電視機是如何發明的?

1873年,英國電氣工程師史密斯在用一種叫硒的物質去改良海底電纜的裝置時,發現了一種怪現象,這就是硒遇見陽光后就像電池一樣會產生電。硒早在19世紀初就已經被發現,並被確認是一種不導電的元素。史密斯的發現引起了科學家們的注意。美國工程師肯阿里在聽到這個奇特的發現后,就在兩塊金屬板中間夾上硒做成一個特殊裝置。這個裝置在陽光照射下,會從金屬板上發出微弱的電流,因為這是光發電,所以他把這種裝置叫作「光電池」。這樣,硒的光敏性的發現,為設計電視提供了重要材料;光電池的發明,使光電之間的轉換成為可能。

光電池這種在強光下產生強電流、在弱光下產生弱電流的現象,非常像能隨著聲音的大小而使電流變化的電話,這使肯阿里產生了新的靈感:電話能夠傳送聲音,那麼用光電池的電能不能把圖像或景物傳送到遠處去呢?

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1875年,肯阿里自己研究並製作了一個光電池實驗裝置,他在中間放上由黑白小點組成的圖像的照片,又把許多硒的小顆粒密集地排列在一塊板上,另外又做了一個用小燈泡密集排列的裝置,每個小點和小燈泡之間一個對著一個都用電線連接起來。肯阿里的設想是,把由黑白小點組成的圖像放在硒板前用燈光照射,由於硒對光的感應,黑點的地方接受的光比較弱,硒粒發出弱的電流,白點的地方發出強的電流,這樣,硒粒產生的強弱電流通過電線,傳到裝置上的各個小燈泡,這樣一幅燈光的圖就會出現。設計原理是對的,但卻沒能實現,原因是硒所產生的電流實在太弱,不能使小燈泡發亮,而且在許多小硒粒上一個一個連接電線就存在很大困難,實驗失敗了。

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1884年,在肯阿里實驗的基礎上,德國發明家保羅·尼普科研製了一種圖像掃描圓盤,這是一塊布滿極密小孔的網板,在圖或景物前旋轉,使光從小孔中通過,當光射到硒粒上時,隨著光的變化而產生電流。電流通過電線傳送到遠處,使遠處的小燈泡發光。而在遠處的接收部分,尼普科採用同樣的一個布滿極密小孔的網板,用和發送部分同樣的速度,在發光的小燈泡前旋轉,小燈泡的光通過網板小孔射到白紙上,一幅和發送部分一樣的圖或景物就會放映出來。這種光電轉換裝置雖然設計合理,但同樣由於光電池所產生的電流太弱,圖像相當模糊,遠遠達不到實用要求。尼普科的實驗使科學家們進一步認識到,只有把光電池的效能提高,才能滿足設計需要。

1912年,德國的耶斯塔和蓋特發明了「光電管」。光電管能夠根據光的強度,而轉換為不同強度的電能,和光電池相比,光電管的效能可就大得多了。經過研究改進,1924年,光電管達到了完善的地步,已用於各個方面。這時,美國的李·德福雷斯特已經發明了三極體,這是一個有放大作用的裝置,它能把微弱的電流放大。這樣,電視機誕生的條件越來越成熟了。

1923年,俄裔美國科學家茲沃里金申請了光電顯像管、電視發射器及電視接收器的專利,他首次採用全面的「電子電視」收發系統,成為現代電視技術的先驅。

1924年,英國科學家約翰·洛吉·貝爾德最先研製成功了機電掃描式黑白電視機。1888年出生於英國蘇格蘭的格拉斯哥的貝爾德,從小就有著豐富的想象力,大學畢業后在美國一家電器公司工作。他對當時科學家們正在思考的問題很感興趣:既然馬可尼能夠利用遠距離發射並接收無線電波來傳遞無線電報,那麼同樣道理用來發射和接收圖像也是可行的。1923年,他潛心研究提出了這樣一個設想:一張拍攝得很好的照片有著不同的光亮和陰影。如果在靠近一塊硒板的地方放張照片,再把一束光投射到照片上,並移動光束照遍照片的各個部位反射到硒板上,那麼,硒板上便會隨著圖像的明暗變化而產生各種強度不同的電流(這一過程被稱為圖像的「掃描」過程)。產生的電流隨後被輸送給發射機,由發射機用線路或無線電波發射出去,再由接收機接收,並把電波轉換成明暗不同的圖像(這一過程被稱為圖像的「顯像」過程)。通過努力和實驗,他得到了一幅靜止的圖像。如何才能得到活動的圖像呢?貝爾德離成功還有一段漫長的距離。

為了實驗的成功,貝爾德不僅花光了自己所有的積蓄,還不斷向朋友借錢,到了最後,幾乎身邊一切可用的材料都利用上了:舊收音機器材、霓虹燈管、用盥洗盆做的框架、破茶葉箱、從廢物堆里撿來的電動機、用馬糞紙做成的四周戳有小洞的「掃描圓盤」,還有裝在舊餅乾箱里的投影燈、幾塊透鏡及一些電熱棒和可以間斷髮電的磁波燈和光電管,等等。這些凌亂的東西被貝爾德用膠水、細繩及電線連在一起,成了他的實驗裝置。經過上百次的反覆嘗試,貝爾德終於在1925年10月2日的清晨製造出了第一台能傳輸圖像的機電掃描式黑白電視機。儘管畫面很模糊,雜訊也很大,但能在一個不起眼的黑盒子中看到栩栩如生的圖像,仍引起了公眾極大的興趣,人們把剛問世的電視稱為「神奇的魔盒」。

為了把自己的發明推向市場,貝爾德做了很多次公開實驗,並最終得到了贊助商的信任。1928年,美國紐約31家廣播電台進行了世界上第一次電視廣播試驗,由於顯像管技術尚未完全過關,整個試驗只持續了30分鐘,收看的電視機也只有十多台。此舉宣告了作為社會公共事業的電視藝術的問世,是電視發展史上劃時代的事件。

1928年底,貝爾德又研製出機電掃描式彩色電視機,並成功地把圖像傳到大西洋彼岸,在英國首次進行了機電式彩色電視試播。他發明的攝像機有三個攝像管,分別攝取紅、綠、藍三種顏色的圖像,當這三種顏色的圖像按場順序投影在屏幕上時,由於速度極快,三種顏色的圖像就混合成自然色的圖像。

但是到了1935年,英國廣播公司卻用電子掃描式電視機取代了機電掃描式電視機。貝爾德的機電掃描式電視機被性能更好的電氣和樂器工業公司的全電子掃描系統擊敗,他只好轉而去研究新的彩色電視系統。1946年,貝爾德因疾病不幸去世。至此,電視機技術已經非常成熟了,由於貝爾德是第一個讓人們身臨其境地體驗到電視機的奇妙的人,因此人們稱其為「電視機之父」。

電視機的發明,不是一個人在短時間內能夠完成的,在它的發明過程中也有許多科學先驅做出了卓越的貢獻,它是人類群體科學智慧的結晶。最初的電視機在今天看來,未免有些怪裡怪氣、原始而又粗糙,但這正是向更高度發展的開始。隨著電視技術的發展,從黑白電視機、彩色電視機到液晶電視機等,電視機的外形發生了極大變化,既有超大屏幕電視機,也有像兩個香煙盒一樣大小的小電視機。電視機的性能和質量也大大提高了。從20世紀50年代開始,全球出現了世界性的電視機熱潮,到70年代,全世界就已生產了近3億台電視機。
​圖文無關!

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