هاتف ضوئي

الهاتف الضوئي هو جهاز اتصالات يسمح بإرسال الكلام على حزمة من الضوء. اختُرع بالاشتراك بين ألكساندر جراهام بيل ومساعده تشارلز سومنر تاينتر في 19 فبراير 1880، في مختبر بيل في شارع «1325 L» في واشنطن العاصمة.[1][2] وقد أصبح كلاهما في وقت لاحق شركاء كاملين في رابطة مختبر فولتا، التي أنشئت ومُولت من قبل بيل. في 3 يونيو 1880، أرسل مساعد بيل رسالة هاتفية صوتية لاسلكية من سطح مدرسة فرانكلين إلى نافذة مختبر بيل، على بعد حوالي 213 متر (حوالي 700 قدم).[3][4][5][6]

اعتقد بيل أن الهاتف الضوئي هو اختراعه الأكثر أهمية. من بين الثمانية عشر براءة اختراع التي مُنحت باسم بيل وحدها، والإثني عشر براءة شارك بها مع المتعاونين معه، كانت أربع براءات اختراع للهاتف الضوئي، التي أشار إليها بيل بأنه «أعظم إنجازاته»، حيث أخبر أحد المراسلين قبل وفاته بفترة وجيزة بأن الهاتف الضوئي كان «أعظم اختراع [صنعته] على الإطلاق، أعظم حتى من الهاتف».[7][8]

كان الهاتف الضوئي بمثابة مقدمة لأنظمة الاتصالات بالألياف الضوئية التي حققت استخدامًا عالميًا شهيرًا بدءًا من الثمانينيات. أصدرت براءة الاختراع الرئيسية الخاصة بالهاتف الضوئي (براءة الاختراع الأمريكية 235.199 لجهاز التأشير والاتصال، والتي يطلق عليها اسم الهاتف الضوئي) في ديسمبر 1880، قبل عقود عديدة من وجود تطبيقات عملية لمبادئه.[9][10]

التصميم

كان الهاتف الضوئي مشابهًا للهاتف المعاصر، إلا أنه استخدم الضوء المعدل كوسيلة للإرسال اللاسلكي بينما اعتمد الهاتف على الكهرباء المعدلة المنقولة عبر دارة سلكية موصلة.

وصف بيل الخاص للمعدل الضوئي:[11]

لقد وجدنا أن أبسط أشكال الأجهزة لإنتاج التأثير يتكون من مرآة مستوية من مادة مرنة في الجهة الخلفية بحيث يوجه صوت المتحدث إليها. تحت تأثير الصوت، تصبح المرآة محدبة ومقعرة بالتناوب وبالتالي تُبعثر وتُكثف الضوء بالتناوب.

وبالتالي، يتباين سطوع شعاع الضوء المنعكس، كما يلاحظ من موقع المستقبل، وفقًا لتغيرات تردد الصوت في ضغط الهواء «الأمواج الصوتية» التي أثرت على المرآة.

في شكله الأولي، كان مستقبل الهاتف الضوئي أيضًا غير إلكتروني، باستخدام التأثير الضوئي الصوتي. وجد بيل أنه يمكن استخدام العديد من المواد كمحول مباشر إلى الضوء. أثبت «أسود الكربون» أنه ممتاز. باستخدام حزمة معدلة بالكامل من ضوء الشمس كإشارة اختبار، أنتج أحد تصميمات المستقبل التجريبية، والذي يستخدم فقط رواسب من أسود الكربون، نغمة وصفها بيل بأنها «عالية بشكل مؤلم» بالنسبة لأذن مضغوطة على مقربة من الجهاز.[5]

في شكله الإلكتروني النهائي، استخدم مستقبل الهاتف الضوئي كاشف ضوئي بسيط من خلية سيلينيوم في بؤرة عدسة مرآة قطع مكافئ. تباينت المقاومة الكهربائية للخلية (ما بين حوالي 100 و300 أوم) بشكل عكسي مع تساقط الضوء عليها، أي أن مقاومتها كانت أعلى عند الإضاءة الخافتة، وأخفض عند الإضاءة العالية. أخذت خلية السيلينيوم مكان الميكروفون الكربوني «وهو أيضًا جهاز متغير المقاومة» في دارة ما كان من ناحية أخرى في الأساس عبارة عن هاتف عادي، يتكون من بطارية وسماعة كهرومغناطيسية والمقاومة المتغيرة، وكلها متصلة بالتسلسل. عدل السيلينيوم التيار المتدفق عبر الدارة، وأعيد تحويل التيار إلى اختلافات في ضغط الهواء «صوت» بواسطة السماعة. في خطابه أمام الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم في أغسطس عام 1880، منح بيل الفضل في العرض التوضيحي الأول لنقل الكلام عن طريق الضوء إلى السيد «آي. سي. براون» من لندن في خريف عام 1878.[12]

نظرًا لأن الجهاز يستخدم طاقة مشعة، اقترح العالم الفرنسي «إرنست ميركادير» أن الاختراع لا ينبغي أن يُطلق عليه اسم «الهاتف الضوئي» «فوتو فون»، ولكن «الهاتف اللاسلكي» «راديو فون»، حيث تعكس مراياه طاقة الشمس المشعة في نطاقات متعددة بما في ذلك نطاق الأشعة تحت الحمراء غير المرئي. استخدم «بيل» الاسم لفترة من الوقت، لكن لا يجب الخلط بينه وبين الاختراع اللاحق «الهاتف اللاسلكي» الذي استخدم موجات الراديو.[13][14]

أول اتصالات صوتية لاسلكية ناجحة

أثناء قضائه شهر العسل في أوروبا مع عروسه مابيل هوبارد، قرأ بيل على الأرجح خاصية السيلينيوم المكتشفة حديثًا بأنه له مقاومة متغيرة عندما يؤثر عليه الضوء، في ورقة كتبها روبرت سابين كما نُشرت في مجلة «نيتشر» في 25 أبريل 1878. استخدم سابين عدادًا لرؤية تأثيرات الضوء الساقط على السيلينيوم المتصل بدارة بالبطارية. ومع ذلك، جادل بيل أنه من خلال إضافة جهاز استقبال هاتفي إلى نفس الدارة، سيكون قادرًا على سماع ما يمكن أن يراه سابين فقط.[15]

بصفته زميل بيل السابق، توماس واتسون، كان مشغولًا بشكل كامل كمشرف على التصنيع في شركة بيل للهواتف الناشئة في بوسطن، ماساتشوستس، عين بيل تشارلز سومنر تاينتر، صانع الآلات الذي كان قد سبق تعيينه في «لجنة ترانزيت أوف فينوس الأمريكية عام 1874»، لمختبره الجديد في «شارع أل» في واشنطن، بمعدل 15 دولارًا في الأسبوع.[16]

في 19 فبراير، عام 1880، تمكن الثنائي من صنع هاتف ضوئي يعمل في مختبرهما الجديد عن طريق ربط مجموعة من حواجز شبكية معدنية بحاجب العدسة (الديافراجم)، مع شعاع من الضوء يعترض طريقه حركة المشابك استجابةً للأصوات المنطوقة. عند سقوط شعاع الضوء المعدل على مستقبل السيلينيوم، كان بيل، مستخدمًا سماعاته، قادرًا على سماع صوت تاينتر وهو يغني «أولد لانج سايني».[17]

في تجربة 1 أبريل 1880 في العاصمة واشنطن، تواصل بيل وتاينتر على بعد حوالي 79 مترًا (259 قدمًا) على طول زقاق إلى النافذة الخلفية للمختبر. بعد ذلك ببضعة أشهر في 21 يونيو، نجحوا في التواصل بوضوح على مسافة حوالي 213 مترًا (حوالي 700 قدم)، مستخدمين أشعة الشمس العادية كمصدر للضوء، حيث أدخلت الإضاءة الكهربائية العملية إلى الولايات المتحدة من قبل إديسون. جعل المرسل في تجاربهم الأخيرة أشعة الشمس تنعكس على سطح مرآة رفيعة جدًا متمركزة في نهاية أنبوب للتحدث؛ عندما تُتحدث الكلمات فإنها تتسبب في تقلب المرآة بين المحدبة والمقعرة، مما يؤدي إلى تغيير مقدار الضوء المنعكس من سطحه إلى المستقبل. وتحدث تاينتر، الذي كان على سطح مدرسة فرانكلين، مع بيل، الذي كان يستمع في مخبره والذي أشار إلى تاينتر من خلال التلويح بقبعته بقوة من النافذة، على النحو المطلوب منه.[6]

وكان المستقبل مرآة قطع مكافئ مع خلايا السيلينيوم في محرقها. أجريت من سطح مدرسة فرانكلين إلى مختبر بيل في «شارع 1325 أل»، وكان هذا أول اتصال هاتفي لاسلكي رسمي في العالم (بعيدًا عن مختبرهم)، مما يجعل من الهاتف الضوئي أول أنظمة الهاتف الصوتي اللاسلكي المعروفة في العالم، قبل 19 عامًا على الأقل من أول إرسال لموجات الراديو المنطوقة. قبل أن يختتم بيل وتاينتر أبحاثهما من أجل الانتقال إلى تطوير «غراف فون»، ابتكروا حوالي 50 طريقة مختلفة لتعديل وفك التعديل أشعة الضوء للاتصالات الهاتفية البصرية.[18]

انظر أيضًا

مراجع

  1. ^ Bruce 1990, pg. 336
  2. ^ Jones, Newell. First 'Radio' Built by San Diego Resident Partner of Inventor of Telephone: Keeps Notebook of Experiences With Bell Archived 2002-02-19 at the واي باك مشين, San Diego Evening Tribune, July 31, 1937. Retrieved from the University of San Diego History Department website, November 26, 2009. نسخة محفوظة 10 فبراير 2019 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ Bruce 1990, pg. 338
  4. ^ Carson 2007, pg. 76–78
  5. ^ ا ب Groth, Mike. Photophones Revisted, 'Amateur Radio' magazine, Wireless Institute of Australia, Melbourne, April 1987 pp. 12–17 and May 1987 pp. 13–17. نسخة محفوظة 19 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ ا ب Mims 1982, p. 11.
  7. ^ Phillipson, Donald J.C., and Neilson, Laura Bell, Alexander Graham, The Canadian Encyclopedia online. Retrieved 2009-08-06 نسخة محفوظة 27 سبتمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  8. ^ Mims 1982, p. 14.
  9. ^ Miller, Stewart E. "Lightwaves and Telecommunication", American Scientist, Sigma Xi, The Scientific Research Society, January–February 1984, Vol. 72, No. 1, pp. 66–71, Issue Stable URL. نسخة محفوظة 24 يوليو 2018 على موقع واي باك مشين.
  10. ^ Gallardo, Arturo; Mims III, Forrest M.. Fiber-optic Communication Began 130 Years Ago, سان أنطونيو إكسبريس نيوز, June 21, 2010. Accessed January 1, 2013. نسخة محفوظة 22 نوفمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  11. ^ Clark, J. An Introduction to Communications with Optical Carriers, IEEE Students' Quarterly Journal, June 1966, Vol.36, Iss.144, pp. 218–222, ISSN 0039-2871, doi:10.1049/sqj.1966.0040. Retrieved from IEEExplore website August 19, 2011. "نسخة مؤرشفة". مؤرشف من الأصل في 2013-05-21. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-02.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link)
  12. ^ ألكسندر غراهام بيل. "On the Production and Reproduction of Speech by Light", American Journal of Science, October 1880, Vol. 20, No. 118, pp. 305–324.
  13. ^ Grosvenor and Wesson 1997, p. 104.
  14. ^ Ernest Victor Heyn, Fire of genius: inventors of the past century: based on the files of Popular Science Monthly since its founding in 1872, Anchor Press/Doubleday – 1976, page 74
  15. ^ Mims 1982, pp. 6–7.
  16. ^ Mims 1982, p. 7.
  17. ^ Mims 1982, p. 10.
  18. ^ Mims 1982, p. 12.

Read other articles:

Senggaringan

Senggaringan Senggaringan, Mystus singaringandari Sungai Cihideung, Cihideung Hilir, Ciampea, Bogor Status konservasi Tidak dievaluasi (IUCN 3.1) Klasifikasi ilmiah Kerajaan: Animalia Filum: Chordata Kelas: Actinopterygii Ordo: Siluriformes Famili: Bagridae Genus: Mystus Spesies: M. singaringan Nama binomial Mystus singaringan(Bleeker, 1846) Sinonim Bagrus singaringan Bleeker, 1846[1] (basionym) Bagrus macronemus Bleeker, 1846 Macrones nigriceps non Valenciennes, 1840 Mystu...

 

 

Jing-Jin-Ji

Jing-Jin-Ji (JJJ) 京津冀城市群MegalopolisNegaraRepublik Rakyat TiongkokTiongkokHebeiMunisipalitasBeijingTianjinKota-kota prefektur utamaBaodingShijiazhuangTangshanCangzhouLangfangZhangjiakouChengdeQinhuangdaoPemerintahan • Wali kota BeijingChen Jining • Wali kota TianjinZhang Guoqing • Gubernur HebeiXu QinLuas[1] • Total217,156 km2 (83,844 sq mi)Populasi (2016) • Total112 jutaZona waktuUTC+8 (Waktu S...

 

 

The Coronation (play)

Play by James Shirley This article is about the 17th century play. For the Boris Akunin novel, see The Coronation (novel). This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (July 2018) This article ...

Kementerian Agraria dan Tata Ruang Republik Indonesia

Kementerian Agraria dan Tata Ruang Republik IndonesiaLambang Kementerian Agraria dan Tata RuangBendera Kementerian Agraria dan Tata RuangGambaran umumDibentuk24 September 1960; 63 tahun lalu (1960-09-24)Dasar hukum pendirianPeraturan Presiden Nomor 47 Tahun 2020Bidang tugasAgraria/pertanahan dan tata ruangSloganATR/BPN Maju Modern Susunan organisasiMenteriAgus Harimurti YudhoyonoWakil MenteriRaja Juli AntoniSekretaris JenderalSuyus WindayanaInspektur JenderalRaden Bagus Agus Widjajanto D...

 

 

Imagawa Yoshimoto

Imagawa YoshimotoImagawa Yoshimoto Pemimpin ke-9 Suruga-ImagawaMasa jabatan1536–1560 PendahuluImagawa UjiteruPenggantiImagawa Ujizane Informasi pribadiLahir1519Sunpu, Provinsi Suruga, JepangMeninggal12 Junl 1560Okehazama, Provinsi Owari, JepangKebangsaanJepangNama JepangKanji 今川 義元 Hiragana いまがわ よしもと Katakana イマガワ ヨシモト TranskripsiRomanisasiImagawa Yoshimoto Sunting kotak info • L • B Imagawa Yoshimoto (今川 義元, 1519-1560) adalah se...

 

 

Effendy Choirie

Effendy Choirie Anggota Dewan Perwakilan RakyatMasa jabatan1 Oktober 1999 – 20 Maret 2013Daerah pemilihanJawa Timur (1999–2004)Jawa Timur IX (2004–2009)Jawa Timur X (2009–2013) Informasi pribadiLahir17 Juni 1963 (umur 60)Gresik, Jawa Timur, IndonesiaPartai politikNasDem (2013–sekarang)Afiliasi politiklainnyaPKB (1998–2013)Alma materInstitut Agama Islam Al-Aqidah JakartaUniversitas PadjajaranUniversitas MalayaPekerjaanPolitikusSunting kotak info • L • B ...

بلوتوقراطية

جزء من سلسلة مقالات حولنظم الحكومات أشكال السلطة انفصالية دولة مرتبطة دومينيون مشيخة محمية فدرالية كونفدرالية تفويض السلطات دولة اتحادية فوق وطنية إمبراطورية الهيمنة دولة مركزية التقسيم الإداري مصدر السلطة ديمقراطية(سلطة الأكثرية) ديمارية مباشرة ليبرالية تمثيلية اجتم...

 

 

Unione Sportiva Pro Vercelli 1950-1951

Questa voce sull'argomento stagioni delle società calcistiche italiane è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Voce principale: Football Club Pro Vercelli 1892. Unione Sportiva Pro VercelliStagione 1950-1951Sport calcio Squadra Pro Vercelli Allenatore Rudolf Soutschek Presidente Marcello Bertinetti Serie C14º posto nel girone A. 1949-50 1951-52 Si invita a seguire il modello di voce Ques...

 

 

Museum Sejarah Alam Peabody

Museum Sejarah Alam PeabodyBagian luar Museum PeabodyNew Haven, Connecticut, ASDidirikan1866LokasiNew Haven, ConnecticutKoordinat41°19′03″N 72°55′12″W / 41.317538°N 72.919863°W / 41.317538; -72.919863JenisSejarah AlamDirekturDavid Skelly (sejak Juli 2014)PemilikUniversitas YaleSitus webhttp://peabody.yale.edu/ Museum Sejarah Alam Peabody di Universitas Yale adalah salah satu museum sejarah alam universitas tertua, terbesar dan paling banyak mendapatkan laba...

Mýtna

Municipality in SlovakiaMýtnaMunicipalityZvolen street in the village Mýtna (Lučenec District)MýtnaLocation of Mýtna in the Banská Bystrica RegionShow map of Banská Bystrica RegionMýtnaLocation of Mýtna in SlovakiaShow map of SlovakiaCoordinates: 48°28′N 19°33′E / 48.467°N 19.550°E / 48.467; 19.550Country SlovakiaRegionBanská BystricaDistrictLučenecFirst mentioned1393Area • Total20.28 km2 (7.83 sq mi)Elevation270 ...

 

 

Египтопитек

† Египтопитек Реконструкция внешнего вида египтопитека Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:Четвероно...

 

 

Rolls-Royce Merlin

Aircraft engine family by Rolls-Royce For the Packard-produced licensed version, see Packard V-1650 Merlin. Merlin The Rolls-Royce Merlin Type Liquid-cooled V-12 four-stroke piston aero engine National origin United Kingdom Manufacturer Rolls-Royce Limited First run 15 October 1933 Major applications Avro Lancaster de Havilland Mosquito Handley Page Halifax Hawker HurricaneSupermarine Spitfire Number built 149,659 Variants Packard V-1650 Merlin Developed into Rolls-Royce Meteor The Rolls-Royc...

Biplav

Nepalese politician Biplab C विप्लव सी Biplav (second from right) with fellow hardline CPN leadersPresident of Communist Party of NepalIn office2014–2022Succeeded byKhadka Buhadur Bishwokarma Prakanda Personal detailsPolitical partyCommunist Party of Nepal (2014-2022)Other politicalaffiliationsCommunist Party-Fourth Convention Communist Party-Masal Communist Party-Mashal Communist Party-Unity Centre Communist Party-Maoist CentreCommunist Party-Revolutionary Maoist Netra Bikr...

 

 

Imperial Woman

1956 novel by Pearl S. Buck Imperial Woman First editionAuthorPearl S. BuckCountryUnited StatesLanguageEnglishGenreHistorical novelPublisherJohn DayPublication dateApril 2, 1956[1]Media typePrint (hardback & paperback) Imperial Woman is a novel by Pearl S. Buck first published in 1956. Imperial Woman is a fictionalized biography of Empress Dowager Cixi (Tz'u Hsi in Wade–Giles), who was a concubine of the Xianfeng Emperor and on his death became the de facto head of the Qing...

 

 

ريجاينا

ريجاينا    علم شعار الشعار:(باللاتينية: Floreat Regina)‏  الإحداثيات 50°27′17″N 104°36′24″W / 50.454722222222°N 104.60666666667°W / 50.454722222222; -104.60666666667   [1] تاريخ التأسيس 1882  سبب التسمية فيكتوريا ملكة المملكة المتحدة  تقسيم إداري  البلد كندا[2][3]  التقسيم �...

Comanche history

History of Native American tribe A Comanche warrior in 1835 Comancheria Comanche history /kəˈmæntʃi/ – in the 18th and 19th centuries the Comanche became the dominant tribe on the southern Great Plains. The Comanche are often characterized as Lords of the Plains. They presided over a large area called Comancheria which they shared with allied tribes, the Kiowa, Kiowa-Apache (Plains Apache), Wichita, and after 1840 the southern Cheyenne and Arapaho. Comanche power and their substantial w...

 

 

العلاقات الدومينيكية الساموية

العلاقات الدومينيكية الساموية دومينيكا ساموا   دومينيكا   ساموا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الدومينيكية الساموية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين دومينيكا وساموا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه الم...

 

 

Boron

5BBoronBoron (β-rombohedron) Garis spektrum boronSifat umumPengucapan/boron/[1] Alotropα-, β-rombohedron, β-tetragon (dan lainnya)Penampilanhitam cokelatBoron dalam tabel periodik 5B Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium Strontium Yttrium...

Software industry in Chennai

Third largest software exporter in India Chennai is the third largest software exporter in India, next only to Bangalore and Hyderabad. India's largest IT park is housed at Chennai. Software exports from Tamil Nadu during 2017–2018 rose 8.8% per cent to touch 1,11,179 crore, involving a workforce of 780,000,[1] and the city is the hub for deep tech startup companies.[2] Many software and software services companies have development centres in Chennai, which contributed ...

 

 

August Weismann

German evolutionary biologist (1834–1914) For the 19th-century New York politician, see Augustus Weismann. August WeismannForMemRS HonFRSEBorn(1834-01-17)17 January 1834Frankfurt am Main, GermanyDied5 November 1914(1914-11-05) (aged 80)Freiburg, GermanyAlma materUniversity of GöttingenKnown forGerm plasm theoryAwardsDarwin–Wallace Medal (Silver, 1908) August Friedrich Leopold Weismann FRS (For), HonFRSE, LLD (17 January 1834 – 5 November 1914) was a Germ...