РЕФЕРАТ

З фізики

На тему:

Історія створення та перспективи розвитку телебачення

Зміст

Введення

Відкриття Столєтова. Фотоефект і фотоелемент

Принцип відображення зображення

Механічна розгортка

Винахід електронної розгортки

В.К. Зворикін

Кінескоп і Іконоскоп

Винахід «аналізатора зображення». Файло Фарнсуорт

Радіовізіонний передавач

Передачі BBS

Розробка телебачення в СРСР

Перспективи розвитку телебачення

Список літератури

Введення

В даний час телебачення стало дуже важливим засобом інформації населення про події в країні і за кордоном, могутнім засобом впливу на духовне життя суспільства.

Телебаченням називається велика область сучасної радіоелектроніки, що займається питаннями передачі і прийому зображень різних предметів на відстань по електричних каналах зв'язку.

Перший час після своєї появи телебачення використовувалося в основному для телевізійного мовлення, тобто для передачі населенню звісток про останні події в країні та світі. Подібна візуальна інформація настільки приваблива, цікава і користується загальною увагою, що почалося бурхливе розповсюдження телевізійного мовлення.

Телевізійне мовлення стало невід'ємним супутником нашого життя. Для міжміської передачі телевізійних програм країна охоплена мережею радіорелейних, супутників і кабельних линів зв'язку. У космічному просторі працюють супутники-ретранслятори телевізійних програм дозволяють передавати програми телебачення у віддалені райони країни, де встановлені наземні приймальні станції.

У сучасному телебаченні можна виділити два до певної міри самостійних, напрямки: телевізійне мовлення і прикладне телебачення.

Освоєння космічного простору, розпочате запуском у Радянському Союзі 4 жовтня 1957 штучного супутника Землі, призвело до виникнення і швидкого розвитку особливої ​​галузі телевізійної техніки - космічного телебачення. Призначення телевізійної апаратури, використовуваної в космосі дуже, різноманітне, проте воно бути зведено до таких основних напрямках:

1. Передача зображення з космічних кораблів і супутників для отримання візуальної інформації про поведінку екіпажу або апаратури, про хід процесу стикування космічних кораблів і т.п.

2. Спостереження з космічних об'єктів за різними ділянками земної поверхні з метою здійснення наукових досліджень, метеорології, картографії тощо

3. Отримання зображення поверхні Місяця, Марса, Венери і інших планет.

4. Ретрансляція телевізійних програм на великі відстані допомогою штучних супутників Землі для охоплення телевізійним мовленням великих територій.

Телебачення, безсумнівно, слід віднести до одного з найбільш значних досягнень людського розуму. Наука про телебачення і телевізійна техніка являє собою складний комплекс відомостей і технічних рішень із самих різних областей знань - світлотехніка, світловий (геометричної) та електронної оптики, вчення про фотоелектрічества, електровакуумної та імпульсної техніки, техніки радіо та дротового зв'язку та інших галузей знань.

В основі телевізійної передачі лежать три найважливіших фізичних процесу:

1. Перетворення світлової енергії оптичного зображення в електричні сигнали. Для цього перетворення використовують явище фотоефекту відкритого Г. Герцем в 1887 році і фундаментально дослідженого в 1888 - 1890 роках професором Московського університету А. Г. Столєтова.

2. Передача отриманих електричних сигналів по каналах зв'язку.

3. Зворотне перетворення прийнятих електричних сигналів в оптичне зображення. Це перетворення вперше здійснив за допомогою електронно-променевої трубки викладач Петербурзького технологічного інституту Б. Л. Розінг (1907 - 1911 роках).

Таким чином, у винаході та створення найважливіших вузлів телевізійних систем дуже великий внесок внесли російські вчені П. І. Бахметьєв, Б. Л. Розінг, П. В. Шмаков, С. І. Катаєв, а також американці Ч. Дженкінс і В. К. Зворикін, англієць Дж. Л. Берд, німець Ф. Шретер, француз Р. Бартлемі, поляк П. Ніпков і багато інших.

У жовтні 1967 року телевізійне мовлення перейшло до нового етапу свого розвитку - почалися регулярні передачі кольорового телебачення.

Кольорове зображення містить значно більше корисної інформації, ніж чорно-біле. Колір підвищує художню цінність зображення, зменшує його відмінність від оригіналу, допомагає глядачеві повніше і швидше сприймати зміст зображення, підвищує емоційність сприйняття.

Кольорове телебачення з'явилося, і почав розвиватися, коли чорно-біле телебачення вже отримало широке поширення - в експлуатації у населення знаходилися десятки мільйонів чорно-білих телевізорів. Тому перед розробниками системи кольорового телебачення було поставлено завдання - створити таку систему, яка була б сумісною з існуючою системою чорно-білого телебачення. Тобто, щоб була можливість прийому переданих кольорових передач у чорно-білому вигляді існуючими чорно-білими телевізорами і навпаки чорно-білі програми приймати кольоровими телевізорами природно в чорно-білому вигляді.

У процесі вирішення поставленого завдання було запропоновано близько трьох десятків різних систем кольорового телебачення. Проте були стандартизовані і отримали практичне застосування тільки три системи:

1. NTSC (National Television System Committee - національний комітет телевізійної системи).

2. PAL (Phase Alternation Line - порядкове зміна фази).

3. CEKAM (від французького слова Secam - Sequence de Couleurs Avec Memoire - послідовна передача квітів із запам'ятовуванням).

Відкриття Столєтова. Фотоефект і фотоелемент

Перетворення оптичного сигналу в електричний грунтується на явищі фотоефекту. Вперше прямий вплив світла на електрику було виявлено німецьким фізиком Г. Герцем під час його дослідів з електроіскровим вібраторами. Герц встановив, що заряджений провідник, будучи освітлений ультрафіолетовим промінням, швидко втрачає свій заряд, а електрична іскра виникає в іскровому проміжку при меншій різниці потенціалів. Помічене явище було описано Герцем в його статтях 1887-1888 років, але залишено ним без пояснення, так як фізичну природу його він не знав. Не зуміли правильно пояснити дію світла на заряди і німецький фізик Гальвакс, і італійський фізик Риги, і англійський фізик Лодж, який, демонструючи в 1894 році досліди Герца в своїй знаменитій лекції «Творіння Герца", лише припустив хімічну природу явища. І це не дивно: електрон буде відкритий Джозефом Джоном Томсоном лише в 1897 році, а без згадки про електрон пояснити фотоефект неможливо.

Однак 26 лютого 1888 заслужено вважається одним з чудових днів в історії науки і техніки і, зокрема, телебачення. У цей день великий російський вчений Олександр Григорович Столєтов (1839-1896) блискуче здійснив досвід, наочно продемонстрував зовнішній фотоефект і показав справжню природу і характер впливу світла на електрику.

Перші досліди з світлом А.Г. Столетов проводив із звичайним електроскопом. Висвітлюючи електричної дугою Петрова цинкову пластину, заряджену негативно і сполучену з електроскопом, він виявив, що заряд швидко зникав. Позитивний же заряд не знищувався, всупереч имевшемся твердженням Риги.

Для постановки точних дослідів Столетов створив експериментальний прилад, що став прообразом сучасних фотоелементів.

Експериментальний прилад Столєтова

Прилад складався з двох плоскопараллельних дисків, один з яких був сітчастий і пропускав світлові промені. До дисків підводилася напруга від 0 до 250В, причому до суцільного диску підключався негативний полюс батареї. При висвітленні суцільного диска ультрафіолетовим світлом включений в ланцюг чутливий гальванометр відзначав протікання струму, незважаючи на наявність повітря між дисками. Продовжуючи досліди, А. Г. Столетов встановив залежність фотоструму від величини напруги батареї та інтенсивності світлового пучка. Подальші роботи привели до створення першого в світі фотоелемента, що був скляний балон з кварцовим вікном для пропускання ультрафіолетових променів. Всередину балона поміщалися електроди, один з яких був чутливий до світла, газ відкачувався. Сучасні фотоелементи відрізняються від першого лише конструкцією електродів і їх структурою.

Фотоефект - явище виривання електронів з поверхні речовини під дією світла - був названий А.Г. Столєтова актіноелектріческім розрядом. Електронна природа фотоефекту була показана в 1899 році Дж. Дж. Томсоном і у 1900 році Ленард, а повне пояснення було дано лише в 1905 році А. Ейнштейном на основі квантової теорії. Сам же чутливий до світла фотоелемент був названий сучасниками «електричним оком».

Як розвиток фотоелемента в 1934 році радянським інженером Кубецкім і, незалежно, американцем Фарнсворт був сконструйований фотоелектронний помножувач (ФЕП), робота якого заснована на використанні вторинних електронів, вибивати з анодів приладу спочатку світлом, а потім падають на аноди первинними електронами. Таким чином, ФЕУ поєднує в собі фотоелемент і підсилювач з коефіцієнтом підсилення в декілька мільйонів одиниць.

Від «електричного очі» до сучасного телевізора величезний шлях, на якому потрібно було вирішити три завдання: перетворити зображення в послідовність електричних сигналів, передати їх на велику відстань і зробити зворотне перетворення в приймальному пристрої. Для передачі сигналів на великі відстані ідеально підійшло радіо, досягла в 20 столітті високого рівня розвитку, а от щодо створення перетворювальних систем шлях був пройдений довгий і складний.