Положение о городском физико-математическом турнире 4 «Никола Тесла»
| Вид материала | Документы |
- Никола тесла. Изобретения Теслы. Тесласкоп. Общение с Марсом и Венерой. Никола Тесла., 262.42kb.
- Положение о математическом турнире «Квадратура круга» Общие положения, 30.9kb.
- Никола Тесла. Повелитель Вселенной, 320.77kb.
- Никола Тесла родился ровно в полночь с 9 на 10 июня 1856 года в Хорватии, 306.84kb.
- Источник: Перекресток Кентавра, 12(160) 2009 перекресток кентавра никола Тесла – повелитель, 207.02kb.
- Биография Николы Тесла, 169.89kb.
- Текст взят с психологического сайта, 17177.51kb.
- Никола тесла ржонсницкий Б. Н. Глава первая, 1925.05kb.
- Никола тесла славянский гений ю. В. Мазурин, 1884.68kb.
- Положение о городском историко-краеведческом конкурсе-игре «Во славу Отечества», 495.02kb.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ СШ№17Тема: «Великий изобретатель человечества - физик, астроном, химик, электротехник, предприниматель». ТОМАС ЭДИСОН Руководители: учитель физики – Лавренюк Н.А. Состав команды: Швед Сергей Дорохов Андрей Шок Наталья Бегежанов Рустем ТОМАС ЭДИСОН (1847 – 1931) Оглавление.
Аннотация. Цель исследования: познакомиться с исторической личностью, великим изобретателем, физиком, электротехником, химиком, астроном, предпринимателем бизнесменом и просто человеком, который смог оптимально применить свои знания на практике. Гипотеза: доказать на примере исторических личностях как Эдисон, что любая теория подтверждается экспериментом, пример тому лучшие лаборатории, в которых проводил исследования Томас Эдисон. Результатом его труда: Изобретение Эдисона ,принесшие ему славу
Области практического прикладного использования: физика
Ток для освещения города поставляло электростанция Эдисона. Область электротехники
Введение. Стратегия «Казахстан 2030» - прежде всего, научно обоснованная программа переходного периода. Главное предназначение состоит в том, что бы Казахстанский народ осознавал свое место, время и смысл существования. В основе этой программы заложены методы достижения лучшей жизни для людей. Благополучие современного общества в значительной степени зависит от уровня освоения высокоэффективных природосберегающих технологий. Лидирующее положение в мировой экономике занимают государства. Внедрившие вовсе сферы жизни общества передовые технологии. Они обеспечивают высокий уровень жизни населения. Так что в 21 веке человечество будет активно осваивать новейшие технологии, улучшая свою жизнь, сохраняя и возрождая природу. Жизнь(точнее , наше отношение с окружающей действительностью) технологична. Поэтому каждый день в любой деятельности перед человеком возникают всевозможные проблемы и нужно уметь справляться сними так , чтобы в результате и мир, и человек стали совершеннее. Для этого необходимо учиться видеть и осознавать каждую проблему как задачу, для решения которой надо найти свои, оптимальные способы то есть разработать продуктивную технологию, «ноу- хау» (что буквально переводится « знаю как»). Данный подход к жизненным и производственным задачам требует постоянного развития, если хотите, тренировки такого свойства (качества) ума, как « творческость», т.е. способность не теряться в любой ситуации, преодолевать возникшие затруднения. Это значит анализировать обстоятельства, сравнивать правильные цели и находить нестандартные пути их достижения с помощью обоснованного проекта своих действий. Процесс творчества и приемы развития творческих способностей рассмотрены в данном проекте на примере технического изобретательства. Позволяющего по сравнению с другими видами творчества более конкретно (пооперационно) уяснить логику процедуры и составляющие поисковой деятельности, а также конкретные показатели( характеристики) креативности ( способности к творчеству). Отдельные принципы, методы решения творческих задач, рассматриваемые во всех сферах человеческого труда в изобретательстве. Мы использовали при создании собственного творческого проекта « Томас Алва Эдисон» и будем использовать в дальнейшем в своей жизни. У Томаса Эдисона – есть чему поучиться. Прикоснитесь и вы к его творчеству. 1. Характеристика эпохи, в которой было сделано открытие. Конец XVIII и начало ХIХ века в Европе являются эпохой национальных войн и буржуазных революций. Успехи буржуазной революции во Франции, последовавший затем период политических и экономических международных конфликтов, эпоха наполеоновских войн и реставрации, эпоха полицейского разгула во всех странах Европы, — два бурных десятилетия, в течение которых вся Европа разорялась и, истощаясь в бесконечных войнах, нищала. Соединенные Штаты Америки стояли в стороне от европейских событий. Американская буржуазия усиленно извлекала выгоды из создавшегося положения. Во время континентальной блокады Англии, организованной Наполеоном, американцы развили до небывалых размеров контрабанду, которая стала в этот период одним из источников капиталистического накопления. Почти все крупные состояния последней четверти XVIII века и первого периода ХIХ столетия обязаны своим происхождением судоходству и морской торговле и сосредоточивались главным образом в Новой Англии. Быстрого роста и расцвета американская международная торговля достигла в период I789-1810 годов. Торговля с Дальним Востоком положила начало золотому веку американского судоходства. Общий тоннаж флота, обслуживавшего внешнюю торговлю, вырос до огромной по тому времени цифры – в миллион тонн. Соединенные Штаты захватили почти одну треть мировой торговли. Центром морской контрабанды были северные штаты Новой Англии. Огромные выгоды извлекали из морской торговли и южные штаты, которые вывозили в Европу хлопок, табак, рис, сахар. В этих условиях Америка индустриализируется и освобождается от европейской экономической зависимости. Раньше всего вырастают мукомольное дело и мясная промышленность, консервная отрасли промышленности, как тесно связанные с сельским хозяйством. Затем начинает быстро развиваться текстильная и металлическая промышленность, вначале преимущественно домашняя, кустарная. В 1803 году в США впервые применен был пар на лесопильном заводе в Нью-Йорке. Крупная промышленность зародилась в последней трети XVIII века в Англии. Крупнейшие изобретения второй половины XVIII века и первой четверти XIX века произвели полную революцию в технике английского производства и в народном хозяйстве. Англия стремилась сохранить секреты своих машин, обеспечить своё преимущественное положение. Целый ряд законов, изданный в период 1765-1789 годов, запрещает выезд за границу обученных механиков и рабочих, ситценабивных и льняных фабрик, а также фабрик по производству текстильных машин, их моделей и чертежей и т.п. Эти меры лишь ненадолго задержали введение машин в США. Американские изобретатели усердно изучают работу европейских машин, приспособляют их к американским условиям. В 1793 году квакер Коннектикута Эли Уитней изобрел хлопкоочистительную машину. Если до этого изобретения один негр мог очистить в день не больше фунта хлопка, то после изобретения и усовершенствования этой машины Даше неопытная негритянка могла очистить свыше 100 фунтов в день. Англия, в первую половину XIX века представляющая огромную текстильную мануфактуру, с изумительной быстротой расширяющая вывоз хлопчатобумажных изделий, целиком оказалась в зависимости от ввоза хлопка из южных штатов Америки, , которые превратились в монопольных поставщиков хлопка. Если до изобретения хлопкоочистительной машин южные штаты вывозили всего 200 тысяч фунтов хлопка, то в 1800 году они вывезли уже 20 миллионов фунтов, в 1824 году - 172 миллиона фунтов, в 1844 году - 400 миллионов фунтов, еще через десять лет - свыше 800 миллионов фунтов, а накануне гражданской войны (в 1861 году) — до полутора миллиардов фунтов. Хлопководство дало в то же время мощный толчок собственной текстильной промышленности, которая сосредоточилась на севере в штатах Новой Англия, преимущественно в Массачусетсе. В 1840 году работали 2 миллиона веретен, в 1850 году— 3,5 миллиона, а в 1860 году—свыше 5 миллионов. Вырос промышленный рабочий класс. Число рабочих достигло 120 тысяч человек. Американская техника делала успехи не только в текстильном машиностроении. Изобретательская мысль начала усиленно работать в самых разнообразных отраслях народного хозяйства. Если в период с 1790 по 1811 год приходилось в среднем на каждый год 77 патентованных изобретений, то в 1830 году Патентное бюро США выдало 544 патента; за десятилетие 1840—1850 годов ежегодно в среднем выдавалось около 650 патентов, а в следующем десятилетии уже ежегодно 2800 патентов. В двадцатых годах ХIХ века США могли уже покрывать свои потребности в железе собственным производством. Открытая в тридцатых годах возможность выплавлять чугун на антраците создала большие возможности для металлургии США, обусловленные соседством богатых залежей железной руды с углем. Применение минерального топлива после 1840 года содействовало развитию железоделательной промышленности в областях на восток от Аллеганских гор, в особенности в Пенсильвании, а также в ряде местностей штатов Нью-Джерси и Нью-Йорка. На водных артериях Гудзона, Делавэра и Огайо возникли машиностроительные заводы. Постройка, паровозов сосредоточивается в Филадельфии, где в 1832 году был построен завод Болдуина, и в Нью-Джерси - в Петерсоне, где в 1834 году построен завод Норриса. Рельсовое дело сосредоточилось по преимуществу в восточной Пенсильвании. Почти половина текстильного машиностроения была сосредоточена накануне гражданской войны (в 1860 г.) в Массачусетсе. Резальные инструменты, пилы, ножи, мелкие изделия из стали и железа стали производиться главным образом в Новой Англии, которая была и центром текстильной промышленности. Здесь, как и в средних штатах, производились преимущественно товары, которые требовали более тонкой работы. Труд оплачивался выше. Здесь создался район производства обуви, одежды, текстиля, стекла. В конце двадцатых годов ХIХ века США вступают на путь протекционизма. Американская буржуазия начинает обороняться высокими таможенными тарифами от английской конкуренции. При огромных пространствах Северной Америки неизмеримые природные. богатства не могли быть использованы без соответствующего развития путей сообщения. Изобретение паровоза в развитие железнодорожной сети вызвало крупнейшие сдвиги в народном хозяйстве Америки. Железнодорожная сеть развивается с поразительной быстротой, сильно опережая в этом отношении Европу. Рост железнодорожной сети усилил развитие собственного американского металлургического производства. Выросла тяжелая индустрия, причем вся полностью на Севере. В 1832 году художник и профессор Нью-йоркского университета Самуэль Морзе вслед за П.Л. Шиллингом в России развил идею электромагнитного телеграфа. В 1837 году аппарат был вполне пригоден для практического применения. Частных предпринимателей не удалось заинтересовать аппаратом. Морзе обратился за содействием к правительству. Шесть лет Морзе вместе со своими друзьями осаждал конгресс. Впервые внесенный в конгресс билль Морзе о телеграфной линии между Вашингтоном и Балтимором был высмеян. Наконец в 1843 году конгресс ассигновал 30 тысяч долларов для сооружения телеграфного сообщения между Вашингтоном и Балтимором. Успехи электричества рассеяли скептицизм. Телеграфные линии стали, быстро расти. В 1861 году телеграфная сеть США достигла уже 80 тысяч километров. Капитализм менял лицо Америки. Быстро развивалось сельское хозяйство, создавался богатый внутренний рынок для промышленности. С двадцатых годов ХIХ века пути развития Севера-Юга резко расходятся. Север стоял за протекционизм, за устранение европейской конкуренции высокими пошлинами. Юг, поставлявший в Европу сырье, лишенный собственной промышленности, настаивал на свободе торговли. И в области развития железнодорожной сети опять резко сталкивались интересы Юга и Севера. Южные штаты территориально значительно превышали северные. Однако общее протяжение железных дорог на Севере было вдвое больше, чем на Юге. Приходилось магистральные железнодорожные линии проводить через пустынные и очень слабо заселенные пространства. И, чтобы идти на такое строительство, капитал требовал предоставления ему больших земельных площадей вдоль железной дороги. Железнодорожные компании распродавали участками земли фермерам. Это не только покрывало убытки по сооружению дорог, но являлось источником быстрого обогащения. Северные штаты охотно отдавали земли железнодорожным компаниям. Юг же тормозил получение концессий, а на фермерство смотрел как на зло. Тормозил он также проведение магистралей, в частности Тихоокеанской, которая соединила оба океана. Капитал рвался к дальнейшему обогащению и чувствовал, что руки у него связаны. Конфликт между Севером и Югом обострялся возникшим в северных штатах движением за освобождение негров. В своих статьях о гражданской войне в Америке Карл Маркс указывает, что монополия южных штатов в снабжении Европы хлопком создавалась не особыми естественными, а особенными социально-историческими условиями. Климат и почва, пригодные для хлопка, имеются и в других местах земного шара, а в частности в Индии. Однако только бесчеловечная эксплуатация негров давала возможность бросать на рынок массу дешевого сырья. Негр стал товаром, предметом спекуляции на бирже, предметом массового ввоза и вывоза. Негров разводили как скот. В это дело были вложены огромные капиталы. Рабство на Юге было основой плантаторства, обусловило его расцвет. Север поднимался, обгоняя Юг. На Севере складывалась сильная промышленная буржуазия, многочисленный пролетариат, крепкое среднее и мелкое крестьянство (фермеры). В южных штатах царила земельная аристократия. Ее интересы непримиримо сталкивались с интересами фермеров, с интересами значительной части промышленной буржуазии, с интересами пролетариата. На Севере разрастается мощное движение против рабства. Движение Севера против Юга было прогрессивным, революционным движением. Когда президентом Северо-Американских Соединенных Штатов был избран Авраам Линкольн и политическая власть очутилась в руках противников рабства, рабовладельческий Юг объявил в начале 1861 года о своем выходе из союза и основал свою собственную конфедерацию президентом, которой был выбран Джефферсон Дэвис. Началась гражданская война между рабовладельческим Югом и промышленным Севером, продолжавшаяся около пяти лет. Промышленный Север, в конце концов, победил, как это предвидел Маркс. Гражданская война положила начало быстро развитию американского капитализма. Поток высочайшего в этот период развития науки и техники вынес на гребне своей волны изобретательский гений Эдисона. В послевоенные годы электричество стало особенно широко внедряться во все области промышленного производства. Вспомним, что шестидесятые годы отдали электричеству телеграф, в семидесятые годы появились электрическое освещение и телефон, в восьмидесятые годы появился электрический трамвай,и началось внедрение электричества в силовой аппарат промышленности. Девяностые и девятисотые годы были периодом коренной реконструкции промышленного силового аппарата, произведённой электричеством. Паровой и гидравлический двигатели сохранили и даже усилили (за счёт концентрации мощностей) свои позиции как приводы электрических генераторов, но как приводы рабочих машин уступили своё место электромоторам. Вначале это был групповой привод, когда мотор заменил паровую машину, как двигатель трансмиссии. Следующим этапом явилось создание индивидуального электропривода. Появились станки с индивидуальными моторами, электронасосы, электропрядильные машины, электрический инструмент и многое другое. 2. Связь с другими науками. Его открытия были связанны с такими науками как: медицина, химия, физика, геология, искусство. Например: он сделал открытия в хирургии. Он изобрел средство от невралгии. Его патентованное средство называлось «полиформ». Страдая сам от невралгии и не получая помощи от врача, Эдисон решил сделаться сам своим врачом. Его химическая лаборатория стала одновременно и научно- медицинским институтом. Изобретатель делался более настойчивым по мере того, как его неврология усиливалась. В конце концов, он получил средство для наружного употребления, которое помогло ему устранить боль. Но ему нужно было опробовать его на людях, хотя ему это помогло. И вот к нему зашел бродяга, просивший милостыню. Этот бродяга был болен. Одна его нога распухла от ревматизма, нервное подергивание искажало его лицо. В этом «многострадальном Иове» Эдисон увидел великолепный объект для дальнейших опытов со своим «полиформом». Эдисон стал лечить его своим средством. Через некоторое время ревматизм и невралгия у него исчезли. В последствии, целый ряд лет продолжал распространять «полиформ». Каким богатым творческим воображением обладал этот человек! Его мегафон вызывал запросы многочисленных больных, страдавших глухотой. Его чернила для слепых принимались с благодарностью теми, кто потерял зрение. Также Эдисон изучает рентгеновые лучи. В 1896 году широкая публика в США впервые познакомились с действием рентгеновых лучей на Электрической выставке в Нью-Йорке, где был выставлен изобретенный Эдисоном флоуроскоп. Аппарат этот, посредством которого можно было наблюдать Действие рентгеновых лучей, имел вид ящика, с одной стороны которого вставлялся светящийся экран, покрытый вольфрамом с примесью кальция, а с другой - стекло, как в стереоскопе. Помещали какой-либо предмет между экраном и источником рентгеновых лучей. Предметы или части их, непроницаемые для лучей, создавали тень определенной формы на экране. Этот прибор нашел широкое применение в области хирургии. Также его заслугой является первая электрическая станция (длиной до 10 тыс. лампочек), Биржевый телеграф(1869), Угольная телефонная мембрана(1870), Пишущая машина(1872), Фонограф(1877), Лампа накаливания, Электросчетчик(1881), Кинетоскоп(1891), Щелочной аккумулятор(1900), Электрический аккумулятор, изобретение динамо-машин, весов. И это говорит о том, что он связан с такими отраслями техники как: энергетика, машиностроение, связь, электричество. применявшаяся в первой модели аппарата, имела о Его важнейшее изобретение в области искусства – это изобретение кинетографа. Кинопленка, дин ряд перфорированных отверстий. Для увеличения изображения применялись две плоско- выпуклые линзы для обоих глаз. Механизм приводился в движение небольшим восьмивольтовым мотором с питанием от аккумуляторных батарей. Производство этого оборудования началось в 1893 году. Первая демонстрация на коммерческих началах имела место в апреле 1894годав зрительском зале для стереоскопа братьев Голланд в Нью-Йорке. В кинетоскопе изображение получалось непосредственно в самом приборе, без специального экрана, и зритель смотрел на картину в ящике сквозь увеличительное стекло. Это, понятно, было неудобно и утомительно. Несмотря на это, повсюду находились покупатели нового эдиносовского аппарата. Еще в 1880 году Эдисон изобрел специальный магнитный триер (сепаратор), который состоял из висячей воронки в форме буквы V, с регулируемой щелью на узком конце. Сбоку, несколько пониже щели, помещался электромагнит, а внизу, на земле, - ящик с двумя отделениями. Песок или измельченная руда ссыпаются в воронку. Сыпучая масса из воронки несется прямой струей мимо магнита и падает в одно из отделений ящика. Магнит при этом заставляет частицы содержащегося в струе железа отклоняться от вертикальной прямой траектории. Эти частицы приближаются к магниту, но под действием своей тяжести падают вниз, во второе отделение ящика. Таким образом, совершается процесс отделения железного концентрата, который оказывается в одном отделении ящика, а отбросы – в другом. Этот триер, впоследствии измененный, послужил основанием огромного предприятия, созданного и руководимого Эдисоном. В 1923 году Эдисон сказал: «Я сделал около сорока пяти изобретений во время войны, все превосходные, но они все замаринованы. Морские офицеры не признают вмешательства штатских. Эти ребята составляют замкнутую корпорацию». Мы приводим далеко не полный список изобретений и проектов, как предложенных самим Эдисоном, так и выполненных под его руководством.
У Эдисона не было страсти к наживе. Он не считал деньги самоцелью. Однако он крепко связал свою судьбу с судьбою капиталистического мира. «Человеческое рабство не будет уничтожено, пока каждая работа, выполняемая теперь человеческими руками, не будет делаться машинами», - говорил Эдисон. 3. Классический эксперимент его открытий.  Из главных изобретений, получивших большей частью обширное распространение, как в Америке, так и в Европе, можно упомянуть следующие: печатающий и автоматический телеграф; система четверной телеграфной передачи (quadruplex); электрическая лампа накаливания и система электрического освещения; динамоэлектрическая машина; телефон с угольной диафрагмой; и позднейшие: фонограф, тазиметр и другие.Упомянутая система четверной телеграфии дала возможность посылать одновременно по две телеграммы с каждого конца провода, что учетверило его производительность при тех же расходах на эксплуатацию; при старой системе Морзе можно было передавать в тот же промежуток времени только одну депешу. Председатель американской компании Западного телеграфного союза сказа даже в своем отчете, что система Эдисона «дала компании ежегодное сбережение в полмиллиона долларов». Следующей была идея относительно электрического освещения. Исследуя множество изобретений в этой области, Эдисон остановился в своих работах на системе накаливания, и путем многочисленных опытов и беспрерывного, многолетнего труда довел свое изобретение почти до совершенства. В своей первой лампе Эдисон употреблял платину, ее сплавы и иридием, затем циркон и другие тугоплавкие металлы. Спустя какое-то время он пришел к заключению, что лучшим материалом для «электрического светильника является обугленное волокно бамбука» и разработал все технические условия для фабричного изготовления этих ламп. В 1883 году, когда Эдисон работал над угольными нитями накаливания, он заметил, что внутренняя поверхность стеклянных ламп постепенно темнеет. Угольный налет равномерно покрывал всю поверхность лампы, кроме одной полоски в том месте, где крепилась нить. Создавалось впечатление, что подпорка как бы отбрасывает тень. Эдисон предположил, что угольный налет на стекле появляется из угольной нити, но не мог объяснить происхождение «тени». Он поместил маленькую металлическую пластинку между двумя ножками подпорки нити. К металлической пластинке можно было попеременно подключать конец нити накаливания с большим или меньшим потенциалом. Эдисон обнаружил, что когда пластинку соединяли с положительным полюсом, в пластинке появлялся небольшой электрический ток. При присоединении к отрицательному полюсу этого не происходило. Через тринадцать лет, в 1896 году, открытие электрона Дж.Дж. Томсоном навело помощника Эдисона Флеминга на мысль о том, что полузабытое явление, которое наблюдал Эдисон, объяснялось тем, что раскаленная угольная нить испускала электроны, которые притягивались через вакуум к положительно заряженной пластине. Когда пластина заряжалась отрицательно, электроны отталкивались от нее. В сконструированном Флемингом варианте прибора Эдисона нить накаливания окружала металлическая стенка, заряженная положительно. Прибор пропускал только положительную половину каждого цикла переменного тока. Это было не что иное, как первый электронный выпрямитель. Что касается динамоэлектрической машины, то тут Эдисону пришлось потрудиться над уже существующими вариантами таких изобретателей как Пикси, Сакстон, Кларк, Грамм, Вильд и прочих. Улучшения, введенные Эдисоном в динамо-машину, были главным образом направлены к тому, чтобы упростить ее устройство, сократить число излишних проводов и уменьшить бесполезное сопротивление частей. В результате получился совершенно оригинальный механизм, чрезвычайно компактный и развивающий огромную силу. На электротехническом заводе в Нью-Йорке, самом большом и занимавшемся производством всех принадлежностей электрического освещения Эдисона для мирового рынка, изготавливал динамо-машины всех размеров, начиная от крошечной для домашнего употребления и кончая гигантскими механизмами для освещения городов. Схожая история была и с телефоном: на базе работ Педжа, Рейса, Белля, Юза, Сименса, Фелпса, Грея Эдисон воздвиг новое усовершенствованное устройство-телефон с угольной диафрагмой, основанный на принципе превращения звуковых волн в соответственные колебания электрического тока и обратно без посредства вибрирующей пластинки, что и являлось основной проблемой предыдущих изобретений, Работая над телефоном, Эдисон изобрел множество остроумных приборов, основанных на дальнейшем развитии его принципа. Из них самый грандиозный по замыслу – морской телефон, основанный на свойстве воды хорошо передавать звуки. С помощью этого аппарата стали возможными переговоры между судами в открытом море на расстоянии до семи миль посредством парового свистка. Самое же замечательное изобретение Эдисона – его фонограф. Как видно, во многих случаях он имел даровитых предшественников, и славу открытий разделяли с ним европейские изобретатели; все это дало повод оспаривать самостоятельность многих работ, но фонограф признается исключительным достоянием его гениального ума. Аппарат сразу же привлек общественное внимание, так как все желали видеть и слышать говорящую машину. В 1888 году стало известно, что Эдисон построил идеальный фонограф, с невероятной точностью повторяющий не только человеческую речь, но и передающий все интонации голоса и всевозможные звуки. В Нью-Йорке под его руководством начала работать фирма по изготовлению фонографов последнего поколения. Ф   онограф (от греч. φωνη — звук и γράφω — писать), первый прибор для записи и воспроизведения звука. Изобретён Томасом Эдисоном, представлен 21 ноября 1877 года. Звук записывается на носителе в форме дорожки, глубина которой пропорциональна громкости звука. Звуковая дорожка фонографа размещается по цилиндрической спирали на сменном вращающемся барабане. При воспроизведении игла, двигающаяся по канавке, передаёт колебания на упругую мембрану, которая излучает звук. Изобретение стало поразительным событием того времени; дальнейшим развитием фонографа стали граммофон и патефонНабросок первого фонографа Эдисона П  ринципы, на основе которых работает фонограф Эдисона, экспериментально изучались ещё в 1857 году. Импульсом для создания Эдисоном подобного устройства стало желание зарегистрировать телефонные разговоры в своей лаборатории Менло Парк (Нью-Джерси, США). Однажды у телеграфного повторителя он услышал звуки, похожие на неразборчивую речь. Первые записи представляли собой углубления на поверхности фольги, сделанные движущейся иглой. Фольга размещалась на цилиндре, вращающемся при воспроизведении звука. Стоимость всего устройства составила 18 долларов. С помощью такой техники удалось записать слова из детской песенки «У Мэри был барашек» (Mary had a little lamb). Публичная демонстрация прибора сразу сделала Эдисона знаменитым. Многим воспроизведение звука показалось волшебством, поэтому некоторые окрестили Эдисона «волшебником из Менло Парк». Сам Эдисон был настолько поражён открытием, что сказал: «Никогда я ещё не был так ошеломлён в моей жизни. Я всегда боялся вещей, которые работают с первого раза». Изобретение было также продемонстрировано в Белом доме и во Французской Академии Наук (физиком ДюМонселем).Одна из первых конструкций фонографа  В период с 1878 по 1887 гг. Эдисон отложил работу над фонографом (занимаясь лампой накаливания). Продолжив работу, Эдисон начал использовать для записи звука цилиндр с восковым покрытием (идея предложена Шарлем Тентэ). В 1878 году изобретателем Эмилем Берлинером было предложено применять звуконосители не цилиндрической формы, а в форме плоского диска (патент получен в 1896 году). При этом звуковая дорожка представляет собой спираль, что увеличивает длительность записи. Дальнейшее развитие такой техники положило начало граммофону.Дисковый фонограф Первоначально планировалось использовать фонограф как секретарскую машину для записи голоса при диктовке. Эдисоном был составлен список 10 основных применений фонографа: Диктовка и запись писем Говорящие книги для слепых Обучение ораторскому искусству Запись музыки Запись членов семьи Музыкальные шкатулки и игрушки (например, говорящие куклы) Г  оворящие часы Запись речей великих людей Обучающие записи Вспомогательное приспособление к телефону Однако изобретение получило настолько большой успех, что в 1906 Эдисон представил публике несколько музыкальных и театральных записей, осуществлённых созданной им Национальной Фонографической компанией (National Phonograph Company). Модель фонографа Эдисона В 1912 году на рынок вышел дисковый фонограф Эдисона, начавший конкурировать с другими популярными моделями. Он предлагал лучшее качество звука, однако был несовместим с другими дисковыми проигрывателями.  Все тогдашние фонографы работали по следующему принципу: по вращающемуся звуконосителю перемещалась игла, полученные механические колебания при помощи звукоснимателя превращались в электрические импульсы. Усилитель увеличивал эти импульсы, полученный сигнал переводился в звуковые колебания — речь и музыку. Первые фонографы, использующие фольгу на цилиндрических носителях, позволяли осуществить лишь очень короткие записи - длительностью всего несколько минут - и быстро изнашивались. Более долговечными стали валики, покрытые слоем воска. Дисковые фонографы вращали звуконоситель со скоростью 78 об/мин, звук усиливался при помощи рупора конической формой. Некоторые модели приводились в движение ручкой, которая заводила пружину.Несмотря на все минусы конструкции, фонографы стали очень популярны в США и Европе. Этому способствовали множество записей музыки популярных исполнителей (например, итальянского тенора Энрико Карузо), созданных появившимися звукозаписывающими компаниями. Успех повлёк за собой появление всё новых моделей. Во Франции появились фонографы с увеличенной скоростью вращения. Звукоснимающая игла двигалась в такой модели от центра к периферии. Швейцарские производители стали специализироваться на маленьких переносных фонографах. Кинето́граф (кинетоско́п) — (от греческого «кинетос» — движущийся и «скопио» — смотреть) — оптический прибор, позволявший демонстрировать движущиеся картинки с фонограммой, слышимой через наушники, записанной на фонографе (своего рода предтеча домашнего видеомагнитофона). Этот аппарат, изобретённый в 1891 году Томасом Эдисоном. При помощи фотографической камеры на ленте из целлулоида получается ряд снимков движущихся объектов, быстро следующих один за другим (15 кадров в одну секунду); снимки эти затем с такой же последовательностью проецируются на экране и вызывают впечатление движущихся предметов. В процессе показа одну треть сорок шестой части секунды каждый снимок стоит в фокусе «волшебного фонаря». При этом лента со снимками движется с той же средней скоростью, как они получались. Таким образом зритель видит на экране предметы в движении. Патент на свое изобретение Томас Алва Эдисон получил 31 июля 1891 г. Замечательный изобретатель, имевший около 1000 патентов, внес немалый вклад в создание кинотехники (пленочный формат и покадровый механизм). Однако путь, по которому он пошел, был не очень удачным. Кинетоскоп — это персональный кинотеатр, и чтобы дать возможность смотреть фильмы широкой публике, необходимо было устанавливать несколько таких аппаратов. Кинетограф так и не получил большого распространения. Иногда иронично замечают, что «любовь Эдисона к кино не была взаимной». Зато возможно, что именно этот аппарат стал прототипом прибора, позднее изобретённого Луи Люмьером и названого им «кинематограф». «Кинематограф» Люмьера стал необычайно популярен. 14 апреля 1894 г. Эдисон открыл зал Кинетоскоп Парлор, в котором было десять ящиков, предназначенных для демонстрации фильмов. Один сеанс в таком кинотеатре стоил 25 центов. За полтора года до первой демонстрации фильма на большом экране в парижском Гран-кафе Эдисон уже положил начало кинопрокату. Кинетоскопы быстро стали популярны у публики, но подглядывание в глазок-окуляр не давало эффекта присутствия, приходилось ожидать своей очереди. Все это было неудобно. Поэтому с появлением кинопроектора, дававшим изображение на экране, которое можно было смотреть сразу многим зрителям, кинетоскопы Эдисона не выдержали конкуренции, и их эра быстро закончилась.  В 1899 году Эдисон попытался синхронизировать звук с киноизображением, создав аппарат кинетофон. В этом аппарате общий двигатель вращает фонограф и двигает ленту со снимками с той же средней скоростью, как они получались. Таким образом зритель не только видит на экране предметы в движении, подобно тому как в стробоскопе, но и одновременно слышит соответствующие звуки, например разговор.Одно из последних известных изобретений Эдисона – тазиметр, прибор для измерения минимальных повышений температуры. Он так чувствителен, что посредством его можно определить температуру звезд и короны солнца при затмениях; он показывает также самые неуловимые изменения влажности. 4. Личность человека, сделавшего открытия.  Томас Алва Эдисон родился в 1847 году в семье среднего достатка, жившей в маленькой деревушке Милан (штат Огайо). По семейной традиции, Эдисон ходил в школу лишь несколько месяцев. Мать занималась с ним дома. В школе его считали тупицей, потому что он наотрез отказывался декламировать в классе. Он рос в том же мирке, что и Том Сойер, и обладал такой же склонностью к обогащению. Двенадцатилетний Эдисон заработал однажды шестьсот долларов, торгуя вразнос овощами, но вскоре он влюбился в химию. В подвале своего дома он устроил лабораторию, где на каждом пузырьке красовалась наклейка «Яд».В пятнадцать лет Эдисон стал продавать газеты. Эдисон рос нахалом и пронырой. Однажды его спросили: «Не из тех ли вы мальчишек, что торговали конфетами в коробочках с фальшивым, в полдюйма толщиной, дном?» – «Нет, – ответил Эдисон, – в моих коробках дно всегда было толщиной в дюйм». В действительности же Эдисон был плохим дельцом. Много лет спустя, в разговоре с немецким физиком Нернстом, он стал развивать всегдашнюю мысль, что над изобретением стоит работать лишь в том случае, если оно дает коммерческую выгоду. Нернст изобрел электрическую лампу, популярность которой была недолговечной. Ее вскоре вытеснила изобретенная Эдисоном лампочка, наполненная углекислым газом. Академик Нернст, человек науки, внимательно выслушал Эдисона, человека «практики», затем спросил, сколько тот заработал на своей электрической лампочке. «Ни гроша», – ответил Эдисон. «А я получил 250 тысяч долларов», – сказал Нернст. Во время гражданской войны было мобилизовано 1500 телеграфистов, и железные дороги искали новых людей. Эдисона не взяли на военную службу, потому что он был абсолютно глух на одно ухо, и, таким образом, еще юношей он вступил в самое романтическое братство того времени – стал телеграфистом. Эдисон колесил по стране, быстро усвоив присущую телеграфистам манеру небрежно одеваться, ходить вразвалку и смотреть на всех свысока. Эти люди трудились не покладая рук, много зарабатывали, много пили и хвалились друг перед другом тем, что никогда не сберегли ни единого цента. Эдисон научился посылать и принимать телеграммы с рекордной для того времени быстротой, но не отличался ни дисциплинированностью, ни добросовестностью по отношению к хозяину. Первыми его изобретениями были технические приспособления, благодаря которым старший телеграфист на линии был уверен, что Эдисон работает, в то время как тот сладко спал. Эдисон обладал тонкой творческой натурой, но всегда пытался скрыть свое подлинное «я» под маской циника и скандалиста – этим он отличался и в бытность свою телеграфистом, и позже, когда стал финансовым магнатом. Один из служащих отделения фирмы Эдисона в Лондоне по имени Джордж Бернард Шоу придал некоторые черты своего хозяина герою романа «Иррациональный узел». В 1868 году, когда Эдисону исполнился двадцать один год, он небрежной походкой вошел в Бостонское отделение телеграфной компании «Вестерн Юнион», жуя табак и вызывающе сдвинув на затылок затрепанную солдатскую фуражку. Он явился поступить на работу – какой-то приятель дал ему рекомендацию. – Ну, вот и я, – заявил он. Управляющий смерил его взглядом: – А кто ты такой, черт тебя возьми? – Я Том Эдисон, – процедил Эдисон таким тоном, что все телеграфисты, вскипев от негодования, обернулись. Управляющий тут же назначил Эдисона на нью-йоркскую линию и передал в Нью-Йорк просьбу поставить на линию самого опытного телеграфиста. В течение четырех часов Эдисон сидел у дробно стучащего аппарата, и его перо не пропускало ни буквы. Зная, что за ним наблюдают, он время от времени со скучающим видом посылал нью-йоркскому коллеге телеграммы с просьбой увеличить скорость. В конце концов, нью-йоркский телеграфист не выдержал и сдался.  Эдисон приехал в Бостон не для того, чтобы стать самым быстрым и самым непокладистым телеграфистом в мире. У него были более широкие замыслы. В 1869 году он изобрел телеграфный аппарат для деловых контор, но тогда уже существовали более совершенные модели. Он переехал в Нью-Йорк без гроша в кармане и попал в самый разгар биржевых войн, затеянных Джеем Гоулдом*. Цены колебались с такой бешеной скоростью, что биржевые телеграфные аппараты один за другим выходили из строя. Гоулд Джэй 1836...1892 г. – американский миллионер, нажил состояние на скандальных спекуляциях акциями железнодорожных компаний. В 1889 Эдисона как «гениальную личность столетия» пригласили на Всемирную выставку в Париже, и правительство Франции наградило его орденом Почетного легиона. Место, отведенное на этой выставке для американских экспонатов, на треть была занято изобретениями Эдисона.  Во время Первой мировой войны Эдисон возглавлял консультационный совет ВМС США. Он участвовал в создании лекарственных препаратов, красителей и других материалов, ранее импортировавшихся из Германии, разработал процесс получения синтетического фенола и жидких продуктов перегонки каменного угля, необходимых для производства взрывчатых веществ. После окончания войны был награжден Почетной медалью Конгресса. Наступают годы странствий по городам. Из Адриана Том перебирается в близлежащий город Форт-Уэйн и поступает на железную дорогу телеграфистом дневной смены. Через два месяца он покидает Форт-Уэйн и перебирается в Индианаполис, где в конце 1864 года поступает на службу в телеграфную компанию «Вестерн Юнион». Здесь Тому удалось устроиться у аппарата, принимающего сообщения для газет. Приемные аппараты того времени печатали знаки Морзе на непрерывной ленте. Лента двигалась перед глазами телеграфиста, и он должен был успеть прочесть и записать текст, пока она не скрылась. Это требовало специального навыка, а у Эдисона его не было. Как железнодорожный телеграфист, он блестяще работал ключом, но ему трудно было поспеть за быстро движущейся лентой. На помощь пришла смекалка. Том сконструировал дополнительное звено, в которое поступала выходившая из аппарата лента. В этом звене движение ленты замедлялось, и Том получил возможность составлять абсолютно точные, аккуратные и чистые записи. Ему помогло также обладание красивым, четким почерком. Вскоре Том стал одним из самых блестящих телеграфистов. Он не только с рекордной скоростью работал телеграфным ключом, но упорным трудом научился сразу схватывать и смысл всей строки и запоминать текст чуть ли не страницами Он ставил себе в пример английского государственного деятеля и историка Маколея, обладавшего удивительной способностью читать книгу со скоростью, необходимой для перевертывания страниц. Это умение быстро схватывать и запоминать текст помогло Тому прочесть огромное количество литературы, необходимой для самообразования и экспериментаторской деятельности. 11 февраля 1865 года Тому исполнилось девятнадцать лет. Он продолжал странствовать. Из Индиана полиса он переехал в Цинциннати, где также служил телеграфистом в компании «Вестерн Юнион». Начав с жалованья в 60 долларов в месяц, он к концу службы получил квалификацию оператора первого класса с жалованьем 125 долларов. Том и здесь продолжал развивать свою память. Он брал домой полученные телеграммы и читал их ночью в постели, тренируясь в запоминании. При этом он оказывался в курсе происходивших в стране событий. Живость ума, заинтересованность в деле, интеллигентность были свойственны не только Эдисон, но и многим телеграфистам того времени. Правда, рядом с ними сидели и люди ограниченные, умеющие только механически записывать и передавать текст, игнорируя его содержание. Известен такой случай Гражданская война подходила к концу. Телеграф приносил известия о победах северян. Армия генерал Гранта обрушивала последние удары на силы южан. 9 апреля 1865 года капитулировала армия генерала Ли, составлявшая главные силы южан, а 14 апреля в Вашингтоне, во время представления в театре, Авраам Линкольн был убит выстрелом из револьвера. Линкольн пользовался огромной популярностью. Выходец из народа, бывший дровосек и сплавщик леса, благодаря собственным усилиям ставший адвокатом, он, будучи президентом, под давлением народа и воле народа осуществил прогрессивные революционные меры, приведшие северян к победе. Его смерть была тяжелой утратой для американского народа. Телеграф разнес эту весть по всем штатам. Дошла она и до Цинциннати. Однако в телеграфной конторе, где работал Эдисон, никто ничего не знал. Только к вечеру Том из окна заметил толпу, собравшуюся около редакции газеты. Один из служащих, побежавших узнать, в чем дело, вернулся в волнении с известием об убийстве Линкольна. Оказалось, что оператор, получивший это известие и передавший его прессе, сделал это настолько механически и бессознательно, что просто не заметил важнейшего события. Несмотря на почтенный возраст, Эдисон сохранил энтузиазм и творческое воображение. В одной из новых мастерских, устроенной в послевоенные годы в Гленмонте, была оборудована лаборатория. В ней Эдисон проводил за работой многие часы, занимаясь усовершенствованием беспроволочного телеграфа, радио, силового электрооборудования, киноаппаратуры, автомобилей и самолетов. Ему уже минуло восемьдесят, когда он приступил к исследованиям, связанным с получением синтетического каучука из произрастающих в Америке растений. Умер Эдисон в Гленмонте 1 августа 1931. Эдисон отличался редким трудолюбием и упорством в экспериментах. В 1879 он вместе с помощником просидел 45 часов подряд у первой в мире угольной нити, вставленной в электрическую лампу, а во время Первой мировой войны почти 70-летний Эдисон, задавшись целью в исключительно короткий срок создать завод синтетической карболовой кислоты, бессменно проработал 168 часов, не выходя из лаборатории. Из собственноручных записей Эдисона можно узнать, что, например, по щелочному аккумулятору было проделано около 59 тысяч опытов; 6 тысяч экземпляров разного рода растений, главным образом тростника, перепробовал Эдисон как материал для нити накаливания угольной лампы, остановившись на японском бамбуке. Вот что говорил Эдисон о своей работе: «Единственное мое стремление – работать, не думая о расходах. То есть, если мне хочется занять целый месяц и весь свой штат выяснением, почему одна угольная нить накаливания работает чуточку лучше другой, то я желаю работать, не беспокоясь о том, сколько это будет стоить. Мысль о затратах раздражает меня. Мне не нужны обычные утехи богачей. Мне не нужно ни лошадей, ни яхт, на все это у меня нет времени. Мне нужна мастерская!» Знакомые Эдисона удивлялись, почему тяжело открывается калитка. Один из них заметил, что такой гений мог бы сконструировать нечто вроде более совершенное. - Мне кажется, - ответил Эдисон, - калитка сконструирована гениально. Она соединена с насосом домашнего водопровода. Каждый, кто входит, накачивает в цистерну двадцать литров воды.
С самого раннего детства Эдисон проявил себя как неутомимый искатель, вооруженный большой силой, оригинальностью, богатой фантазией и дерзостью в путях и методах искания. Неудивительно, что он всю свою жизнь стремился учиться, всегда готовый истратить последние деньги на опыты, чтобы удовлетворить свою безграничную жажду к знанию. Все опыты Эдисона выполнялись по определенному, хорошо продуманному плану. Все его инструкции сотрудникам были всегда ясны и точны, и необходимо было следовать им систематически, чтобы получить желаемый результат, и в определенное время .Меньше всего можно приписывать удачу работы Эдисона слепому случаю или счастливому стечению обстоятельств .Всеми успехами он обязан своим познавательным способностям, богатой фантазии ,смелости в решениях, так же как и точности и обширности опытов, которые он выполнял с нетерпением и настойчивость. Когда Эдисон начинает работать в какой-нибудь области, он прежде всего стремится изучить все, что было написано по этому вопросу. Он хочет знать всё, что было сделано до него, и не только потому, что не считает окончательными полученные уже результаты. Нередко, идя путями, уже ранее известными, но, повторяя заново иным методом опыты других, он приходил к новым решениям. Эдисон никогда не признавал, что большой успех зависит только от гениальности человека. Его знаменитое выражение: «Гений-это на один процент вдохновение, а на девяносто девять процентов потение», « Секрет гения - это работа, настойчивость и здравый смысл». Многосторонность Эдисона поражала. Казалось, нет такой технической задачи, которую он не смог бы решить. Страдая от невралгии, которую не могли вылечить патентованные средства, он создал лекарство по собственной рецептуре. Когда во время войны прекратились поставки из Европы фенола и бензола, употребляемых в производстве валиков для фонографов, Эдисон за 18 суток построил фенольный завод и за два месяца - бензольный. Он разработал чернила для слепых, способ длительного хранения масла и фруктов, метод магнитной сепарации железной руды, сконструировал железнодорожный тормоз и кинокамеру, изобрел железо-никелевый щелочной аккумулятор и многое, многое другое. Последней задачей, всецело увлекшей Эдисона, стала работа по исследованию природного каучука растительного происхождения. Электротехника и автомобильная промышленность требовали все большего количества высококачественной резины, которую нельзя было изготовить из синтетического сырья. Плантации каучуконосов имелись в Африке, но Эдисон стал искать подходящие растения в своей стране. Он исследовал свыше 14 тысяч растений и нашел, что 1240 из них содержат каучук, причем более 600 - в достаточном для промышленного разведения количестве. Эту работу Эдисону не суждено было довести до конца. Силы его уменьшались, память слабела, работать больше он не мог, и жизнь потеряла для него всякий смысл. 18 октября 1931 года Томас Алва Эдисон скончался. Последними его словами были: "Как здесь хорошо..." Литература.
|