (Франция) и независимо от него Э. Армстронг (США) – изобретение супергетеродинного приемника.

1923. Й. Массоле, Х. Фохт, Д. Ингл (Германия) – первая практическая система звукового кино.

1928. Х. Блэк (США) – заявка на усилитель с обратной связью возможность достижения произвольно малых искажений усиливаемого сигнала.

Ввиду неочевидности принципа патент был выдан только через 9 лет!

1929. Г. Найквист (США) публикует обоснование теоремы отсчетов частный случай ранее известного критерия Уиттекера (независимо от него похожая теорема опубликована В.А. Котельниковым в 1933).

1931. А. Блаумлейн (Англия) - патент на стереозапись.

1935. Т. Фольк (Германия) – первый магнитофон на пластмассовой ленте.

1939. Армстронг (Англия) – первая ЧМ радиовещательная станция.

1940. У. Дисней (США) – первый фильм "Фантазия" с восьмиканальной стереофонограммой с компандерным шумопонижением.

1941. Фирма London Record (Англия) – первый проигрыватель с полосой частот 40-15000 Гц.

1948. П. Голдмарк (США) –первые виниловые долгоиграющие пластинки на скорости 33'/3 оборота.

1949. Компания RCA (США) – грампластинки на 45 оборотов с большим отверстием (для автоматов).

1951. Хафлер и Кероез (США) – схема ультралинейного усилителя.

1951. Фирма Pultес – первый активный эквалайзер.

1954. Фирма ЕМТ (Германия) – первый пластинчатый ревербератор.

1954. Фирма Ampex (США) – первый портативный магнитофон.

1954. Фирма Sony (Япония) – первый транзисторный приемник.

1963. Фирма Philips – разрабатывает компакт-кассету и распространяет на нее лицензию по всему миру.

1965. Р.М. Долби – система шумопонижения Dolby-А.

1965. Р. Муг – первый синтезатор.

1967. В аудиотехнике начинают применять первые операционные усилители, особенно как суммирующие в многоканальных консолях.

1981. Фирма Philips – первый компакт-диск СD.

1981. Компания IВМ – первый персональный компьютер.

1983. Впервые использована ВОЛС для цифровой передачи звука между Нью-Йорком и Вашингтоном.

1997. Начало выпуска видеодисков и плейеров формата DVD. Высокое качество изображения и высокое качество 6-канального звука.

3.4. История магнитной звуко- и видеозаписи Магнитная звукозапись В. Паульсен (Дания), 1880 – первый патент на устройство «телеграфон» для магнитной записи на стальную проволоку.

В. Паульсен 1898 – первая практическая демонстрация магнитной записи.

Воспроизведенные сигналы были слабы, зашумлены и искажены.

В. Паульсен (Дания), Педерсен (США) (1906) – патент США на магнитную запись с подмагничиванием постоянным полем. Уменьшены искажения сигнала и увеличен его уровень, но отношение сигнал/шум было весьма низкое.

Карлсон и Карпентер (1920-е гг., США) – патент на магнитную запись с подмагничиванием переменным полем. Уменьшились искажения и увеличилось отношение сигнал/шум при магнитной записи на проволоку, остались проблемы проволоки как магнитного носителя.

И. Крейчман (1925, СССР) – патент на устройство и способ записи звука на магнитную ленту (целлулоидную с железными опилками, приклеенными столярным клеем).

О’ Нил (1926, США) – патент на бумажную ленту со слоем окислов железа.

Ф. Пфлеймер (1928, Германия) – патент на способ нанесения магнитного покрытия на бумажную ленту (независимо от Крейчмана и О’Нила.

С появлением ленточного носителя отпали проблемы проволоки – скручивание и обеспечение надежной магнитной связи между головкой и проволокой (но и через 32 года кандидатская диссертация аспиранта кафедры звукотехники ЛИКИ будущего академика Н.Г. Загоруйко была посвящена магнитной записи на проволоку).

Като, Такей (Япония), 1933 – улучшение магнитного покрытия и использование пластмассовой ленты вместо бумажной.

Э. Шиллер, Ф. Пфлеймер (1928, Германия) – патент на тороидальную магнитную головку – ключевой элемент всех современных магнитофонов.

Фирма Маркони (Англия), 1934 – магнитофон на стальной ленте.

Недостаток – ограниченное время звучания (в 1959 г. такой магнитофон был в ЛИКИ на кафедре звукотехники).

Т. Фольк (Германия, фирма AEG), 1935 – первый магнитофон на пластмассовой ленте. Принципы его устройства не отличаются от современных.

Э. Шюллер, (1938, Германия) – патент на 2-дорожечную магнитную головку для стереозаписи.

Нагаи, Сасаки, Эндо (1938, Япония) – предложили использовать ВЧподмагничивание (но уже был патент 1920-х гг. Карлсона и Карпентера !).

Фон Браунмюль, В. Вебер (1939, Германия) – ещё один патент на ВЧподмагничивание.

И. Рабинович (1943, СССР) – первый отечественный магнитофон, на бумажной ленте.

С. Беган (1944, СЩА) – первый американский магнитофон.

В дальнейшем усовершенствование ленты и головок позволило снизить скорость движения ленты до 4,7 см/с при высоких качественных показателях.

Серийный выпуск магнитофонов во всем мире – с 1947 г.

Ивамури, Хаяши (1971, Япония) – магнитофон с цифровой записью звука.

Фирма Philips (1978) – компакт-кассеты с металлопорошковой лентой;

качество звучания лучше, чем у стандартных катушечных магнитофонов со скоростью 19,05 см/с.

Магнитная видеозапись Фирма RCA (США), 1954 – продольная магнитная видеозапись.

Недостатки: большой расход ленты (9,15 м/с) и флуктуация скорости вели к недопустимым видеоискажениям; несоответствие полосы частот видеосигнала (18 октав) предельной ширине полосы частот магнитной записи (10 октав).

Э. Шюллер (1953, Германия) – патент на наклоннострочную магнитную запись.

Фирма ВВC (Англия), 1958 – двухдорожечная запись: по одной дорожке на несущей 750 кГц записывалась полоса частот 0-100 кГц с ЧМ; по второй дорожке записывалась полоса частот 100 кГц – 3МГц, то есть менее 5 октав;

звук с ЧМ записывался по третьей дорожке. На этом продольная магнитная видеозапись зашла в тупик.

Ч. Гинсбург, Ч. Андерсон (фирма Ампекс, Англия), 1956 – поперечная запись с вращающимися головками. Основные идеи: высокая относительная скорость головка/лента при медленном продольном перемещении ленты шириной 50,8 мм; 4 головки; скорость вращения головок 250 с-1 для стандарта 625 строк / 50 Гц и 240 с-1 для стандарта 525 строк / 60 Гц; использование ЧМ с малым индексом девиации.

[Робинсон Д.Ф. Магнитная видеозапись. -М.: РиС, 1980, -320 с.].

В 1960 г. состоялась первая передача в СССР, записанная на видеомагнитофоне (ВМ) «Кедр» (разработчик В.И. Пархоменко, ВНИИТР, Москва; 4 головки, отечественная лента 50,8 мм).

В том же 1960 г. был разработан ВМ на Ленинградском заводе Кинап в лаборатории М.Г. Шульмана (Л.Х.Нурмухамедов в это время был там на преддипломной практике). В дальнейшем завод Кинап (потом он вошел в состав ЛОМО) освоил выпуск ВМ типа КМЗИ-4 (чернобелый), КМЗИ- (цветной), «Электрон».

В 1960 г. и позднее лаборатория А.С. Закса там же, на заводе Кинап, разработала аудиомагнитофоны для киностудий (КЗМ и др.).

Из завода Кинап выделилось ЦКБК (потом – НПО Экран), разрабатывавшее студийные и бытовые аудиомагнитофоны.

Способ поочередной передачи сигналов от элементов изображения по одному каналу электрической связи впервые предложили французский нотариус К. Сенлек (1877) и португальский профессор физики А. де Пайва (1878).

Профессор Страссбургского университета К. Браун изобрел (1897) электронно-лучевую трубку для наблюдения осциллограмм быстропротекающих процессов (он же создал кристаллический детектор – и рамочную антенну – 1913, Нобелевская премия 1909 г.).

Профессор Санкт Петербургского технологического института Б.Л. Розинг впервые (1907) получил развертку изображения электронным лучом на усовершенствованной трубке Брауна. Ассистентом у Розинга работал В.К. Зворыкин.

Русский ученый В.К. Зворыкин изобрел (1923) «иконоскоп» - передающую трубку. Эмигрировав в США, он изобрел кинескоп (1929), изготовил иконоскоп (1933), создал электронное телевидение на 343 строки.

Начало ТВ-вещания в США – 1935 г. (343 строки, затем переведено на строку).

Начало строительства Московского ТЦ у башни Шухова – 1935 г.

Опытный телецентр (ТЦ) на 240 строк в Ленинграде – 1937 г. (после войны переведен на 441 строку).

Начало регулярного ТВ-вещания на 343 строки в Москве – 1938 г.

В 1939 г. в Москве была опробована система кабельного ТВ (разработка ЦНИИС МС).

В 1940 г. в США принят стандарт 525 строк.

В 1944 г. в СССР предложена система 625 строк (С. Новаковский, В. Катаев).

1945 – А. Кларк (Англия) высказал фантастическую идею передачи ТВ с помощью искусственного спутника Земли.

С 1948 г. – начало регулярного ТВ-вещания на 625 строк в Москве.

С 1949 г. – серийный выпуск телевизоров КВН-49 (назван в честь авторов:

Кенигсон, Варшавский, Николаев).

1951 – передача ТВ по коаксиальному кабелю Москва - Калинин (лауреат Гос. премии СССР Г.Г. Бородзюк, НИИ-56, теперь НПОДС, Ленинград).

[Нурмухамедов Л.Х. Научно-исследовательскому институту ПНОДС - 50 лет // Электросвязь, 1991. - Вып.12. С. 2-6].

1953 – в США цветное ТВ, стандарт NTSC, 525 строк.

С 1955 г. в ЛЭИС велась разработка системы стереоцветного ТВ (П.В. Шмаков и В.Е. Джакония – в 1990-е гг. член диссертационного Совета СПбГУКиТ).

В 1960 г. состоялась первая ТВ-передача в СССР, записанная на ВМ «Кедр»

(разработчик В.И. Пархоменко, ВНИИТР).

1964 г. – первая в мире передача ТВ из космоса, съемки обратной стороны Луны (Герой Соц. Труда И.А. Росселевич, ВНИИТ, Ленинград).

В 1965 г. запущен ИСЗ «Молния-1» и проведена первая в мире спутниковая передача цветного ТВ Москва-Владивосток и Москва-Париж.

В 1967 г. в СССР и ряде стран Западной Европы принят стандарт SECAM на 625 строк.

В 1967 г. в Москве построена самая высокая в мире Останкинская телебашня (525 м, главный конструктор В.И. Никитин) и введен Останкинский телецентр (постановление Совмина о строительстве башни и телецентра от 15.07.55 г.). [Новаковский С.В. К истории развития отечественного телевидения// Радиотехника, 1995. - №4-5. С. 115-122 ].

В 1979 г. создана аппаратура цифровой передачи ТВ по магистральным коаксиальным линиям связи (лауреат Гос. премии СССР В.М. Соловьев, НПОДС, Ленинград).

В 1989 г. создана аппаратура цифровой передачи ТВ по волоконнооптическим линиям связи (В.М. Соловьев, НПОДС). [Коган С.С., Нурмухамедов Л.Х., Соловьев В.М.. Аппаратура цифровой передачи телевизионных сигналов по волоконнооптическим соединительным линиям //Техника кино и телевидения. -1989. - №8.-С.27-32].

В 1991 г. создана аппаратура передачи ТВ от глубоководных необслуживаемых аппаратов (И.П. Козляев, НПОДС). [I.Kozlyayev, L.Nurmukhamedov, G.Pavlovich. Communications Link Equipment of the “Shelf-1” Deep-Water System // “Telecommunicanions and Radio Engineering”, New York, (3), 1992 pp.1-5].

Современный университет был основан в 1918 г. как Высший институт фотографии и фототехники.

научнофотографический с отделениями фотофизическим и фотохимическим (обучение 4 года) и художественно-фотографический (обучение 3 года). С по 1930 гг. - фотокинотехникум. С 1930 по 1992 гг. - Ленинградский институт киноинженеров (ЛИКИ). В 1941 - 1944 гг. ЛИКИ был эвакуирован в Самарканд. В декабре 1992 г. переименован в Санкт-Петербургский институт кино и телевидения (СПИКиТ), с ноября 1998 г. –– Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения (СПбГУКиТ).

По вопросу даты создания института имеются разные сведения.

1). 9 сентября 1918 г. – постановление ВЦИК о создании института, подписанное наркомом А.В. Луначарским. «Уже с 1 ноября начались занятия». [Неправда, кино будет! – СПб, «Промышленность сегодня», №17 (41), 1998, с. 14].

2). «ЛИКИ основан в 1919 г.» – статья в БСЭ, 3 изд,, за подписью ректора М.В. Антипина [2, т.14, с. 320].

3). 1930 г. - статья в БСЭ, 2 изд. Торжественный вечер, посвящённый 25-летию института с докладом ректора института Н.С. Брусничкина состоялся 21.10.1955 г.

(пригласительный билет на празднование сохранился у авторов).

4). Но через 13 лет 07.12.1968 г. в Доме кино и 10.12.1968 г. в БКЗ «Октябрьский»

торжественно отмечали 50-летие института (пригласительные билеты также сохранились).

5). В изданном в 1934 г. путеводителе по городу в списке 69 высших учебных заведений города нашего института нет. По адресу ул. Правды 13 указаны только кинофототехникум и Курсы киномехаников звукового кино [Путеводитель по Ленинграду. – Л.: Изд.

Ленгорисполкома и Ленсовета, 1934. – 348 с.].

6). Встречаются также 1932 г. и даже 1935 г.: «…с 1935 г. – года возобновления работы нашего учебного заведения как института киноинженеров…» [Завлин П.М. Кафедре общей, органической и физической химии 80 лет. В сб. н/трудов Проблемы развития техники и технологии кинематографа. Вып. 9. – СПб.: Изд. СПбГУКиТ, 1998.– С.125].

В составе университета с 2006 г. образованы 4 института: Московский киновидеоинститут (с 1970 г. Московский общетехнический факультет ЛИКИ, с 1997 г. - Московский филиал ЛИКИ); институт массовых коммуникаций;

институт экономики и управления и институт повышения квалификации.

Университет имеет филиалы в городах Якутск (с 1999 г.), Ханты-Мансийск и Советск Калининградской обл. (ввиду малого количества обучающихся филиалы в Ханты-Мансийске и Советске с 2007 г. преобразуются в представительства СПбГУКиТ). Обсуждался вопрос о филиалах на базе кинотехникума в Ростове-на-Дону и в Уфе. В течение ряда лет действовал Учебно-консультационный пункт (УКП) в Иркутске.

В институте работали известные ученые: проф. В.И. Срезневский (создатель фото- и киноаппаратуры), акад. АН СССР П.И. Лукирский (физикэлектронщик, создатель фотоэлемента), проф. С.О. Максимович (создатель системы цветного кино), чл.-корр. АН СССР С.Я. Соколов (акустик, создатель ультразвуковой дефектоскопии металлов), проф. А.Ф. Шорин (создатель системы звукового кино), проф. В.А. Бургов (звукотехника) и др.

Издаются “Труды” (с 1947 г.); имеется аспирантура и магистратура.

В 1950-1960-е гг. институт (университет) подчинялся Министерству культуры СССР, затем входил в систему Госкино России, с 2000 г. подчинялся Министерству культуры России, с 2004 г. – Федеральному агентству по культуре и кинематографии Российской Федерации,затем - Министерству культуры России. Многие десятилетия наш институт готовил инженерные кадры для кино- и телестудий, заводов киноаппаратуры и кинофотоматериалов, НИИ и КБ, а также для сети кинопроката. Институт подготовил более 30 тысяч специалистов, в том числе свыше 600 иностранцев из 36 стран дальнего зарубежья.

Со дня основания институт размещается в доме 13 на улице Правды (бывш.

Кабинетской). В конце 19 в. Священный Синод приобрел несколько земельных участков на Кабинетской для размещения синодального Митрофаниевского подворья и синодальной типографии. Строительство здания Синодального училищного совета, ведавшего всеми церковно-приходскими школами России, со школой и церковью Александра Невского было начато в 1898 г. по проекту архитектора А.Н. Померанцева и завершено в 1900 г. к 680-летию со дня рождения святого благоверного покровителя Санкт-Петербурга князя Александра Невского. Фасад, стилизованный под русскую архитектуру 17 столетия, отделали песчаником и изразцами. На уровне 3-4 этажей, где была церковь, поместили мозаичное панно “Богородица с младенцем”, выполненное по оригиналу академика живописи А.Н. Новоскольцева художником В.А. Фроловым. После 1917 г. помещение церкви переоборудовали под клуб, затем – под актовый зал ЛИКИ; икону неоднократно закрашивали, но она со временем проступала. Сейчас мозаика попорчена (ее отпескоструили, чтобы держалась краска), периодически поднимается вопрос о ее раскрытии и восстановлении.

Здание института на Бухарестской ул. построено в 1975 г [2, 10, 13].

3.7. Вклад в науку сотрудников и выпускников нашего университета Лукирский Петр Иванович (1894-1954), советский физик, один из создателей эмиссионной электроники, академик АН СССР (с 1946, чл.-корр. с 1933). Совместно с Н.Н. Семеновым (впоследствии - Нобелевским лауреатом) доказал появление вторичных электронов при рассеянии электронов поверхностью металла (1923). Открыл новый тип ядерных реакций (1947). Его ученики – академики Алиханов, Алиханян, Арцимович, Константинов [2, т.15, с.56].

Максимович Сергей Олимпиевич (1876-1941), сов. ученый и изобретатель в области цветной кинематографии и фотографии. В 1919-1930 - проф. Высш.

института фотографии и фототехники (позже Фотокинотехникум). В запатентовал способ трехцветного кинематографа. В 1912 разработал новый способ изготовления цветных кинофильмов, в 1914 по этому способу был снят цветной короткометражный фильм. Первым применил в цветной кинематографии (1920) расщепляющую призму, устраняющую параллакс.

Открыл “явление Максимовича” – зависимость оптической плотности проявленного слоя от характера светового потока. Автор ряда изобретений в области гальванопластики и электротехники [2, т. 15, с.257].

Срезневский Вячеслав Измайлович (1849-1937), рус. ученый в области научно - технической фотографии. Один из основателей (1878) и руководитель (до 1916) фотографического отдела Русского технического общества. Основал и редактировал журнал “Фотограф” (1880-1884), автор первого русского справочника по фотографии (1883). Один из основателей и проф. (с 1918) Высшего института фотографии и фототехники в Петрограде. Им создан ряд специальных аппаратов: портативная походная фотолаборатория (1875), устойчивый от внешних воздействий аппарат для экспедиции Н.М. Пржевальского (1882), первые аэрофотоаппараты и водонепроницаемая камера для подводных съемок (1886), камера для регистрации фаз солнечного затмения (1887). Разработал и впервые изготовил специальные фотопластинки для аэрофотографии (1886) [2, т.24, ч.1, с.257].

Соколов Сергей Яковлевич (1897-1957), чл.-корр. АН СССР. Профессор ЛИКИ и ЛЭТИ. Основные труды по акустике, в частности, по физике ультразвука и его применению. Установил способность УЗ проникать через металлы без заметного поглощения (1927), применил это для обнаружения дефектов в металлах (1928). Есть сведения, что он предложил идею голографии за 20 лет до Габора. Лауреат Сталинской премии (1942, 1951) [2, т.24, ч.1, с.135-136].

Шорин Александр Федорович (1890-1941), изобретатель в области радио, телеграфии и звукозаписи. Важнейшие изобретения: стартстопный телеграфный аппарат, система звукового кино с переменной шириной дорожки записи (1927). Сталинская премия (1941) [2, т.9, с.436, т.29, с.455].

Бургов Вячеслав Алексеевич (1908-1990), заслуж. деятель науки и техники, д.т.н., профессор, основатель кафедры звукотехники. Работал в ЛИКИ более 60 лет. Автор многих книг, в том числе:

1. Основы записи и воспроизведения звука / 1954, 704 с.

2. Магнитная запись звука / 1956.

3. Кинотелевизионная техника / 1959, 394 с.

4. Электроакустика и звукотехника / 1964.

5. Основы кинотелевизионной техники / 1964, 603 с.

6. Физика магнитной звукозаписи / 1973, 495 с.

7. Механическая запись звука / 1983.

8. Зрительное восприятие кинофильма / 1986.

9. Слухозрительное восприятие фильма / 1988.

10. Психофизика кинопоказа / 1993.

Среди преподавателей института разных лет можно отметить известных ученых:

*Проф. Поповицкий (химик), первый ректор;

*Проф. Лещенко Дмитрий Ильич (химик, ректор в 1920-1930-х годах).

«Директором фототехникума был профессор Дмитрий Ильич Лещенко, друживший с А.В. Луначарским, который, приезжая в Ленинград, всегда останавливался у него. Лещенко был членом партии с 1898 года. В 1917 году, когда Ленин после июльских событий скрывался в Разливе, Лещенко фотографировал его для фальшивого удостоверения загримированным под рабочего сестрорецкого завода. Он читал на первом курсе неорганическую химию, но на его лекции приходило множество студентов со старших курсов.

Читал он захватывающе интересно. Рассказывая о химии, часто приводил примеры из истории революционного движения, участником которого был сам.»

[Городницкий А.М. И вблизи и вдали. М.: Полигран, 1991, с. 14].

*Проф., д.т.н. Жуков (фотохимик);

*Академик АН СССР Порай-Кошиц Александр Евгеньевич (1877-1949) химик-органик, лауреат Сталинской премии (1943);

*Проф. Курбатов В.Я. (физическая и коллоидная химия, также многочисленные публикации в области искусства и архитектуры СПб);

*Доцент Волынкин Виктор Иосифович, декан электротехнического факультета, основатель кафедры технической электроники;

*Проф., д.т.н. Мелик-Степанян Арам Мисахович (механик - стабилизация скорости), лауреат Сталинской премии;

*Проф., д.т.н. Проворнов Сергей Михайлович (высокоскоростная киносъемка), ректор ЛИКИ в 50-60х гг.;

*Проф., д.т.н. Гороховский Юрий Николаевич (сенситометрия);

*Проф. д.т.н. Ляликов Константин Сергеевич (создатель гидротипной печати);

*Проф., д.т.н. Блюмберг Илья Борисович (скоростная обработка кинопленки);

*Проф., д.т.н. Кутай Антон Константинович (технология);

*Проф., д.т.н. Бессекерский Виктор Антонович (электроавтоматика);

*Проф., д.т.н. Волосов Давид Самуилович (оптика);

*Доцент Антипин Мавр Васильевич (ТВ квалиметрия), ректор в 1970х гг.;

*Доцент Федосеев Павел Гаврилович (устройства электропитания), зав.

кафедрой;

*Доцент Муромцев Василий Васильевич (усилители), лауреат Сталинской премии, зав. кафедрой;

*Загоруйко Николай Григорьевич (магнитная запись, распознавание образов), впоследствии - д.т.н., ректор Новосибирского университета, академик;

*Проф., д.т.н. Гребенников Олег Федорович (1928-2006) - скоростная киносъемка; многие годы – председатель Диссертационного совета;

*Проф., д.т.н. Ишуткин Юрий Михайлович (1937-2001) - акустические измерения, техническая электроника, академик МАИ, чл.-корр. МАВШ, зав.

кафедрой.

Большой вклад в подготовку инженеров и научных работников вносят выпускники ЛИКИ, старейшие преподаватели профессора Вахитов Яшер Шакирович и Савичев Степан Степанович, проф., д.т.н. Кривошейкин А.В. член Международной профессорской ассоциации.

Список можно продолжить. Среди выпускников - известные звукорежиссёры, звуко- и кинооператоры. В БСЭ [2, т.29] упомянут как выдающийся мастер фотоискусства Л.Н. Шерстенников, окончивший ЛИКИ в 1960 г., в одной группе с Академиком академии экологических наук К.Г. Ершовым, президентом восточно-европейской ассоциации акустиков А.А. Ахматовым, проф. В.Ф. Кутузовым и авторами данного учебного пособия. В том же году окончила ЛИКИ академик китайской инженерной академии Чжоу Син, создатель оригинального процесса цветной фотопечати.

4. СОЗДАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СОВРЕМЕННОЙ

РАДИОТЕХНИКИ

Предпосылки появления транзисторов Появление транзисторов - это результат кропотливой работы десятков выдающихся ученых: физиков, специалистов по электронике, физической химии, материаловедению.

• В 1833 г. М. Фарадей обнаружил, что проводимость сульфида серебра растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в этом случае уменьшается.

• В конце XIX в. были установлены два важнейших свойства полупроводников:

- появление ЭДС при освещении полупроводника;

- рост электрической проводимости полупроводника при его освещении.

• В 1922 г. выпрямляющий эффект, проявляющийся в точке контакта стальной пружинки с кристаллом цинкита, удалось применить в качестве детектора в детекторном приемнике "Кристадин". Схема кристадина содержала входной настраиваемый LC контур, к которому подключались внешняя антенна и заземление. Параллельно входному контуру подключался детектор. Такое устройство могло не только выпрямлять (детектировать), но и усиливать сигнал, когда рабочая точка детектора находилась на падающем участке вольтамперной характеристики.

• Первый образец кристадина был изготовлен О.В. Лосевым (СССР).

Кристадин Лосева позволял увеличить дальность приема радиостанций, был проще и дешевле радиоприёмников. "Сенсационное изобретение. Открытие Лосева делает эпоху", - писал в сентябре 1924 г. американский журнал "Radio News".

• Важную роль в развитии теории полупроводников в начале 30-х годов сыграли работы академика А.Ф. Иоффе. В 1931 г. он опубликовал статью с пророческим названием: "Полупроводники - новые материалы электроники".

Немалую заслугу в исследование полупроводников внесли советский ученый В.П. Жузе и др. Немного позднее Я.Н. Френкель создал теорию возбуждения в полупроводниках парных носителей заряда: электронов и дырок.

• В 1931 г. англичанину Уилсону удалось создать теоретическую модель полупроводника, основанную на том факте, что в твердом теле дискретные энергетические уровни электронов отдельных атомов размываются в непрерывные зоны, разделенные запрещенными зонами.

• В 1938 г. Мотт (Англия), Давыдов (СССР), В. Шоттки (Германия) независимо сформулировали теорию выпрямляющего действия контакта металл-полупроводник. Эта обширная программа исследований, выполняемая учеными разных стран, привела к экспериментальному созданию сначала точечного, а затем и плоскостного транзистора.

Изобретение транзистора 30 июня 1948 года Р. Боун, заместитель директора по науке лаборатории «Беллтелефон», сообщил журналистам о новом изобретении: «Мы назвали его транзистор, поскольку это сопротивление из полупроводника, которое усиливает электрический сигнал».

Начальству открытие транзисторного эффекта было продемонстрировано на полгода раньше, 23 декабря 1947 г. Вильям Шокли начал мечтать о полупроводниковом усилителе десятилетием раньше, но ему ничего не удавалось сделать до тех пор, пока в 1945 г. в лабораторию Белла не пришел блестящий теоретик Джон Бардин. Он вначале сидел в одной комнате с не менее блестящим экспериментатором Уолтером Браттейном, занимающимся полупроводниками аж с 1930 г. Будучи полной противоположностью друг другу по склонностям и темпераменту, они сдружились на почве общего дела и частой игры в гольф.

Именно их совместная работа в подразделении Шокли и привела к открытию.

Лишь к середине пятидесятых годов физики и инженеры начали осознавать роль и значение транзистора, широкие же массы населения оставались в полном неведении.

Миллионы радио- и телевизионных приемников по-прежнему представляли собой огромные ящики, заполненные электровакуумными лампами. После их включения приходилось ждать минуту, а то и больше, до начала работы, пока лампы разогревались.

До 1954 г. под транзистором еще подразумевалось нечто дорогое и изощреннолабораторное с весьма специфическими применениями типа слуховых аппаратов и военной связи. Но в этом году все изменилось: небольшая компания из Далласа начала выпускать транзисторы для портативных радиоприемников, которые продавались за полсотни долларов.

В это же время на рынке транзисторов появилась маленькая и никому неизвестная японская компания Sony, лучше американцев оценившая их перспективность.

Одновременно, в период апрель 1947 - январь 1948 г., Шокли опубликовал теорию плоскостных биполярных транзисторов. По сравнению с точечным, плоскостной прибор допускает большую нагрузку, так как площадь контакта можно сделать достаточно большой.

Далее Шокли рассмотрел теорию плоскостного транзистора из кристалла полупроводника, содержащего два p-n перехода.

Положительная р-область является эмиттером, отрицательная р-область коллектором, n-область представляет собой базу. Таким образом, вместо металлических точечных контактов используются две p-n области.

Плоскостные транзисторы обладают рядом преимуществ перед точечными:

они более доступны теоретическому анализу, обладают более низким уровнем шумов, обеспечивают большую мощность. Изобретение транзисторов явилось знаменательной вехой в истории развития электроники и поэтому его авторы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Вильям Шокли были удостоены Нобелевской премии по физике за 1956 г.

В конце пятидесятых каждый приличный американский подросток имел транзисторный приемник. Но первые транзисторные телевизоры сделала фирма Sony.

Шокли, правда, тоже не терял времени и в 1955 г. основал в Северной Калифорнии полупроводниковую компанию, ставшую началом всемирно известной «Кремниевой долины».

Сегодня: проблемы и поиски Этот текст набран на компьютере, содержащем десятки миллионов транзисторов, и стоят они меньше, чем жесткий диск или дисплей. Даже десять миллионов скрепок стоят больше. Транзисторы продаются за бесценок потому, что сорок лет инженеры усиленно трудились над размещением все большего их числа на одной пластине кремния. Ежегодно число транзисторов на одной плате удваивается, - сколько же будет продолжаться этот процесс? [Баранцев П.Б. История создания транзисторов: Реферат. – СПбГУКиТ, 2004].

Самое важное изобретение ХХ века было сделано дважды В опубликованной в ноябре 2005 г. в американском журнале IEEE Spectrum статье М. Райодана «Как Европа “упустила” транзистор» сообщается:

В Париже вскоре после завершения 2-й Мировой войны два немецких ученых Герберт Матаре и Генрих Велкер изобрели «транзистрон» - полупроводниковый усилитель, очень похожий на транзистор, изобретенный в Телефонных лабораториях Белл примерно в это же время.

Матаре и Велкер проводили исследования по использованию полупроводников в радиолокаторах еще в фашистской Германии, с начала 1940-х годов. Матаре уже в 1944 г.

был близок к созданию германиевого точечного транзистора. В начале 1945 г. Велкер обнаружил, что два полупроводника могут быть использованы для получения того, что мы сейчас называем полевым транзистором. С 1946 г. они вместе работали в Париже, где создали и запатентовали «транзистрон». К пресс-конференции в мае 1949 г. два немецких ученых имели в Париже ограниченное производство и начинали делать детали для использования в качестве усилителей в телефонных линиях – первоначально на линии между Парижем и Лиможем. Пресса провозгласила двух ученых «отцами транзистрона».

Матаре полагал, что это превосходство было следствием того внимания и тщательности, которые они вкладывали в производство своих приборов. Когда Браттейн и Шокли посетили парижскую группу в 1950 г., Матаре показал им телефонный усилитель, сделанный на основе его транзистронов, используя который можно было разговаривать по телефону с Алжиром.

Не получив должной поддержки от французского правительства, Матаре и Велкер в начале 1950-х годов свернули своё производство и уехали в Германию [IEEE Spectrum, 2005, Nov, pp 47-51].

Оптоэлектроника развивается как синтез радиоэлектроники (радиотехники), квантовой электроники и физической оптики. В основе работы оптикоэлектронных устройств лежат процессы преобразования электрических сигналов в оптические и наоборот. Функции, выполняемые электрическими сигналами в электронных приборах, в оптоэлектронике выполняются световыми потоками.

Сейчас принято более широкое толкование термина “оптический”. Оно включает как явления, происходящие в световом диапазоне (видимый, ИК-, УФсвет), так и явную аналогию между световыми явлениями и другими:

волновыми (звук, радиоволны) и лучевыми (рентгеновские-, гамма-лучи). Эти явления исследуются универсальным математическим аппаратом, прежде всего это теория линейных систем и анализ Фурье.

К оптоэлектронике сегодня относят:

- голографию;

- оптические системы памяти;

- оптическую обработку информации;

- модуляторы света, фотоматериалы;

- интегральную оптику;

- волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) и волоконно-оптические системы передачи информации (ВОСПИ).

Голография - это интерференционный метод регистрации световых волн.

Идея, как и сам термин “голография”, принадлежит английскому физику Д. Габору (1948, Нобелевская премия 1971 г.) Общая идея, как писал сам Габор, у него возникла под влиянием статьи Нобелевского лауреата У.Брэгга-сына (1942).

«В монографии, вышедшей под редакцией американского акустика Г. Уэйда, на основе изобретений С.Я. Соколова делается вывод, что именно он, а не Габор является изобретателем голографии». [Семякин Ф.В. Обзор авторских работ в области электроакустики. Сб. научных трудов ЛИКИ. Вып. 9. -СПб.: изд. СПбГУКИТ, 1998. -С. 63-67;

Системы акустич. изображения /Под ред. Г. Уэйда. –Л.: Судостроение, 1981].

Ю.Н. Денисюк создал объемные отражательные голограммы, дающие как монохроматическое, так и цветное изображение (1962-1965). С конца 1960-х гг.

появляются голографические оптические системы памяти, сначала двухмерные (Ф. Смит-1968), а затем - одномерные (А. Бардос-1974). Сейчас голография находит самое разнообразное применение, например, для создания устройств для ВОСПИ. [Dmitriev A., Nurmukhamedov L. Volume Holograms in the Fiber Optical Devices of the Optical-Fiber Data Transmission Systems // “Telecommunications and Radio Engineering”, New York, 49 (12), 1995, pp. 9-14 ].

Оптическая обработка информации (ООИ) характеризуется тем, что носителем информации является модулированная волна света. Первой публикацией по ООИ считают статью Е. Аббе (1873) и эксперименты А. Портера (1906) по пространственной фильтрации изображений. Ф. Цернике (1935) изобрел фазово-контрастный микроскоп. Особенно ООИ стала развиваться после появления лазеров, но широкое внедрение ООИ еще впереди.

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) - квантование распространяющихся в цилиндрическом световоде волн в дискретный ряд (волновые моды) - Д. Хондрос, П. Дебай (1910);

- описание квазиоптических свойств диэлектрических волноводов Г. Бухгольц (1935);

- теория распространения электромагнитных волн вдоль бесконечного диэлектрического цилиндра - Б. Каценеленбаум (1947);

- первый волоконный стеклянный световод - К. Као (1966);

- первый волоконный световод с градиентным профилем преломления Т. Ушида, М. Фурукава (1970);

- разработка технологических процессов и массовый выпуск волоконных световодов - 1980;

- ВОЛС длиной 3 км, скорость передачи 2 Мбит/с - 1970;

- ВОЛС длиной 40 км, скорость передачи 2 Гбит/с - 1981;

- ВОЛС длиной 200 км без ретранслятора - 1982;

- создание элементной базы = 0,85 мкм, В=0,8 дБ/км - 1980;

- создание элементной базы = 1,3 мкм, В=0,35 дБ/км) - 1983;

- создание элементной базы = 1,55 мкм, В=0,18 дБ/км) - 1985;

- внедрение эрбиевых волоконных усилителей - 1994.

История создания компонентов для ВОЛС здесь не рассматривается.

[Нурмухамедов Л.Х., Кривошейкин А.В. Современные проблемы радиотехники. Часть 2.

Оптические устройства и системы: Учебное пособие.- СПб.: СПбГУКиТ, 2006. -100 с.] 4.3. История квантовой электроники. Вклад Нобелевских лауреатов за 1900. М. Планк (1858-1947, Нобелевская премия 1918) для объяснения спектра излучения черного тела ввел понятие о кванте действия “h” как минимальном действии. (Постоянная Планка h=6,626Е-34 Дж*с, или h=6,626Еэрг*с, или “h с чертой” = h/2=1,055Е-27 эрг*с).

1905. А. Эйнштейн на основе теории Планка возродил корпускулярную теорию света, предположив, что планковские кванты энергии Е=h существуют в виде реальных частиц, названных им “световыми квантами” или “фотонами”. Этим ему удалось объяснить открытый ранее (русским физиком Столетовым) фотоэффект. В 1917 г. он ввел понятие об “индуцированном излучении”.

Именно за эти работы А.Эйнштейну (1879-1955), а не за теорию относительности, как некоторые думают, была присуждена Нобелевская премия (1921).

1913. Н. Бор (1885-1962, Нобелевская премия 1922), применив понятие “кванта” к атому, объяснил простую связь длины волны излучения “” с разницей энергий между уровнями “n” и “m” :

1927. П. Дирак (1902-1984, Нобелевская премия 1933) создал строгую квантомеханическую теорию излучения. Установил когерентность вынужденного излучения, что в дальнейшем позволит использовать это явление для усиления электромагнитных колебаний и генерации когерентного излучения.

1940. Советский ученый В.А. Фабрикант указал на возможность использования индуцированного излучения для наблюдения отрицательного поглощения (то есть усиления). В 1941 г. была опубликована его докторская диссертация, но публикация прошла незамеченной научной общественностью.

В 1951 г. он получил авторское свидетельство на “Способ усиления электромагнитных излучений”, в 1964 г. - Диплом на открытие.

1954. Н.Г. Басов и А.М. Прохоров разработали проект, а американец Ч. Таунс создал действующий мазер на пучке молекул аммиака. Это был первый прибор, работающий на квантовых принципах, усиливающий электромагнитные колебания с помощью индуцированного излучения.

LASER (MASER) - Light (Microwave) Amplification by Stimulated Emission of Radiation усиление света (электромагнитных волн) с помощью индуцированного излучения, то есть лазер - оптический квантовый генератор, мазер - квантовый генератор электро-магнитного излучения.

Н.Г. Басов (род. 1922), А.М. Прохоров (род. 1916) и Ч. Таунс (род. 1915) Нобелевская премия 1964 г.

1960. Т. Мейман (США) - рубиновый лазер.

1961. Джаван (видимо, США) - лазер на смеси “He-Ne”.

1959. Н.Г. Басов и сотрудники (Москва) - предложили использовать для создания лазеров полупроводники.

1962. Д.Н. Наследов и сотрудники (Ленинград), а затем Н.Г. Басов и американцы наблюдали лазерный эффект в p-n-переходе на арсениде галлия.

Первые полупроводниковые лазеры требовали очень высокой плотности тока (более кА/см2 ) и работали только в импульсном режиме при температуре жидкого азота.

1968. Ж.И. Алферов применил для создания лазера структуры GaAs-AlAs.

Это позволило резко уменьшить размеры p-n-перехода, снизить потери света при прохождении через p-n-переход, на порядок снизить пороговую плотность тока, получить непрерывный режим генерации при комнатной температуре.

Вообще-то это явление Ж.И. Алферов открыл и запатентовал еще в 1965 г., но авторское свидетельство было секретным, первая открытая публикация Ж.И. Алферова была в 1968 г.

Затем инжекционные лазеры – гетеролазеры – были созданы на сплавах GaAs-InP и ряде других соединений типа А3В5. Меняя состав соединений, можно создать лазер, излучающий на любой длине волны в пределах 0,7 – 3,2 мкм, в том числе и на = 0,85, 1,3 и 1,55 мкм, используемых в ВОЛС.

Гетеролазеры – «гетеро» – от греческого слова heteros – иной, другой. Не путать с греческим словом hetaira – подруга, любовница, незамужняя женщина, ведущая свободный образ жизни [Ефремов. Таис Афинская].

В 1972 г. Ж.И. Алферову (род. 1930) за работы по созданию гетеролазеров была присуждена Ленинская премия, а в 2000 г. – Нобелевская премия.

Первые 20 лет радиосвязь была телеграфной, низкоскоростной.

Применялась только амплитудная модуляция (АМ). Приёмные фильтры были широкополосными, вопрос о спектре АМ сигнала не стоял.

Положение изменилось с появлением радиотелефонии и с одновременным ростом числа радиостанций. Возникла проблема «тесноты в эфире», но многие ученые не признавали факт «тесноты».

Передаваемый радиосигнал s(t) можно представить:

где A(t) – огибающая (или переменная амплитуда).



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«Методические указания по изучению курса Электротехника, электроснабжение и основы электроники для студентов заочного обучения 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ Значение электротехнической подготовки и задачи курса В настоящее время - время больших строительств - очень важно для инженеров строительных специальностей овладеть электротехническими знаниями. Это относится как к инженерам, связанным с технологическими процессами строительных производств, так и к инженерам, непосредственно ведущим...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей математики и информатики УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ИНФОРМАТИКА основной образовательной программы по направлению подготовки 140400.62 – электроэнергетика и электротехника Благовещенск 2012 1 УМКД разработан канд. пед. наук, доцентом, Чалкиной Натальей Анатольевной Рассмотрен и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра электротехники 621.38(07) Б834 Бородянко В.Н. ЭЛЕКТРОНИКА Лабораторные работы Челябинск Издательство ЮУрГУ 2009 УДК 621.38(075.8) Одобрено учебно-методической комиссией энергетического факультета Рецензент А.И. Школьников Бородянко В.Н. Электроника. Лабораторные работы: Методические указания к проведению лабораторных работ. – Челябинск: Изд-во Б834 ЮУрГУ,...»

«Сведения об учебно-методической, методической и иной документации, разработанной образовательной организацией для обеспечения образовательного процесса по специальности 140211.65 Электроснабжение № Наименование дисциплины Наименование учебно-методических, методических и иных материалов (автор, место издания, год п/п по учебному плану издания,тираж) 1) Учебно-методический комплекс по дисциплине Иностранный язык, 2009г. 2) Методическое пособие для студентов ф-та электрификации. Н.С. Аракелян,...»

«Учебные пособия Векторный анализ для инженеров электриков и радистов: учебное пособие /Б.К.Пчелин; под ред. Ю.А.Самохина.- 3-е издание; НГТУ им.Р.Е.Алексеева.- Нижний Новгород, 2009.-223с Изложение векторного анализа, необходимо специалистам электротехнического профиля, построено в органической связи с задачами теории электромагнитного поля. Большое внимание наряду с достаточно строгим и полным изложением курса векторного анализа обращено на физический смысл рассматриваемых понятий. Дано...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники (наименование кафедры) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Микропроцессорные системы (наименование дисциплины) Основной образовательной программы по направлению подготовки (специальности) 010701 Физика (код и наименование...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники (наименование кафедры) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (наименование дисциплины) Основной образовательной программы по направлению подготовки (специальности) 220301 Автоматизация технологических...»

«Филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сибирский университет путей сообщения Томский техникум железнодорожного транспорта (ТТЖТ – филиал СГУПС) Ю.Л. Гирякова Электротехника МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Томск 2008 Одобрено на заседании Утверждаю цикловой комиссии. Зам. директора по УМР Протокол № от _ 2008 г. Н.Н.Куделькина Председатель: Е.П. Лукашева 2008 г. Автор: Ю.Л. Гирякова, преподаватель. Рецензент: Т.С. Вдовушкина,...»

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО АмГУ УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой АПП и Э А.Н. Рыбалёв _ 2007 г. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ для специальностей: 140204 – Электрические станции, 140205 – Электроэнергетические системы и сети, 140211 – Электроснабжение, 140203 – Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем. Составитель: О.В. Зотова, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники Благовещенск 2007 г....»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Методические указания к изучению дисциплины Электротехника и электроника УФА 2009 1 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра теоретических...»

«Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России Бабуров В.П., Фомин В.И., Бабурин В.В. Методические указания к выполнению курсового проекта по пожарной автоматике для слушателей факультета заочного обучения. Москва, 2005 Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России Бабуров В.П., Фомин В.И., Бабурин В.В. Методические указания к выполнению курсового проекта по пожарной автоматике. Для слушателей заочного обучения по направлению подготовки дипломированного специалиста...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный архитектурно-строительный университет ЭЛЕКТРОПРИВОД. ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Методические указания к лабораторным работам №№ 1, 2, 3 Составители: Э.С. Астапенко Т.С. Шелехова Томск 2012 Электропривод. Двигатели постоянного тока : методические указания к лабораторным работам №№ 1, 2, 3 / Сост. Э.С. Астапенко, Т.С....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра Автоматизации производственных процессов и электротехники УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Детали машин и основы конструирования Основной образовательной программы по специальности: 260902.65 – Конструирование швейных изделий Благовещенск 2012 УМКД разработан профессором Волковым Сергеем...»

«Министерство образования и науки Российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ МЕХАНИКА для специальности 280101.65 - Безопасность жизнедеятельности в техносфере Квалификация (степень) выпускника: специалист - инженер Благовещенск 2012 г. 1 УМКД разработан: канд. техн. наук,...»

«Общая статистика ЭЧЗ БГТУ им. В.Г. Шухова с 1 янв. по 31 дек. 2013 г. Число № Автор Наименование просмотров Б. З. Федоренко, В. И. Петра- Математика. Ч. 1. Сборник индивидуальных 1 245 шев заданий. Линейная алгебра. Аналитическая геометрия. Введение в математический аёнализ : для студентов всех специальностей Л. В. Денисова, О. Д. Едаменко Практикум по химии : учеб. пособие для студентов 1-2 курсов дневной формы обучения специальности 280102, 280103, А.В. Глухоедов, Е.А. Федотов...»

«Т.А. Белова, В.Н. Данилин ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ Допущено УМО по образованию в области прикладной математики и управления качеством в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 220501 Управление качеством УДК 658(075.8) ББК 65.291.8я73 Б43 Рецензенты: О.В. Григораш, заведующий кафедрой теоретической и общей электротехники Кубанского государственного аграрного университета, д-р техн. наук, проф.,...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Янчич В.В. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ВИБРАЦИОННОГО И УДАРНОГО УСКОРЕНИЯ Учебное пособие Ростов-на-Дону 2008 Рецензенты: Доцент кафедры электротехники и электроники ДГТУ, к.ф-м.н. Мадорский В.В. Заместитель директора НКТБ Пьезоприбор ЮФУ, доцент кафедры информационных и измерительных технологий ФВТ ЮФУ, к.т.н. Доля В.К. Янчич В.В. Пьезоэлектрические датчики вибрационного и...»

«дисциплину в изд-во Автор Наименование работы. № (коллектив Вид издания. Нижний Тагил п/п авторов) Код, название дисциплины Челябинск д/о з/о Златоуст Тюмень Курган Пермь КЖТ 1 2 3 4 5 6 7 8 9...»

«1 Методические рекомендации по изучению дисциплины Электротехника, электроника и схемотехника 1. Общая характеристика дисциплины Электротехника, электроника и схемотехника Предмет изучения курса Электротехника и электроника – основные понятия и законы теории электрических цепей; методы анализа линейных и нелинейных цепей; переходные процессы в линейных цепях и методы их расчета; принцип действия и характеристики компонентов и узлов электронной аппаратуры; основы аналоговой и цифровой...»

«Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова В.Г.ЛУКОЯНЫЧЕВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие Барнаул 2000 УДК 621.3 Лукоянычев В.Г. Электротехника и электроника : Учебное пособие / Алт. госуд. технич. ун-т им. И.И.Ползунова. - Барнаул: 2000. - 134 с. Данное учебное пособие предназначено для дистанционного изучения дисциплины Электротехника и электроника по направлению Информатика и...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.