Так как телефон выявляет малейшие колебания силы тока, а эти колебания могут быть вызваны теплотой и светом, то естественно было попытаться наладить телефонирование непосредственно с помощью световых и тепловых лучей, без всякой проволочной связи. Наиболее подходящей средой для превращения световых и тепловых лучей в колебания тока оказался селен. Этот открытый Берцелиусом в 1817 г. элемент считали непроводником электричества; но в 1837 г. Нокс установил, что селен становится проводником в то время, когда он плавится, а еще позднее, в 1851 г., Гитторф показал, что в одной из своих аллотропических модификаций, а именно — в кристаллическом виде, селен проводит электричество и при обыкновенной температуре. Расплавленный селен, будучи быстро охлажден, застывает в стекловидную массу, почти черную в отраженном свете и просвечивающую в тонких пластинках рубиновым цветом. При медленном же охлаждении он получает зернистое строение, имеет вид металла и совершенно непрозрачен для света, даже в тонких пластинках. В этом последнем виде он способен проводить электричество и при обычной температуре. Первое применение селена в электротехнике было сделано в 1873 г. электриком Уиллоуби Смитом в Лондоне; ввиду большого его сопротивления он применил его при испытании подводного кабеля. При этом помощник Смита Мей открыл, что на свету сопротивление селена значительно меньше, чем в темноте, — при свете магниевой проволоки сопротивление селена уменьшалось вдвое. Это открытие было подтверждено многими физиками, как-то: Сэлом, Дрэпером, Адамсом, Сэбином, Вернером, Сименсом и др. Адамс нашел, что селен чувствителен даже к холодному свету луны. До этого времени опыты производились с помощью гальванометров. Но когда Белл попробовал определить изменения сопротивления с помощью телефона, ему пришла мысль, обратно, использовать это свойство селена для нужд телефонии. После многих тщетных попыток ему, при содействии его друга Семнера Тэнтера, сумевшего приготовить крайне чувствительные препараты селена, удалось, наконец, устроить фотофон, который он впервые описал 27 августа 1880 г. на заседании Американского общества распространения наук. В наиболее удачной и простой форме передаточная часть этого аппарата состоит из плоского гибкого зеркала, например из посеребренной слюдяной пластинки, на заднюю поверхность которого падает звук человеческой речи. Если на этом зеркале сконцентрировать при помощи чечевицы сильный пучок солнечных лучей, то, отражаясь от его поверхности, этот пучок воспроизводит все колебания пластинки. Пропущенный через другую чечевицу, он превращается в пучок параллельных лучей, которые улавливаются на отдаленной станции при помощи параболического рефлектора, в фокусе которого находится чувствительная селеновая пластинка, входящая в состав местной батареи с телефоном. Было произведено множество опытов с передаточными и приемными приборами, которые были удалены друг от друга настолько, что звуки не были слышны непосредственно через воздух, например, на расстояние 213 м. Подобными опытами было установлено, что для передачи раздельной речи достаточно друммондовского света и даже света керосиновой лампы. Для того чтобы определить природу лучей, действующих на селен, Белл поставил на пути прерывистого светового пучка различные поглощающие вещества. Раствор квасцов и сернистый углерод очень мало ослабили силу звука; раствор йода в сернистом углероде почти полностью уничтожил звук, во всяком случае, дал большее ослабление звука, чем совершенно непрозрачная на вид пластинка из гуттаперчи. «Хотя, таким образом, эти действия, — говорит Белл, — вызываются влиянием таких форм лучистой энергии, которые не воспринимаются нашим глазом, я, тем не менее, назвал прибор для приема и передачи звуков по этому методу «фотофоном», так как обычный луч света содержит в себе те лучи, которые в данном случае действуют. Кроме того, — говорит он далее, — мне пришла мысль, не может ли наше ухо услышать непосредственно, без помощи телефона, молекулярные колебания, вызываемые в кристаллическом селене действием прерывистого светового пучка. Было сделано много соответствующих опытов, но без решающего результата. Необычное действие гуттаперчевого экрана побудило нас испытать и его. Этот опыт привел к чрезвычайному результату. Я держал эту пластинку очень близко к уху, в то время как на ней при помощи чечевицы был сконцентрирован прерывистый пучок света, и я тотчас же ясно услышал музыкальную ноту. Это действие еще усилилось, когда мы установили каучуковую пластинку в виде диафрагмы и стали слушать ее с помощью слуховой трубки».
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ФОТОФОН» з дисципліни «Історія фізики»
