Из истории радиоволн

В 1864 г. талантливый английский физик Максвелл с помощью математических вычислений доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся не мгновенно, а с определенной {27} скоростью. Вычисленная им скорость оказалась приблизительно равной скорости света. Поэтому Максвелл высказал предположение, что свет — это также результат распространения электромагнитной волны. Так как лучи света могут отражаться, фокусироваться, передаваться через безвоздушное пространство, то и от любых электромагнитных волн следовало ожидать проявления тех же свойств.

В 1888 г. выдающийся немецкий ученый Генрих Герц после тщательных экспериментов добился успеха. Он подтвердил опытным путем высказанное Максвеллом предположение о существовании электромагнитных волн, показал, что скорость их распространения ограничена, обнаружил отражение и преломление.

В своих опытах Герц получал волны длиной в несколько метров. Как только ему удалось получить волну порядка 50 см, Герц построил рефлектор и с его помощью направил свои волны узким лучом. На пути этого луча устанавливался металлический лист. Отражаясь от него, луч попадал к приемнику и «сигнализировал» о своем существовании. Стоило убрать лист — сигнализация прекращалась. Отражение электромагнитных волн было доказано. Затем Герц изготовил призму из твердой смолы. Пропуская волны через эту призму, он заметил искривление луча при переходе из воздушной среды в другую. Так было доказано преломление электромагнитных волн. Измеренный Герцем показатель преломления для твердой смолы оказался таким же, как и для световых волн.

В опытах Герца нашли свое применение два принципа радиолокации — направленность и отражение. Однако в то время, за 7 лет до выдающегося открытия нашим соотечественником Александром Степановичем Поповым способа передачи и приема сигналов без проводов на большое расстояние никто не задумывался о возможности практического использования этих волн для обнаружения. Больше того, Герц в письме к инженеру Губеру отверг возможность практического использования электромагнитных волн даже для беспроволочного телефонирования.

Опыты Герца подтвердили единство природы световых и полученных им электромагнитных волн. Как известно, самые длинные «световые» волны — это невидимые инфракрасные или тепловые волны. Для полного доказательства теории Максвелла было необходимо заполнить пробел в электромагнитных волнах между лучами Герца и инфракрасными волнами.

Шли годы. Уже в 1895 г. крупнейший русский физик П. Н. Лебедев получил волны, в 100 раз более короткие, чем Герц. Все более и более укорачивались электрически возбуждаемые волны, все более длинные инфракрасные «световые» лучи удавалось обнаружить оптикам. Все больше и больше сближалась граница. И, наконец, в 1922 г. советский ученый А. А. Глаголева-Аркадьева получила электрически возбуждаемые волны, длины которых были меньше, чем у полученных уже инфракрасных волн. Одни и те же {28}

приборы использовались для изучения световых и электрических волн. Одними и теми же свойствами обладали «различные» волны. Единство природы их было окончательно доказано.

Днем рождения радио считается 7 мая 1895 г. В этот день на заседании Русского физико-технического общества была продемонстрирована первая в мире радиостанция. Появилась новая область техники — радиотехника. Электромагнитные волны со страниц технической литературы, из помещений физических лабораторий вышли на широкую дорогу. Они были названы радиоволнами.

Прошло 6 лет, и уже была установлена первая радиосвязь через Атлантический океан. Развитие радиотехники заставило отойти от того диапазона волн, который применял Герц. Первые десятилетия радиотехники характеризуются увеличением волн до 20 000—30 000 м. Затем, с открытием и изучением свойств ионосферы ¹ длина используемых волн начинает быстро уменьшаться. Телевидение и радиолокация заставили осваивать наиболее короткие волны. Начал «заселяться» диапазон ультракоротких волн.

Так, после нескольких десятилетий своего развития {29} радиотехника вернулась к волнам Герца, но теперь она была вооружена большим опытом и новыми замечательными приборами.