雷达和多普勒雷达:发明和历史

罗伯特·亚历山大·沃森·瓦特爵士(Sir Robert Alexander Watson Watt)于1935年发明了第一个雷达系统,但其他几位发明家也采纳了他的原始概念,多年来对其进行了阐述和改进。因此,谁发明了雷达的问题有点模糊。正如我们今天所知,许多人参与了雷达的研制。...

罗伯特·亚历山大·沃森·瓦特爵士(Sir Robert Alexander Watson Watt)于1935年发明了第一个雷达系统,但其他几位发明家也采纳了他的原始概念,多年来对其进行了阐述和改进。因此,谁发明了雷达的问题有点模糊。正如我们今天所知,许多人参与了雷达的研制。

Dopper on Wheels storm chasers

罗伯特·亚历山大·沃森·瓦特爵士

沃森·瓦特于1892年出生于苏格兰安格斯的布雷钦,在圣安德鲁斯大学接受教育,是英国气象局的物理学家。1917年,他设计了能够定位雷雨的装置。沃森·瓦特在1926年创造了“电离层”一词。1935年,他被任命为英国国家物理实验室无线电研究主任,在那里他完成了研发一种能够定位飞机的雷达系统的研究。雷达于1935年4月被正式授予英国专利。

沃森·瓦特的其他贡献包括用于研究大气现象的阴极射线测向仪、电磁辐射研究以及用于飞行安全的发明。他于1973年去世。

海因里希赫兹

1886年,德国物理学家海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)发现,导线中的电流在快速来回摆动时会向周围空间辐射电磁波。今天,我们称这种电线为天线。赫兹继续在他的实验室里用电流快速振荡的电火花检测这些振荡。这些无线电波最初被称为“赫兹波”。今天我们以赫兹(Hz)为单位测量频率——每秒的振荡——以及以兆赫(MHz)为单位的无线频率。

赫兹是第一个通过实验证明“麦克斯韦波”的产生和探测的人,这一发现直接导致了无线电。他于1894年去世。

麦克斯韦

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦是苏格兰物理学家,最著名的是他将电磁场与电磁场结合起来,创立了电磁场理论。1831年出生于一个富裕的家庭,年轻的麦克斯韦的研究将他带到爱丁堡学院,在那里他在14岁的惊人年龄在《爱丁堡皇家学会学报》上发表了他的第一篇学术论文。他后来就读于爱丁堡大学和剑桥大学。

1856年,马克斯韦尔在阿伯丁马里沙尔学院填补了自然哲学的空缺,开始了他的教授生涯。1860年,阿伯丁将两所学院合并为一所大学,只为大卫·汤姆森(David Thomson)留下了一个自然哲学教授职位。麦斯威尔继续成为伦敦国王学院的物理学和天文学教授,这一任命将成为他一生中最有影响力的理论的基础。

他关于物理力线的论文花了两年时间才完成,并最终分几个部分发表。这篇论文介绍了他的电磁学关键理论——电磁波以光速传播,光与电和磁现象存在于同一介质中。麦克斯韦1873年出版的《论电磁学》对他的四个偏微分方程做出了最充分的解释,这将对爱因斯坦的相对论产生重大影响。爱因斯坦用这样的话总结了麦克斯韦一生工作的巨大成就:“现实概念的这一变化是自牛顿时代以来物理学经历的最深刻、最富有成果的变化。”

麦克斯韦被认为是世界上有史以来最伟大的科学头脑之一,他的贡献超出了电磁理论领域,包括对土星光环动力学的一项广受赞誉的研究,这是对第一张彩色照片的偶然捕捉,尽管仍然很重要,以及他的气体动力学理论,这导致了一个关于分子速度分布的定律。他于1879年11月5日死于腹部癌症,享年48岁。

克里斯蒂安·安德烈亚斯·多普勒

多普勒雷达得名于奥地利物理学家克里斯蒂安·安德烈亚斯·多普勒。1842年,多普勒首次描述了观测到的光波和声波的频率是如何受到光源和探测器相对运动的影响的。这种现象被称为多普勒效应,最常见的表现是通过列车的声波变化。火车的汽笛在接近时变高,在离开时变低。

多普勒确定了在给定时间内到达耳朵的声波数量,称为频率,决定了听到的音调或音调。只要你不动,音调就会保持不变。随着火车的靠近,在一定时间内到达耳朵的声波数量会增加,因此音调也会增加。相反的情况发生在火车离开你的时候。

罗伯特·莱恩斯博士

罗伯特·莱恩斯是高清晰度雷达和超声波图的发明者。作为一名专利律师,莱恩斯创建了富兰克林·皮尔斯法律中心,并投入大量时间追逐尼斯湖水怪,这是他最为人所知的使命。他是发明家的主要支持者和发明家权利的捍卫者。他于2009年去世。

路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷斯

路易斯·阿尔瓦雷斯发明了无线电距离和方向指示器、飞机着陆系统和飞机定位雷达系统。他还共同发明了用于探测亚原子粒子的氢气泡室。他为飞机开发了微波信标、线性雷达天线和地面控制雷达着陆方法。阿尔瓦雷斯是美国物理学家,因其研究成果获得1968年诺贝尔物理学奖。他的许多发明显示了物理学在其他科学领域的巧妙应用。他于1988年去世。

约翰·洛吉·贝尔德

约翰·罗吉·贝尔德·贝尔德(John Logie Baird Baird Baird)为雷达和光纤相关的各种发明申请了专利,但他作为最早的电视版本之一的机械电视的发明者而被人们铭记。20世纪20年代,贝尔德与美国的克拉伦斯·W·汉塞尔(Clarence W.Hansell)一起申请了使用透明棒阵列传输电视和传真图像的专利。他的30行图像是第一次通过反射光而不是背光轮廓来演示电视。

这位电视先驱于1924年创造了第一张运动物体的电视画面,1925年创造了第一张电视人脸,1926年创造了第一张运动物体图像。1928年,他跨大西洋传送的人脸图像是一个广播里程碑。彩色电视、立体电视和红外线电视都是贝尔德在1930年之前演示的。

当他成功游说英国广播公司提供广播时间时,英国广播公司于1929年开始在贝尔德30线系统上广播电视。1930年7月,英国首部电视剧《嘴里叼着花的男人》播出。英国广播公司采用了马可尼EMI公司的电子电视技术——1936年,这是世界上第一部每幅图像405行的常规高分辨率电视节目。这项技术最终战胜了贝尔德的系统。

贝尔德于1946年死于英国苏塞克斯郡海边的贝克斯希尔。

  • 发表于 2021-09-25 19:12
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  • 分类:人文

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