"Радиолюбитель", №2, февраль, 1926 год, стр. 34
Радиограммы с солнца. Бывали ли случаи их приема? Вы сами, без сомнения, их сплошь да рядом принимали и принимаете, возможно, не отдавая себе отчета в этом. Оии приходят к нам оттуда, перекрыв расстояние в миллионы километров.
Явление странное, но, может быть, не более, чем явление обыкновенной радиопередачи. Где-то кто-то подаст сигналы, а вы у себя дома, на своем приемнике, на расстоянии сотен километров слышите их. Вы с ним ничем видимым не связаны, и тем не менее, кажется, что что-то невидимое исходит из передающей радиостанции и доходит к вам. Вот это отсутствие видимой связи и кажется начинающему наиболее "чудодейственным". Но ведь чудесным нам кажется то, что непонятно. Стоит только разобраться, в чем дело, и "чудо" пропадает. В действительности такие чудеса происходят, и происходили вокруг нас постоянно еще задолго до появления радиостанций. Мы только с детства к ним привыкли, и ничего чудесного в них не замечаем.
Задумывались ли вы, например, над тем, каким образом доходит до нас свет и тепло от солнца? Оно удалено от нас на много миллионов километров, нас отделяет от него безвоздушное пространство, и, тем не менее, каждое утро вы знаете, что оно взошло. На рассвете, своими первыми лучами света и тепла разве оно не шлет нам сигналы, разве оно не широковещает всему живущему на земном шаре: "я взошло"?! Разве мало непонятного и удивительного в этом явлении?
Для этих сигналов, для этих лучей, для восприятия света у нас есть великолепные приемники — наши глаза. Всякая передающая радиостанция посылает в окружающее пространство такие же лучи, как и солнце, но лучи невидимые.
Труднее всего примириться с тем, что мы этих лучей не видим. Но если мы их не видим, то это еще не значит, что их нет; это только показывает, что глаза наши плохо видят. Ведь, если слепой не видит обыкновенного света, то это еще не значит, что света нет. Нам — так же, как и слепому — трудно себе представить существование невидимых лучей.
Свет бывает разных окрасок, разных цветов. Оказывается, что наши глаза — довольно несовершенный аппарат: они не видят всех окрасок, всех цветов, которые существуют в природе. Есть лучи такого "цвета", которые не действуют на наши глаза и остаются для них невидимыми. А между тем, некоторые из этих невидимых лучей очень удобны для передачи сигналов, ибо человек умеет ими хорошо управлять, посылать их на очень далекие расстояния; кроме того, они легко обходят препятствия на своем пути, и многие земные предметы для них прозрачны. Беда только в том, что мы не можем увидеть сигналов, посылаемых такими лучами. Это не смутило человека: он себе создал искусственный глаз, который эти лучи "видит". Этот искусственный глаз и есть радиоприемник.
Что же такое эти лучи, которые могут быть видимыми (лучи света) и невидимыми (лучи радио и другие)? Откуда люди узнали о существовании этих невидимых радиолучей? Как люди открыли эти лучи, не зная о их существовании, как научились ими управлять?
Изобретение радио — одна из блестящих страниц в истории науки. Лучи радио не были открыты случайно, нет: путем строгих рассуждений, делая выводы из того, что человек знал о природе, он пришел к заключению, что лучи радио должны существовать. И он эти лучи воспроизвел, а затем научился пользоваться ими для своих практических целей.
Это был Максвелл — человек, который попытался в середине прошлого столетия об‘единить в один общий, если так можно выразиться, закон все то, что было в то время известно человечеству об электричестве. И этот общий закон он выразил в виде математической формулы (уравнения Максвелла).
Из этих уравнений вытекало, что электрическая энергия может распространяться не только по проводам, но и без проводов, в виде так называемых электромагнитных волн. Из этих уравнений и вытекало, что колебания электронов (электрон — мельчайшая частица электричества) могут вызвать в окружающем пространстве электромагнитные волны. Встречая на своем пути проводник (напр., металл), эти волны должны привести в колебание имеющиеся в нем электроны, а движение электронов есть электрический ток. Следовательно, электромагнитные волны могут вызвать во встречаемых ими металлических предметах электрический ток. Оставалось на опыте подтвердить эти выводы. Это сделал Гертц, он в лаборатории впервые обнаружил электромагнитные волны.
Дальше эти формулы показали, что лучи света — это те же электромагнитные волны, но другой длины 1). Длина электромагнитной волны зависит от частоты колебаний электронов (о частоте колебаний см. "РЛ" № 1, стр. 9). Чем большее число колебаний делает электрон за одну секунду, тем короче получаются волны. Лучи видимого света это — те же электромагнитные волны, но очень короткой длины. Дело в том, что электроны в раскаленном теле приходят в быстрое колебательное движение, а мы уже говорили, что такие колебания должны излучать в пространство волны. Так как эти колебания происходят с гораздо большей частотой, чем частоты колебаний электронов в антенне, то и волны получаются гораздо короче, чем те, которые употребляются в радио. Это волны тепловые или еще более короткие — видимые для глаза.
С таким же правом мы можем сказать, что волны, которые излучает антенна передающей станции, это свет, но такой длины волны, которая не действует на наш глаз. Мало того, отдельные цвета света отличаются друг от друга только длиной своей волны. Если расположить все извествые нам лучи в порядке их длин волн, то получим следующий ряд. Наиболее короткие из известных нам волн — это рентгеновские лучи, проникающие сквозь многие непрозрачные для света вещества, в частности, позволяющие заглянуть во внутрь живого организма. Дальше идут ультрафиолетовые лучи, тоже невидимые, но обладающие сильным химическим действием. Следующие по длине — световые лучи, за ними — тепловые и, наконец, — радиолучи.
Так мощной работой ума человек об‘единил такие, на первый, взгляд, разнородные явления, как свет, тепло, электричество и магнетизм. В этом одно из величайших завоеваний науки XIX века, величайшая победа над упорно охраняющей свои тайны природой.
Для передачи применялись волны от нескольких долей метра до нескольких десятков тысяч метров. Первые опыты Гертц производил с очень короткими волнами порядка долей метра. Но на практике оказались более удобными длинные волны; они лучше огибают встречающиеся препятствия, огибают выпуклость земной поверхности, без чего невозможна была связь между двумя достаточно удаленными местами на земном шаре. В настоящее время каждая передающая радиостанция работает на некоторой определенной волне, отличающейся от тех длин волн, на которых работают другие передающие радиостанции. Длина волны, излучаемая передающей станцией, регулируется той частотой колебаний электронов, которую устанавливают в антенне. Приемник можно настроить на ту или иную волну, и тогда на данном приемнике можно слышать передачу определенной желательной станции. К остальным станциям приемник остается глухим. (О настройке см. "РЛ" № 1, стр. 9). До последнего времени в радиотехнике практическое применение имели волны от нескольких сотен метров до нескольких десятков тысяч метров. Практика показала, что для больших расстояний более выгодны более длинные волны. Поэтому мощные станции, которые служат для связи на очень больших расстояниях, работают на длинных волнах. Радиотелефонные станции обыкновенно работают на более коротких волнах. Установлены известные диапазоны волн для разных практических целей (для судовых станций, авиационных, радиовещательных и т. п.).
Любителям для их передатчиков были предоставлены те волны, которые для практики казались мало пригодными: волны длиною в 100 м и более короткие. Работая на этих волнах, любители открыли интересное явление, мимо которого прошла радиотехника. Оказалось, что этими короткими волнами можно перекрывать громадные расстояния при очень небольшой мощности передатчика. В настоящее время радиотехника изучает передачу на этих коротких волнах. Нижегородская лаборатория производит всесторонние изыскания в этой области. На радиостанции имени Попова установлен передатчик, который дает телефонную радиовещательную передачу на волне в 90 м. За границей сотни любителей на своих миниатюрных передатчиках перекрывают колоссальные расстояния.
Итак те длины волн, которые применяются в радио, не могут быть восприняты человеком непосредственно. Но они в состоянии вызвать электрические колебания в антенне приемной станции. Каким образом эти колебания заставляют звучать телефонную трубку приемника — это вопрос, подлежащий особому рассмотрению.
В "РЛ" № 1, стр. 9, говорилось о настройке приемника на ту или иную частоту колебаний. Мы теперь зиаем, что длина волны зависит от частоты колебаний, поэтому можно вместо этого говорить о иастройке на ту или иную волну.
1) Электромагнитные волны, как и волны видимые, могут быть разиой длины. Длина волны это то расстояние, которое занимает одна волна, другими словами, — расстояние между двумя соседними горбами или впадинами.
(стр. 34.)