Детектор удачи
23 ноября 1906 года Карл Фердинанд Браун обнаружил явление униполярной проводимости кристаллов
Это позволило Брауну не только усовершенствовать радиоприемник Маркони, но с учетом того, что Браун ранее внес принципиальные усовершенствования в радиопередатчик и антенну Маркони, еще и разделить с Маркони Нобелевскую премию по физике 1909 года за «вклад в развитие беспроволочной телеграфии».
Фото: wikimedia
Как только в середине XIX века стало понятно, что электромагнитные волны могут нести информацию, стартовал полувековой марафон создания радио. В нем участвовали десятки, если не сотни ученых из разных стран, и каждый внес свою лепту. На финишной прямой этого марафона, на рубеже XIX и XX веков, окончательно стала понятна принципиальная схема радиосвязи.
В передатчике формируются волны определенной частоты. На них накладывается информационный сигнал (звук). Происходит модуляция волн (грубо говоря, волны искажаются). Модулированный сигнал передается в эфир. Его ловит приемник и с помощью системы фильтров выделяет его из множества других токов, наведенных в антенне приемника другими передатчиками и помехами. Остается выделить из модулированного сигнала информационную составляющую (звук), для чего в приемнике должен быть детектор этого сигнала.
Детекторы были разными и действовали на основе разных физических явлений. Например, в приемниках Попова и Маркони это был когерер (трубка с металлическими опилками). Кристаллический детектор с униполярной проводимостью Брауна был более эффективным, он гораздо чище выделял сигнал.
Униполярная проводимость — это проводимость тока в одну сторону. Иными словами, это был диод, который выпрямлял и демодулировал высокочастотный переменный ток, возникающий в антенне при приемке радиоволн. А кроме всего прочего, это был первый в мире полупроводниковый электронный компонент радиоприемника. Довольно быстро пока еще капризный полупроводниковый диод Брауна вытеснили более надежные ламповые диоды, но спустя годы кристаллические полупроводники вернулись в электронику — и уже навсегда.
Но самое интересное в этой истории то, что впервые с явлением униполярной проводимости кристаллов Браун столкнулся еще молодым школьным учителем. Открытый им «эффект выпрямителя в кристаллах» нарушал закон Ома. Объяснить его никто не мог (это был квантовый эффект, а квантовой физики еще не было). Но он был столь неожиданным и впечатляющим, что учитель Браун получил должность профессора теоретической физики в университете Марбурга. Во второй раз «переоткрытый» им эффект принес Брауну Нобелевскую премию.
Сергей Петухов