Индивидуальный итоговый проект "Развитие средств связи"

Муниципальное казённое общеобразовательное  учреждение

 «Касторенская средняя общеобразовательная школа №1»

Касторенского района Курской области

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

на тему  «Развитие средств связи»

по дисциплине   «физика»

Обучающийся:  Будков Иван

Класс                 9 «Б»

Руководитель проекта: А.М.Ковтун, учитель физики

Касторное 2018г

 Содержание

I.ВВЕДЕНИЕ-------------------------------------------------------------------3

II.

1. Век открытия электромагнитных волн ------------------------4
2. Биография Дж.Максвелла---------7-8
3. Первое получение электромагнитных волн-------------------4-7
4. Биография Г.Герца--------------------------------------------------7-8
5. Изобретение радио Поповым-------------------------------------8-9

III.

1. ------------------10
2. Невидимый враг и его единицы измерения--------------------10-11
3. Предельно допустимые нормы облучения---------------------11-13
4. Виды радиоактивного излучения и степени их опасности-----13
5. Биологическое действие радиации на организм--------------13-21

IV. Как защитить себя от радиации.

IV.1 Меры предосторожности--------------------------------------------21-22

IV.2 Меры при угрозе взрыва--------------------------------------------22-23

IV.3 Продукты питания---------------------------------------------------23-24

V.Заключение----------------------------------------------------------------24-25

Введение

С незапамятных времён человечество пользовалось различными примитивными видами сигнализации и связи в целях сверхбыстрой передачи важной информации в тех случаях, когда по ряду причин традиционные виды почтовых сообщений не могли быть использованы. Огни, зажигаемые на возвышенных участках местности, или же дым от костров должен был оповестить о приближении врагов либо о грядущем стихийном бедствии. Этот способ до сих пор используется заблудившимися в тайге или туристами, испытывающими бедствие. Некоторые племена и народы использовали для этих целей определённые комбинации звуковых сигналов от ударных (например там-тамы и др. барабаны) и духовых (охотничий рог) музыкальных инструментов, другие научились передавать определённые сообщения, манипулируя отражённым солнечным светом при помощи системы зеркал. В последнем случае система связи получила наименование «гелиограф», который является примитивным световым телеграфом. (8)

21 век – это век коммуникаций. Возможности общения расширились благодаря новым изобретениям. Современный человек не представляет своей жизни без постоянного использования сотовой связи, интернета, факса. То, что совсем недавно казалось фантастическим, стало частью нашей жизни. Изобретения совершенствуются, становятся все более удобными и многофункциональными, компактными, доступными для потребителей. Расширяются сферы их применения. Актуальность развития средств связи побуждает к изучению этапов их развития  и биографии изобретателей, основоположников новой эпохи.

Цели данного проекта

1.  Изучение развития средств связи, их принципа действия, биографических сведений об ученых и изобретателях, современного состояния средств связи и их безопасного использования.

Задачи проекта.

1. Изучить исторические факты открытия электромагнитных волн, их получения, создания и развития средств связи.
2.  Изучить биографии физиков, внесших вклад в развитие средств связи.
3. Выделить основные этапы развития средства связи.
4. Изучить устройство и принцип действия первых изобретений.
5. Изучить  правила безопасного использования средств связи.
6. Формировать способности поиска, отбора, анализа информации, ее изложения, способность к сотрудничеству, способность отстаивать свою точку зрения.
7. Формировать коммуникативные способности, способность сотрудничества, предвидения и оценки результатов.

Формы и методы работы над проектом

1. Поиск и сбор информации в учебниках и в сети Интернет.
2. Знакомство с материалом.
3. Анализ и отбор материала.
4. Подготовка наглядного материала.
5. Изложение информации в соответствии с поставленными задачами.
6. Подготовка презентации для информационного сообщения о результатах проекта.

Данный проект расширит и закрепит знания по истории развития, устройству, принципу действия средств связи, по современным направлениям средств связи.

II.

II.1.  В 1792 году во Франции Клод Шапп создал систему передачи информации при помощи светового сигнала. Она получила название «оптический телеграф». В простейшем виде это была цепь типовых строений, расположенных в пределах видимости друг друга. На кровле строений размещались шесты с подвижными поперечинами — семафоры. Семафорами с помощью тросов управляли операторы, которые сидели внутри.

Шапп создал специальную таблицу кодов, где каждой букве алфавита соответствовала определённая фигура, образуемая семафором, в зависимости от положений поперечных брусьев относительно опорного шеста. Система Шаппа позволяла передавать сообщения на скорости два слова в минуту и быстро распространилась в Европе. В Швеции цепь станций оптического телеграфа действовала до 1880 года.

Семафоры могли передавать информацию с большей точностью, чем дымовые сигналы и маяки. Кроме того, они не потребляли топлива. Сообщения можно было передавать быстрее, чем их могли передавать гонцы, и семафоры могли обеспечивать передачу сообщений по целому региону. Но, тем не менее, как и прочие способы передачи сигналов на расстояние, они сильно зависели от погодных условий и требовали дневного света.

 Телегра́ф  — «далеко» +  — «пишу» в современном значении — средство передачи сигнала. Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф на пузырьках газа.

Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Публичная демонстрация работы аппарата состоялась в квартире Шиллинга 21 октября 1832 года. Павел Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определённая комбинация символов, которая могла проявляться чёрными и белыми кружками на телеграфном аппарате.

          Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии — Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером (1833), в Великобритании — Куком и Уитстоном (1837), а в США электромагнитный телеграф запатентовал Сэмюэл Морзе в 1840 году. Телеграфные аппараты Шиллинга, Гаусса-Вебера, Кука-Уитстона

относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа, в то время как аппарат Морзе являлся электромеханическим. Большой заслугой Морзе является изобретение телеграфного кода, где буквы алфавита были представлены комбинацией коротких и длинных сигналов — «точек» и «тире» (код Морзе). 

В 1843 году шотландский физик Александр Бейн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображения по проводам. Аппарат Бейна считается первой примитивной факс-машиной.

В 1855 году итальянский изобретатель Джованни Казелли создал аналогичное устройство, которое назвал Пантелеграф. Аппарат Казелли передавал изображение текста, чертежа или рисунка, нарисованного на свинцовой фольге специальным изолирующим лаком. Контактный штифт скользил по этой совокупности перемежающихся участков с большой и малой электропроводностью, «считывая» элементы изображения. Передаваемый электрический сигнал записывался на приёмной стороне электрохимическим способом на увлажнённой бумаге, пропитанной раствором железосинеродистого калия. Аппараты Казелли использовались на линиях связи Москва—Петербург (1866—1868).

II.2    Золотой эпохой  изобретений19 век сделали новые открытия. Они  позволили науке и технике развиваться быстрыми темпами. Одним из таких открытий стало открытие электромагнитизма и создание новой теории. В 1864 г., Дж. К. Максвелл открыл электромагнитную природу световых колебаний. Дж.К. Максвелл, описал электромагнитные колебания с помощью уравнений. Его открытие называют открытием «на кончике пера», т. к. теоретическое обоснование подтвердилось экспериментально лишь через десять лет после смерти ученого. Знаменитые уравнения, которые носят его имя и описывают различающиеся электрические и магнитные явления в общей форме предсказывали существование света как электромагнитной волны. Электромагнитные волны получаются за счет колебаний в пространстве и во времени электрических и магнитных полей. Они распространяются со скоростью 300 000 км/с. Максвелл предложил способ искусственного получения этих волн. Джеймс Клерк Максвелл рассматривается вместе с Ньютоном и Эйнштейном как один из трех величайших гениев физики. Не случайно у Эйнштейна в его кабинете в Принстоне висел портрет Максвелла.

II.3. Средства связи основаны на использовании теории электромагнитизма. Поэтому нельзя не остановиться на биографии создателя этой теории. Джеймс Клерк Максвелл [2] принадлежал к старинному шотландскому роду Клерков. С раннего детства он проявлял интерес к окружающему миру, был окружён различными «научными игрушками» (например, «магическим диском» — предшественником кинематографа, моделью небесной сферы, волчком-«дьяволом» и др.), многое почерпнул из общения со своим отцом, увлекался поэзией и совершил первые собственные поэтические опыты. Лишь в десятилетнем возрасте у него появился специально нанятый домашний учитель, однако такое обучение оказалось неэффективным, и в ноябре 1841 года Максвелл переехал к своей тёте Изабелле, сестре отца, в Эдинбург. Здесь он поступил в школу. Поначалу учёба не привлекала Максвелла, однако постепенно он почувствовал к ней вкус и стал лучшим учеником класса. В 1847 году Максвелл поступил в Эдинбургский университет, где слушал лекции физика Форбса, математика Филипа Келланда, философа Уильяма Гамильтона; изучал многочисленные труды по математике, физике, философии, ставил опыты по оптике, химии, магнетизму. В 1850 году, несмотря на желание отца оставить сына поближе к себе, было решено, что Максвелл отправится в Кембриджский университет. Он так сформулировал принцип своей научной работы и жизни вообще: « Вот мой великий план, который задуман уже давно, и который то умирает, то возвращается к жизни и постепенно становится всё более навязчивым… Основное правило этого плана — упрямо не оставлять ничего неизученным. Ничто не должно быть «святой землёй», священной Незыблемой Правдой, позитивной или негативной.»

Максвелл работал в Кембриджском университете, позже  профессором в университете в Абердине на родине. Но его идеи были настолько сложны для обычных студентов, что его последователями стали лишь несколько человек. Максвелл изучал теорию цветов, электричество, теорию газов, увлекался математикой и астрономией. В1860 году переехал в Лондон. Лондонское королевское общество наградило его медалью Румфорда за исследования по смешению цветов и оптике. Была создана первая цветная фотография. В 1865 году Максвелл решил покинуть Лондон и вернуться в родное имение. Причиной этого стало желание больше времени уделять научной работе. В 1871г принял предложение возглавить только что организованную физическую лабораторию Кембриджского университета и занять соответствующую должность профессора экспериментальной физики. Максвелл активно занялся популяризацией науки. Сотрудники отмечали его простоту, сосредоточенность на своих исследованиях, способность глубоко проникать в суть проблемы, проницательность, восприимчивость к критике, отсутствие стремления к славе, но в то же время способность к утончённому сарказму. Максвелл много работал. 5 ноября 1879 года, учёный скончался и был похоронен на родине.

II.4  Получил электромагнитную волну экспериментально Генрих Герц в. Для того чтобы получить излучатель электромагнитных волн, Генрих Герц построил так называемый вибратор Ге рца, сейчас мы называем его передающей антенной рис 2. (3) 

Рассмотрим, как Генрих Герц получил свой излучатель или передающую антенну. На рисунке изображен закрытый колебательный контур Герца (Источник)

Рис. 3.Закрытый колебательный контур Герца

Имея в наличии закрытый колебательный контур (Рис. 3), Герц стал разводить обкладки конденсатора в разные стороны и, в конце концов, обкладки расположились под углом 1800, при этом получилось, что если в этом колебательном контуре происходили колебания, то они обволакивали этот открытый колебательный контур со всех сторон. В результате этого изменяющееся электрическое поле создавало переменное магнитное, а переменное магнитное создавало электрическое и так далее. Этот процесс и стали называть электромагнитной волной (Рис. 4).

Если к открытому колебательному контуру подключить источник напряжения, то между минусом и плюсом будет проскакивать искра, что как раз и есть ускоренно движущийся заряд. Вокруг этого заряда, движущегося с ускорением, образуется переменное магнитное поле, которое создает переменное вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь, создает переменное магнитное, и так далее. Таким образом, по предположению Генриха Герца будет происходить излучение электромагнитных волн. Целью эксперимента Герца было пронаблюдать взаимодействие и распространение электромагнитных волн.

Для принятия электромагнитных волн Герцу пришлось сделать резонатор. Это колебательный контур, который представлял собой разрезанный замкнутый проводник, снабженный двумя шариками, и эти шарики располагались относительно друг от друга на небольшом расстоянии. Между двумя шариками резонатора проскакивала искра почти в тот же самый момент, когда проскакивала искра в излучатель.

Излучение и прием электромагнитной волны. Налицо было излучение электромагнитной волны и, соответственно, прием этой волны резонатором, который использовался как приемник.

Из этого опыта следовало, что электромагнитные волны есть, они распространяются, соответственно, переносят энергию, могут создавать электрический ток в замкнутом контуре, который находится на достаточно большом расстоянии от излучателя электромагнитной волны. В опытах Герца расстояние между открытым колебательным контуром и резонатором составляло около трех метров. Этого было достаточно, чтобы выяснить, что электромагнитная волна может распространяться в пространстве. В дальнейшем Герц проводил свои эксперименты и выяснил, как распространяется электромагнитная волна, что некоторые материалы могут препятствовать распространению, например материалы, которые проводят электрический ток, не давали проходить электромагнитной волне. Материалы, которые не проводят электрический ток, давали электромагнитной волне пройти.

II.5 Генрих Рудольф Герц родился 22 февраля 1857 года в Гамбурге. Его отец, адвокат и сенатор. Во время учёбы в гимназии при университете Гамбурга Генрих Герц проявил способности к наукам, а также к языкам, изучив арабский и санскрит. Он изучал науку и технику в Дрездене, Мюнхене и Берлине, где был студентом Кирхгофа и Гельмгольца. В 1880 году Герц получил степень доктора философии в Берлинском университете, и остался на последокторское обучение под руководством Гельмгольца. В 1883 году он занимает должность лектора теоретической физики в Кильском университете, а в 1885 году Герц стал полным профессором в Университете Карлсруэ, где он и сделал своё научное открытие о существовании электромагнитных волн.Работал над вопросами математики и физики, публиковал статьи. С 1885 по 1889 годы Герц работал профессором физики технического университета в Карлсруэ. Именно в эти годы он провёл свои знаменитые опыты по распространению электрической силы, доказавшие реальность электромагнитных волн. После изучения законов отражения и преломления, после установления поляризации и измерения скорости электромагнитных волн он доказал их полную аналогию со световыми. Всё это было изложено в работе «О лучах электрической силы», вышедшей в декабре 1888 году. Этот год считается годом открытия электромагнитных волн и экспериментального подтверждения теории Максвелла.

Благодаря своим опытам Герц пришёл к следующим выводам:

    Волны Максвелла «синхронны» (справедливость теории Максвелла, что скорость распространения радиоволн равна скорости света);

    Можно передавать энергию электрического и магнитного поля без проводов.

В 1887 году по завершении опытов вышла первая статья Герца «Об очень быстрых электрических колебаниях», а в 1888 году — ещё более фундаментальная работа «Об электродинамических волнах в воздухе и их отражении».Герц считал, что его открытия были не практичнее максвелловских: «Это абсолютно бесполезно. Это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть». «И что же дальше?» — спросил его один из студентов. Герц пожал плечами, он был скромный человек, без претензий и амбиций: «Я предполагаю — ничего».Но даже на теоретическом уровне достижения Герца были сразу отмечены учёными как начало новой «электрической эры». Герц заметил, что заряженный конденсатор теряет свой заряд быстрее при освещении его пластин ультрафиолетовым излучением. Полученные результаты явились открытием нового явления в физике, названного фотоэффектом. Теоретическое обоснование этого явления позже дал Альберт Эйнштейн, получивший за это Нобелевскую премию в 1921 году. В 1892 году у Герца была диагностирована инфекция. Он умер в 1894 году. в возрасте 36 лет.

II.4 Сомнения Герца развеялись, когда, полученную им,  электромагнитную волну применили в новом изобретении. Многие ученые начали работать в этом направлении. 

Первый патент на беспроводную связь получил в 1872 г. Малон Лумис, заявивший в 1866 г. о том, что он открыл способ беспроволочной связи; в США изобретателем радио считают Дэвида Хьюза (1878), а также Томаса Эдисона (1875; патент 1885) и Николу Теслу (патент на передающее устройство с резонанс-трансформатором в 1891 году[2]); в Германии — Генриха Герца (1888); во Франции — Эдуарда Бранли (1890); в США и ряде балканских стран — Николу Теслу (1891); в Бразилии — Ланделя де Муру (1893—1894); в Англии — Оливера Джозефа Лоджа (1894); в Индии — Джагадиша Чандру Боше (1894 или 1895); в России — А. С. Попова (1895) и Якова Наркевича-Иодко(1890).

Создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии). Ученый Маркони сумел внедрить свое изобретение в производство практически  по всему миру. Поэтому первые радиоприемники пришли к нам из-за границы.

В России изобретателем радио считают А.Попова. В опытах по радиосвязи, проведённых в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, прибор А. С. Попова обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м. На заседании Русского физико-химического общества в Петербурге 25 апреля (7 мая) 1895 года А. С. Попов продемонстрировал, как указано в протоколе заседания, «прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве». В СССР, с 1945 года, 7 мая стали отмечать как День радио.

Первые исследования по приему электромагнитных волн Попов проводил не с излучателями электромагнитных волн, а с грозой, принимая сигналы молний, и свой приемник он назвал грозоотметчик .

. Грозоотметчик Попова (Источник)

К заслугам Попова относится возможность создания приемной антенны, именно он показал необходимость создания специальной длинной антенны, которая могла бы принимать достаточно большое количество энергии от электромагнитной волны, чтобы в этой антенне индуцировался электрический переменный ток.

Рассмотрим, из каких же частей состоял приемник Попова. Основной частью приемника был когерер (стеклянная трубка, заполненная металлическими опилками .

Когерер (Источник)

Такое состояние железных опилок обладает большим электрическим сопротивлением, в таком состоянии когерер электрического тока не пропускал, но, стоило проскочить небольшой искорке через когерер (для этого там находились два контакта, которые были разделены), и опилки спекались и сопротивление когерера уменьшалось в сотни раз.

Следующая часть приемника Попова – электрический звонок

Именно электрический звонок оповещал о приеме электромагнитной волны. Кроме электрического звонка в приемнике Попова был источник постоянного тока – батарея, которая обеспечивала работу всего приемника. И, конечно же, приемная антенна, которую Попов поднимал на воздушных шарах .

 Приемная антенна (Источник)

Работа приемника заключалась в следующем: батарея создавала электрический ток в цепи, в которую был включен когерер и звонок. Электрический звонок не мог звенеть, так как когерер обладал большим электрическим сопротивлением, ток не проходил, и необходимо было подобрать нужное сопротивление. Когда на приемную антенну попадала электромагнитная волна, в ней индуцировался электрический ток, электрический ток от антенны и источника питания вместе был достаточно большим – в этот момент проскакивала искра, опилки когерера спекались, и по прибору проходил электрический ток. Звонок начинал звенеть

Принцип работы приемника Попова (Источник)

В приемнике Попова кроме звонка был ударный механизм, выполненный таким образом, что ударял одновременно по звоночку и когереру, тем самым встряхивая когерер. Когда электромагнитная волна приходила, звонок звенел, когерер встряхивался – опилки рассыпались, и в этот момент вновь сопротивление увеличивалось, электрический ток переставал протекать по когереру. Звонок переставал звенеть до следующего приема электромагнитной волны. Таким образом и работал приемник Попова.

Попов указывал на следующее: приемник может работать достаточно хорошо и на больших расстояниях, но для этого необходимо создать очень хороший излучатель электромагнитных волн – в этом была проблема того времени.

Первая передача прибором Попова состоялась на расстоянии 25 метров, и буквально за несколько лет расстояние уже составляло более 50 километров. Сегодня при помощи радиоволн мы можем передавать информацию по всему земному шару.

Далее радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Работая над своим изобретением, Попов вскоре добился дальности связи более 600 м. Затем на манёврах Черноморского флота в 1899 г. учёный установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 г. дальность радиосвязи была уже 150 км.

ИСТОРИЯ развития телефона

В 1860 году итальянский ученый Антонио Меуччи заявляет о создании телектрофона, аппарата, передающего звуки на расстоянии. Но он не может получить патент на свое открытие.

В 1861 году Иоганн Рейс, немецкий ученый, демонстрирует почтеннейшей публике устройство, передающее звуки на расстояние. Но его устройство из-за конструктивных недоработок  почтеннейшая публика признала бесполезной игрушкой.

А вот Александру Беллу  в юридических вопросах, повезло больше. Так случилось, что еще один земляк Белла, изобретатель Эллайша Грей, тоже конструирует телефон. И патентные заявки Александр и Эллайша подают практически одновременно. Но Белл чуть раньше. На два часа.

Судебные тяжбы и споры длились до 2011 года, пока законным изобретателем телефона не признали итальянца Антонио Меуччи. Так восторжествовала справедливость.

Но вернемся в девятнадцатый век. Телефонный аппарат Белла был еще несовершенен. Дальность связи не превышала нескольких сот метров, а металлическая мембрана очень сильно искажала голос. Да и вопить в трубку приходилось так, что собеседника можно было услышать и без электрического аппарата. Но всё — же телефон вызывал огромный ажиотаж. Голос в трубке воспринимали как волшебство. Появились первые увеселительные аттракционы с кабинками, в которых за небольшую плату можно было поболтать с невидимым собеседником. Особенно телефон пришелся по вкусу дельцам – торговым агентам, маклерам, брокерам, управляющим компаний. Ведь для них возможность мгновенно получать и передавать информацию много значила.

Постепенно телефон становился всё совершенней. Жестяная мембрана, чудовищно искажающая голос, уступила место микрофону, заполненному угольным порошком. Качество связи и дальность общения сразу возросли.

В 1885 году российским  изобретателем Голубицким была сконструирована первая телефонная станция, в состав которой входила электрическая батарея. До этого к каждому телефону прилагался свой набор гальванических элементов. Это позволило создавать телефонные станции, рассчитанные на подключение многих сотен и тысяч абонентов. Появился дисковый номеронабиратель и знакомая нам телефонная трубка, где  и микрофон и динамик были уже в одном корпусе.

Чуть позже начали появляться АТС – автоматические телефонные станции. Они были электромеханическими и часто давали сбои.  Первые телефонные номера состояли всего из четырех цифр. Иногда к номерам прилагалась буквенная индексация.

 К 1914 году в России существовало более 130 частных и государственных телефонных сетей. Подключение стоило дорого, и наличие телефона было предметом престижа.

Ну а к тридцатым годам двадцатого века телефон можно было увидеть не только в столицах и крупных городах, но и на фермах, в деревнях и заштатных городишках. В 1927 году по дну Атлантического океана был проложен первый телефонный кабель, соединивший Европу и Америку. Телефон  прочно завоевал себе место в качестве незаменимого атрибута и на директорском столе и в скромной прихожей малогабаритной квартиры.

Конечно, телефон своим появлением произвел подлинную революцию, позволяя общаться с далеким собеседником. История телефона говорит о том, что у этого аппарата один существенный недостаток. Он привязан проводами к телефонной сети. А ведь часто связь нужна не только дома или в телефонной будке. Сообщить наряду полиции о происшествии, или связаться с такси, да и дельцам очень хотелось всегда и везде находиться на связи, получая последние биржевые новости. Конечно, радиостанции, приемопередатчики уже существовали  и в тридцатые годы ушедшего века, но это были достаточно габаритные устройства, а главное, они не позволяли вести непринуждённую телефонную беседу. Необходимо было постоянно переключать режим работы радиостанции с передачи на прием и наоборот. Да и вызов собеседника представлял определенную проблему.

Только в 1950 году изобретателю Алу Гроссу удалось совместить телефон с радиостанцией. Из-за отсутствия миниатюрных радиокомпонентов вес этого телефона превышал 20 килограмм. К тому — же места в автомобиле эта аппаратура занимала немало. Первыми использовать радиотелефон стали полицейские.

Постепенно электроника теряла в весе и в габаритах. И в восьмидесятых годах появились сотовые телефоны.

Владельцы обычных городских телефонов тоже не захотели быть привязанными шнуром к аппарату. Появились радиотрубки, сначала увесистые и работающие на УКВ радиодиапазонах, разговоры можно было подслушивать, используя обычный  радиоприёмник  (автор статьи подтверждает!) Но постепенно прогресс привел к уменьшению габаритов,  хитрые алгоритмы стали шифровать сигнал, а к одному телефону стало возможно подключать несколько трубок.

Наверное, не все знают, что фотографии, рисунки и текст можно было передавать по проводам задолго до появления Глобальной Паутины. 

Первым факсимильным аппаратом мог бы воспользоваться знаменитый сыщик Шерлок Холмс. Ведь первое изображение, переданное по проводам, было фотографией разыскиваемого преступника. В 1908 году, из Парижа в Лондон, за рекордные 12 минут, было передано первое сообщение, содержащее графическую информацию.

Факс устроен достаточно просто.  На специальный барабан подается исходный текст. Рядом с барабаном установлен мощный источник  света и фотоприемник. Барабан вращается, отражённый от текста или изображения свет падает на фотоэлементы, а затем электрический сигнал, пройдя через усилитель и модулятор, попадает в телефонную сеть. У получателя происходит обратный процесс. Электрический сигнал модулируется, усиливается, затем попадает в печатное устройство.

С двадцатых годов двадцатого века факсимильная связь начала становиться всё более популярной. Этому способствовали развитие ламповой электроники, расширение телефонной сети, появление новых информационных агентств, да и разных интересных событий в мире становилось всё больше.

 Фотографии, чертежи, новостные бюллетени, да и целые газеты – вся информация благодаря факсу могла быть передана на огромные расстояния в течение нескольких минут.

В наши дни факс, несмотря на развитие интернет-технологий,  является неизменным атрибутом каждого уважающего себя офиса.

 А можно не только слышать своего собеседника, но еще и видеть его? В фантастических произведениях еще с начала двадцатого столетия проскальзывали аппараты, которые позволяли осуществить эту, казалось, несбыточную, мечту. Но отсутствие технологий не позволяло осуществить эту мечту вплоть до 1960-х годов.

 Только в 1964 году в США появились первые публичные видеотелефоны.  Затем за определенную, достаточно высокую, абонентскую плату, такие видеотелефоны стали доступны жителям больших городов. Но тогда эта идея не прижилась, в течение первого года эксплуатации набралось только несколько абонентов, а компания – провайдер, понеся значительные убытки, была вынуждена отказаться от проекта. К тому же обычная телефонная сеть была не в состоянии обеспечить нужную скорость передачи данных.

Еще один шанс видеотелефону предоставили в 80-х годах во Франции. Для передачи данных по обычным телефонным проводам даже изобрели специальный алгоритм сжатия данных – первый видеокодек.

А в Японии пошли другим путем. Решили не усложнять и не удорожать аппаратуру, вследствие чего картинка на экране видеотелефона менялась раз в три – пять секунд.

Но даже в двадцать первом веке, в условиях развития сотовых сетей и смартфонов, видеосвязь так и не нашла своих поклонников, этому способствуют как психологические (нежелание вторжения в личную жизнь),  так и чисто эргономические проблемы (просто неудобно, да и небезопасно идти по улице и смотреть на экран телефона).

Практическое использование видеотелефон приобрел только в системах видеонаблюдения и охраны. Да и то изображение с камеры выводится только на один экран.

В далеком 1947 году лаборатория Bell Laboratories (США) официально выступила с предложением создать мобильный телефон. Эту дату можно считать точкой отсчета. Именно тогда официально началась активная работа по созданию нового устройства.

Однако появиться первому мобильному было суждено не в стенах Bell Laboratories. Первый прототип мобильного сотового телефона был создан американской компанией Motorola. Это произошло в 1973 году. Создателем устройства стал инженер Мартин Купер. Вес первого сотового телефона составлял около 1 кг, габариты: 22,5х12,5х3,75 см. У аппарата отсутствовал дисплей. Батарея телефона позволяла ему работать в режиме ожидания до 8 часов, а в режиме разговора – до одного часа. Заряжать телефон нужно было достаточно долго (около 10 часов). В 1984 году в продажу поступила рабочая модель сотового телефона DynaTAC 8000X. Цена новинки составляла $3 995. Однако, несмотря на это, тысячи желающих приобрести новое устройство записывались в очередь на покупку аппарата!
В СССР первый экспериментальный образец сотового телефона был создан в 1957 году, весил он целых 3 кг! Мало того, к аппарату прилагалась еще и базовая станция, которая была связана с Городской Телефонной сетью (ГТС). Однако уже через год вес устройства был снижен до 0,5 кг.

Первый оператор сотовой связи в СССР появился в 1991 году. Цена телефона, который тогда предлагала компания “Дельта Телеком”, составляла $4 000, включая подключение. Аппарат весил около 3 кг. Минута разговора обходилась в $1. При этом в период с 1991 по 1995 годы число абонентов компании достигло 10 000 человек. В Российской Федерации первый оператор сотовой связи, работающий по привычной сегодня технологии GSM, появился в 1994 году.Число абонентов сотовой связи постоянно и неуклонно росло. В 2009 году в России было зарегистрировано около 190 млн. абонентов. Безусловно, это число в нашей стране, как и во всем мире, сегодня продолжает расти.

Сотовый телефон с момента своего создания постоянно совершенствовался. В 1993 году в мире был выпущен первый сотовый со встроенными часами. Спустя 3 года немецкая компания Siemens начала производить аппараты с диктофоном и цветным дисплеем. Правда, цветов на таких дисплеях было всего три. В 2000-м году в продаже появились аппараты со встроенной фотокамерой. Это произошло в Японии. Примерно в это же время вышли в продажу телефоны со встроенным mp3-плеером. В 2001 году в сотовых телефонах появляется поддержка платформы Java. Это позволило устанавливать на аппараты множество различных приложений. В их числе известнейший сервис обмена мгновенными сообщениями – ICQ. Первый мобильный с поддержкой технологии Bluetooth в 2002 году был выпущен компанией Ericsson. Эта технология дала возможность обмениваться различными данными между телефонами на определенной радиочастоте (без проводов). При этом телефоны должны достаточно близко располагаться друг к другу. В зависимости от помех, преград радиус действия Bluetooth составляет от 10 до 100 м. В это же время же появился телефон, поддерживающий технологию EDGE. Она позволила выходить с помощью телефона в сеть Интернет.

Источники

1. Изобретения 19-го века. http://solla.site/2017/izobreteniya-19-veka/
2. Дж.Максвелл https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B2%D0%B5%D0
3. Э лектромагнитные волны. Опыты Герца. https://interneturok.ru/physics/11-klass/belektromagnitnye-kolebaniya-i-volny-b/elektromagnitnye-volny-opyty-g-gertsa-izobretenie-radio-a-popovym
4. Портрет Дж.Максвелла https://fishki.net/1953337-dzhejms-klerk-maksvell.html
5. Биография Герца https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D1%86,_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D1%80%D0%B8%D1%85_%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%84
6. Изобретение радио https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE
7. Изобретения 19 века http://solla.site/2017/izobreteniya-19-veka/
8. Телеграф https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84
9. Фото телеграфа Морзе http://бгикм.рф/2795
10. Фото первого сканера https://elportaljournal.com/2015/02/16/thinking-west-alexander-bain-and-the-great-western-migration-of-the-1840s/
11. Пантелеграф http://www.italoamericano.org/story/2014-7-31/Caselli
12. История телефона http://solla.site/2017/istoriya-telefona/
13. История создания мобильного телефона http://www.mobiset.ru/articles/text/?id=4435

Слайд 1

Здравствуйте ,уважаемая комиссия. Меня зовут Будков Иван.

Я ученик 9 Б класса. Я представляю Вам свой индивидуальный  проект на тему «Развитие средств связи»

Слайд 2

Цель проекта

- Изучение развития средств связи, их принципа действия, биографических сведений об ученых и изобретателях, современного состояния средств связи и их безопасного использования.

Слайд 3

Задачи проекта

1.        Изучить исторические факты открытия электромагнитных волн, их получения, создания и развития средств связи.

2.        Изучить устройство и принцип действия первых изобретений.

3.        Изучить  правила безопасного использования средств связи.

Слайд 4

В процессе работы я определил тему проекта, определил цели, занимался поиском и сбором информациис помошью сети Интернет.

Слайд 5

В жизни человека общение играет одну из самых важных ролей. Со временем передача информации на расстояние становилось все более необходимым. О наступлении врага сигнализировали зажженными кострами, письма домой отправляли почтовыми голубями. Развитие техники этот процесс ускорило. В   1792 году,  был изобретен «оптический телеграф.

Слайд 6

Телегра́ф  —  в современном значении — средство передачи сигнала. Позднее было изобретено еще несколько видов телеграфов. Первый электромагнитный телеграф был создан российским учёным Павлом Львовичем Шиллингом в 1832 году.

 Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определённая комбинация символов, которая могла проявляться чёрными и белыми кружками на телеграфном аппарате.

Слайд 7

Телеграфный аппарат Морзе передавал слова закодированные в точки и тере. Аналогично по азбуке Морзе слова передают короткими и более длинными сигналами.

Слайд 8

Еще в  1843 году шотландский физик  Бейн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображения по проводам.

Слайд 9

В 1855 году итальянский изобретатель Казелли создал аналогичное устройство, которое назвал Пантелеграф. Первым, так называемым «факсом» мог бы воспользоваться еще Шерлок Холмс

Слайд 10

В 1864 г. Максвелл, описал электромагнитные колебания с помощью уравнений. Максвелл не получил электромагнитную волну на практике, но его открытие произвело в дальнейшем настоящую революцию .

Слайд 11

Получил и применил электромагнитную волну Герц. Вы видите его изобретение: излучатель волн и приемник

Слайд12

Одновременно над одними и теми же разработками трудились разные ученые во многих странах мира. Поэтому изобретателями радио в разных странах считают разных ученых. В России изобретателем радио считают А. С. Попова (1895) . День 7 мая, когда Попов продемонстрировал свое изобретение считают в нашей стране Днем радио

Слайд 13

Принцип работы радио Попова

Устройство состоит из источника тока, электромагнита, когерера и звонка. Когерер – это трубка с металлическими опилками. Металлические опилки из-за зазоров имеют большое сопротивление и первоначально цепь разомкнута. При прохождении электромагнитной волны опилки спаиваются цепь замыкается сигнал фиксируется звуком звонка. При этом молоточек ударяет по когереру, опилки встряхиваются, когерер готов к приему нового сигнала.

Слайд 14

Право на изобретение получал тот, кто первым получал патент. Так ученый Маркони сумел внедрить свое изобретение в производство практически  по всему миру. Поэтому первые радиоприемники пришли к нам из-за границы.

Слайд 15

В 1885 году российским  изобретателем Голубицким была сконструирована первая телефонная станция

Слайд 16

В 1927 году по дну Атлантического океана был проложен первый телефонный кабель, соединивший Европу и Америку.

Слайд 17

в 1950 году изобретателю Алу Гроссу удалось совместить телефон с радиостанцией.

Слайд 18

Только в 1964 году в США появились первые публичные видеотелефоны

Слайд 19

В далеком 1947 году лаборатория (США) выступила с предложением создать мобильный телефон.

Слайд 20

Первый прототип мобильного сотового телефона был создан американской компанией Motorola в 1973 году.

Слайд 21

Сотовый телефон с момента своего создания постоянно совершенствовался. И сегодня сотовый телефон – это миникомпьютер

В процессе работы над проектом я убедился, как быстро стала развиваться связь с 19 века . В настоящее время связь устанавливают с космонавтами, наши мобильные телефоны становятся поистине уникальными. В настоящее время связь обогатилась сетью Интернет. Но, я считаю, самое дорогое для человека – это живое общение!