书城科普读物地球年龄知多少
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第56章 最早电视机荧光屏显示一幅画面的时间

我们每天都要看电视,用来了解外界信息和日常娱乐。电视是如何发明的呢?

早在19世纪,科学家就在研究如何用电来传送图像。1850年,英国人巴克韦尔研制了一种能够传输字迹和线条图的电传系统。他用不导电的墨水在金属片上书写或绘图,然后将金属片卷在滚筒上,并用几根金属针缓慢地顺着滚筒对金属片上的图形进行螺旋式扫描。金属针与电路相连,把字迹或图形变成电流脉冲传送到远处的接收端,那里也有一个以同样速度旋转的滚筒,上面卷着一张电敏纸,传送来的电流脉冲会在上面留下印记,再现出原来的字迹或图形。这就是最早的传真机。

20世纪初,法国人贝兰经过多年研究,将一束细窄的光线从左到右,一行一行地迅速扫描过照片底片,投射出一连串明暗度连续变化的光束。底版下面的光电管接收后就会相应产生一股强弱变化的电流,通过导线送到接收端后,再按相反的程序就可复制出原来的照片图像。利用这种原理,贝兰制成了第一部照片传真机。

传真机传送的只是一幅图像。能不能让它传送一连串图像,像放映电影一样让这些图像“活动”起来呢?要做到这一点,必须对所要发送的图像进行快速扫描,同时转化为连续的电脉冲信号。1908年,英国工程师斯温顿提出,将阴极射线管不仅用于接收,而且用于发射。这种特殊的阴极射线管的屏由很多光敏元件组合而成,将需要发送的图像投影到屏上,用阴极射线束对光敏元件产生的电荷进行扫描放电,这就是电视摄像管的雏形。

英国发明家贝尔德在1925年制成世界上第一台采用电子管放大器的电视机,能够接收无线电发射的图像信号,用阴极射线管显现图像。电子束在电极的控制下不断改变方向,在荧光屏上从左到右依次扫过80条水平线,每条线都比前一条稍微低一些,只需要0.2s的时间就可在荧光屏上显示一幅图像。虽然任何时刻在屏上都只有一个点在发光,但由于视觉暂留作用,在人眼中就能构成连续活动的图像。尽管这些图像很不清晰而且摇晃不定,但它的诞生标志着“电视时代”的开始。

20世纪30年代,科学家改进了电子摄像管和显像管,将图像的扫描线提高到450条,极大提高了电视画面的分辨率,电视开始逐渐进入普通家庭。20世纪50年代中期,又出现了彩色电视,原理是在荧光屏上使用三种荧光物质,它们受到电子束轰击后能分别发出红、绿、蓝三色的荧光。此后,立体电视、数字电视、卫星接收电视、高清晰度电视、等离子电视、平板液晶电视、互联网电视等新的技术层出不穷,电视机也成了我们日常生活中不可缺少的用品。