《電話的發(fā)明》相關(guān)知識(shí)_5

1、word文檔下載后（可任意編輯） 電話的發(fā)明相關(guān)知識(shí) 電報(bào)發(fā)明以后，自然有許多人想到，能不能用電流傳遞聲音呢？但在技術(shù)上這比傳遞電報(bào)信號(hào)要困難得多。傳遞電報(bào)基本上是一個(gè)電的過(guò)程，發(fā)送和接收的都是電碼，也就是長(zhǎng)短不同的電脈沖；而傳遞聲音則需要聲電轉(zhuǎn)換和電聲轉(zhuǎn)換過(guò)程，發(fā)送時(shí)先要將聲音轉(zhuǎn)換成連續(xù)的電信號(hào)，接收時(shí)還要再將電信號(hào)還原為聲音。 最早進(jìn)行用電傳聲實(shí)驗(yàn)的是法國(guó)科學(xué)家布素爾。1854年巴黎博覽會(huì)期間，布素爾用一根導(dǎo)線將遠(yuǎn)在兩地的兩塊容易顫動(dòng)的薄板連接起來(lái)，并通以電流。這時(shí)，他在一塊薄板的近側(cè)發(fā)聲，使聲浪振動(dòng)薄板，薄板的振動(dòng)又使導(dǎo)線上的電流斷斷續(xù)續(xù)地傳到遠(yuǎn)處的另一塊薄板上，這塊薄板就會(huì)得到同樣的振

2、動(dòng)而發(fā)聲。他的實(shí)驗(yàn)雖沒(méi)有完全成功，卻起到了很大的示范作用，并向我們揭示了用電傳聲的基本原理。聲音的本質(zhì)是空氣的振動(dòng)，用電傳聲就是要把這種空氣的振動(dòng)轉(zhuǎn)變成電流或電壓的變化，再通過(guò)電線傳送出去，接收時(shí)再把電流或電壓的變化轉(zhuǎn)變回和發(fā)送時(shí)同樣的空氣的振動(dòng)，發(fā)出聲音。 1860年，德國(guó)科學(xué)家李斯仿照人耳的結(jié)構(gòu)成功地制作了一套送話裝置，并且用它發(fā)送了一段音樂(lè)。這套送話裝置在美國(guó)紐約展出時(shí)，引起了人們的極大關(guān)注。李斯教授把他的裝置命名為telephone，英語(yǔ)中電話一詞由此而來(lái)。 但這種電話機(jī)還很不完善，由于送話器產(chǎn)生的電流是不連續(xù)的，所以傳過(guò)來(lái)的聲音也就斷斷續(xù)續(xù)，聽(tīng)不清楚。盡管如此，李斯的嘗試仍然是電話發(fā)

3、明史上跨時(shí)代的重要一步，為后來(lái)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。今天，我們?cè)谌R茵河畔的法蘭克福市仍可以看到一座為表彰李斯對(duì)于電話發(fā)明做出的杰出貢獻(xiàn)而建立的紀(jì)念碑。 在李斯之后，電學(xué)領(lǐng)域涌現(xiàn)了兩個(gè)杰出的發(fā)明家，一個(gè)叫亞歷山大格雷厄姆貝爾，另一個(gè)叫伊利沙格雷。這兩個(gè)生活在同一時(shí)代的發(fā)明家并不相識(shí)，他們各自獨(dú)立地發(fā)明了電話機(jī)，并為發(fā)明權(quán)的歸屬問(wèn)題打了十幾年的官司。 貝爾1847年出生在英國(guó)北部城市愛(ài)丁堡。他的祖父和父親都從事聾啞兒童的教育工作，所以對(duì)聲學(xué)很有研究。受他們的影響，貝爾從小就迷戀上了語(yǔ)音學(xué)。貝爾23歲那一年，全家移居到了加拿大，以后又移居到美國(guó)馬薩諸塞州的波士頓定居。在這里貝爾繼承了父業(yè)，在波士頓

4、大學(xué)里擔(dān)任語(yǔ)言生理學(xué)教授，繼續(xù)從事對(duì)聾啞人的教育工作。后來(lái)他和父親一起開(kāi)設(shè)了一所聾啞學(xué)校。在學(xué)校里那些聾啞兒童有耳朵卻聽(tīng)不見(jiàn)聲音，這使善良的貝爾感到很難過(guò)，于是他產(chǎn)生了發(fā)明一種儀器的念頭，他希望這種儀器能使聾啞人"看'到別人在說(shuō)什么。 貝爾的設(shè)想并沒(méi)有取得成功，可是他在實(shí)驗(yàn)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)了其它一些東西。他在許多實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：當(dāng)開(kāi)啟或關(guān)斷銅線圈中的電流時(shí)，線圈由于振動(dòng)就會(huì)發(fā)出聲音。這是一個(gè)非常普通的現(xiàn)象，許多人在實(shí)驗(yàn)中都曾經(jīng)遇到過(guò)，但誰(shuí)也沒(méi)有對(duì)它做進(jìn)一步的思考，只有貝爾敏銳地感覺(jué)到了它的價(jià)值。一個(gè)大膽的想法在貝爾頭腦中產(chǎn)生："電流可以使線圈振動(dòng)而發(fā)出聲音，那么

5、能否利用電流來(lái)傳遞人說(shuō)話的聲音呢？'盡管這個(gè)念頭只是一閃而過(guò)，但貝爾卻把它牢牢抓住了，再也沒(méi)有放走它。 于是貝爾改變了研究方向，開(kāi)始進(jìn)行電話的實(shí)驗(yàn)。開(kāi)始時(shí)，實(shí)驗(yàn)并不順利，盡管貝爾反復(fù)改進(jìn)他的裝置，卻仍然一無(wú)所獲。這是因?yàn)樨悹栔皇莻€(gè)語(yǔ)音學(xué)教師，雖然他有著豐富的聲學(xué)知識(shí)，對(duì)電磁學(xué)卻所知甚少。這時(shí)候，一些諷刺、挖苦的議論也出來(lái)了，一位有名的電報(bào)技師就曾用嘲笑的口吻對(duì)貝爾說(shuō)："閣下真是異想天開(kāi)，電線怎么能傳遞聲音呢？只要稍微懂點(diǎn)電學(xué)常識(shí)，就不會(huì)有這種想法，我看你還是先學(xué)點(diǎn)電學(xué)知識(shí)吧。' 就在貝爾感到最困難并且自己都有些動(dòng)搖的時(shí)候，一位電學(xué)大師給予了他熱情的鼓勵(lì)和堅(jiān)定的支持，貝

6、爾才得以沿著自己的發(fā)明道路繼續(xù)走下去。這個(gè)人就是約瑟夫亨利，高頻電磁振蕩現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者。1875年3月的一天，貝爾帶著他的設(shè)想來(lái)到了華盛頓，登門拜訪了大名鼎鼎的亨利。貝爾向亨利介紹了自己的想法，亨利聽(tīng)過(guò)后很為這個(gè)年輕人的熱情所感動(dòng)，他鼓勵(lì)地說(shuō)："貝爾先生，你有一個(gè)偉大的設(shè)想，干吧！'貝爾又問(wèn)："但是先生，我缺乏電學(xué)知識(shí)，機(jī)械知識(shí)也不很精通。'"學(xué)吧！'亨利教授拿出李斯的電話機(jī)模型給貝爾看，鼓勵(lì)貝爾去發(fā)明一個(gè)更完善的電話機(jī)來(lái)。 "干吧！'"學(xué)吧！'這兩個(gè)字給了貝爾巨大的力量和堅(jiān)定的信心。貝爾后來(lái)回憶說(shuō)：&qu

7、ot;如果沒(méi)有亨利先生的鼓勵(lì)，我恐怕早已經(jīng)支持不下去了。'由此我們可以看出亨利這位偉大學(xué)者的高尚品德，他不因貝爾只是一個(gè)對(duì)電磁學(xué)缺乏了解的年輕人，就認(rèn)為他的想法荒唐可笑，而是給予了充分的肯定和支持。如果亨利對(duì)貝爾的想法不加思索地加以否定，那么世界通信史也許就不會(huì)是現(xiàn)在這個(gè)樣子了。實(shí)際上，世界上曾有許多有才華的青年，就是因?yàn)闆](méi)有遇到象亨利這樣的名師的指點(diǎn)，因而沒(méi)能充分展現(xiàn)他們的才能，并最終湮沒(méi)在了蕓蕓眾生之中。 貝爾滿懷信心地回到了波士頓，他找來(lái)了一位名叫托馬斯沃森的青年電學(xué)技師來(lái)做他的助手。兩個(gè)人一邊學(xué)習(xí)，一邊實(shí)驗(yàn)，又開(kāi)始了電話機(jī)的研究工作。兩個(gè)人在兩間簡(jiǎn)陋的小屋里，一邊畫草圖，一邊制

8、作樣機(jī)，每天都不停地干到很晚。幾個(gè)月過(guò)去了。他不知試過(guò)了多少種方案，效果仍然不理想。1875年6月的一天，一次偶然的事故為他們打開(kāi)了勝利之門。事情是這樣的：這一天他們分別在兩個(gè)屋子里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沃森那間屋子的機(jī)器上一根彈簧突然被粘在了磁鐵上，沃森過(guò)去把彈簧拉開(kāi)，這時(shí)貝爾發(fā)現(xiàn)另一間屋子的機(jī)器上的彈簧也跟著振動(dòng)起來(lái)，并發(fā)出了聲音。這個(gè)偶然事件象流星劃破夜空一樣，一下子照亮了貝爾困惑多時(shí)的頭腦，他產(chǎn)生了一個(gè)新的構(gòu)想：如果對(duì)著鐵片說(shuō)話，聲音就會(huì)引起鐵片的振動(dòng)。在鐵片后面放上一塊繞有線圈的磁鐵，鐵片振動(dòng)時(shí)就會(huì)在導(dǎo)線中產(chǎn)生時(shí)大時(shí)小的電流。這個(gè)振動(dòng)電流順著導(dǎo)線傳到另一端，會(huì)使一塊磁鐵同樣振動(dòng)起來(lái)，并發(fā)出聲音。

9、這樣，一方的話音就可以傳到另一方去了。貝爾將他的想法告訴了助手沃森，于是兩個(gè)人開(kāi)始制作起新的電話裝置來(lái)。 1876年3月10日，是具有紀(jì)念意義的一天。這一天，貝爾和沃森象往常一樣，早早地來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行他們新的一天的工作。他們剛剛把線路拉好，貝爾一不小心，浸泡設(shè)備的硫酸濺到了腿上，他痛得忍不住大叫起來(lái)："沃森，快來(lái)幫我！'另一個(gè)房間中的沃森竟從電話中聽(tīng)到了貝爾的喊聲，他簡(jiǎn)直不敢相信自己的耳朵，急忙跑過(guò)來(lái)向貝爾報(bào)告了一這情況。貝爾忘記了腿上的疼痛，親自跑到另一房間試聽(tīng)，果然聽(tīng)見(jiàn)了沃森發(fā)出的聲音。貝爾萬(wàn)分激動(dòng)，他們終于獲得了成功。成功來(lái)的是那么的突然，卻又是那么的必然，堅(jiān)持不懈的

10、努力終于獲得了回報(bào)。一時(shí)間，所有的苦惱、所有的艱辛、所有的痛苦在這巨大的喜悅面前都顯得微不足道了。"沃森，快來(lái)幫我！'就是這句求助聲成了人類利用電話所傳遞的第一句話。貝爾在給他母親的信中寫道："對(duì)于我來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重大的日子，朋友們各自留在家中，不用出門也能互相交談的日子就要到來(lái)了'。 1876年5月，美國(guó)在費(fèi)城舉辦紀(jì)念獨(dú)立一百年博覽會(huì)。貝爾把他剛剛發(fā)明出來(lái)的電話機(jī)帶到了博覽會(huì)。開(kāi)始人們并沒(méi)有注意到這個(gè)不起眼的小東西，直到博覽會(huì)的最后一天，巴西國(guó)王彼德羅應(yīng)邀前來(lái)參觀，國(guó)王對(duì)貝爾的發(fā)明很好奇，就拿起聽(tīng)筒放在耳朵上，"國(guó)王陛下，歡迎您來(lái)參觀。'

11、當(dāng)他從聽(tīng)筒里聽(tīng)到聲音后不禁大聲驚呼："啊！我的上帝，它說(shuō)話了！'國(guó)王的喊聲一下子驚動(dòng)了整個(gè)博覽會(huì)上的人們，電話機(jī)成了人們關(guān)注的中心。經(jīng)過(guò)專家們的鑒定，電話機(jī)成了這屆博覽會(huì)最重要的成果。博覽會(huì)的評(píng)委之一威廉湯斯森爵士寫道："有了這種設(shè)計(jì)精巧、功效顯著的裝置，我們完全可以滿懷信心地期待著貝爾先生將給我們帶來(lái)傳送話音的方法，可以將歡聲笑語(yǔ)盡情地通過(guò)導(dǎo)線送入數(shù)英里之外的千百只耳朵里。' 通過(guò)這屆博覽會(huì)，貝爾和他的電話機(jī)一下子名聲大噪，但仍有很多人對(duì)電話機(jī)存有偏見(jiàn)和疑慮，以為電話只不過(guò)是和兒童玩具差不多的東西。電報(bào)公司怕害電話機(jī)的出現(xiàn)會(huì)影響電報(bào)的地位，對(duì)貝爾的發(fā)明竭力

12、詆毀。面對(duì)種種非難，貝爾毫不氣餒，他心里只有一個(gè)想法：讓事實(shí)來(lái)說(shuō)話。為了推廣他的發(fā)明，貝爾在美國(guó)各大州以及世界各地奔走宣傳，巡回表演。甚至新婚的蜜月旅行期間也不忘帶上他的發(fā)明去給英國(guó)女王演示。在他不遺余力的努力下，人們終于逐漸認(rèn)識(shí)到了他的發(fā)明的巨大作用。到了1878年，貝爾在波士頓與紐約之間架設(shè)了世界上第一條320公里長(zhǎng)的長(zhǎng)途電話線，電話開(kāi)始進(jìn)入千家萬(wàn)戶，為廣大民眾服務(wù)。1880年，貝爾電話公司成立了，電話事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。到1910年，僅在美國(guó)電話機(jī)數(shù)量就已經(jīng)超過(guò)了700萬(wàn)部。在世界各地，我們到處都可以聽(tīng)到電話鈴聲。正如貝爾自己所說(shuō)，電話是"永不間斷的歌聲。' 貝爾因?yàn)?/p>

13、他的杰出貢獻(xiàn)和高尚的品格，得到了全世界人們的敬仰。1922年8月2日，75歲的貝爾去逝了。在為貝爾舉行葬禮期間，全美國(guó)2000萬(wàn)部電話全部沉默了，人們以此來(lái)表示對(duì)這位偉大發(fā)明家的哀悼和懷念。直到今天，在波士頓司法大街109號(hào)當(dāng)年貝爾發(fā)明電話的房間門口，還釘著一塊銅牌，上面寫著："1875年6月2日，電話在此誕生。' 貝爾電話機(jī)的原理到底是什么呢？為了能說(shuō)明清楚，我們先來(lái)談一談聲音是怎么回事。我們可以說(shuō)是生活在一個(gè)聲音的世界里，無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)處無(wú)地不存在著聲音。彈奏樂(lè)器可以發(fā)聲，機(jī)器發(fā)動(dòng)可以發(fā)聲，物體碰撞也可以發(fā)聲，為什么呢？因?yàn)樗麄冇幸粋€(gè)共同的特性振動(dòng)。如果我們用手去摸正在發(fā)聲

14、的物體，比如剛剛敲過(guò)的銅鑼或正在響著的電鈴，我們就會(huì)感覺(jué)到它的振動(dòng)?？梢?jiàn)聲音是物體振動(dòng)產(chǎn)生的。聲音又是怎樣傳播的呢？是靠空氣作為媒介。當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)會(huì)不斷推動(dòng)周圍空氣運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)物體把振動(dòng)傳遞給了周圍空氣，于是這種振動(dòng)就在空氣中傳播開(kāi)去，就象在平靜的湖面上投進(jìn)一粒石子，水波就會(huì)以石子的落點(diǎn)為中心向四周湖面?zhèn)鞑ラ_(kāi)去一樣。當(dāng)空氣的振動(dòng)傳到我們耳朵里時(shí)，耳內(nèi)的鼓膜也隨著振動(dòng)起來(lái)，周圍的神經(jīng)感受到這種振動(dòng)并把它傳到神經(jīng)中樞，于是我們就聽(tīng)到了聲音。 為什么不能直接利用聲音進(jìn)行通信呢？因?yàn)槁曇粼诳諝庵袀鞑ツ芰繐p耗很大，不能傳播到很遠(yuǎn)的距離。我們有體會(huì)，當(dāng)說(shuō)話人距離較遠(yuǎn)時(shí)，他的聲音也就模糊不清了。 現(xiàn)在我們來(lái)看一看貝爾電話機(jī)是怎么工作的。貝爾的電話機(jī)可以分成兩部分：送話器和受話器。 送話器上面蓋有一片薄薄的有彈性的金屬膜片，膜片下面是裝有導(dǎo)電粒子的金屬盒，金屬盒并不直接與導(dǎo)電粒子接觸，而是通過(guò)中間的導(dǎo)電粒子才能接通。導(dǎo)電粒子有一個(gè)特性：當(dāng)他們之間的接觸比較疏松時(shí)，導(dǎo)電能力就減弱，對(duì)電流的阻力增大。我們對(duì)著送話器說(shuō)話時(shí)，聲波產(chǎn)生的壓力使金屬膜片產(chǎn)生振動(dòng)，膜片下面的導(dǎo)電粒子也就隨著膜片的振動(dòng)時(shí)緊時(shí)松，它所呈現(xiàn)的電阻也就時(shí)小時(shí)大。如果在送話器兩端加上恒定電壓，根據(jù)歐姆定律i=v/r，i是電路中電流，r電阻，v是電壓，那么流過(guò)導(dǎo)線