Фердинанд Браун

Фотографія Фердинанд Браун (photo Pherdinand Brown)

Pherdinand Brown

  • День народження: 06.06.1850 року
  • Вік: 67 років
  • Дата смерті: 20.04.1918 року
  • Громадянство: Німеччина

Біографія

Карл Фердинанд Браун — німецький фізик. Праці з радіотехніки. Запропонував так звану трубку Брауна для дослідження електричних коливань. Створив кристалічний детектор і кілька типів антен. Нобелівська премія (1909, спільно з Р. Марконі).

Карл Фердинанд Браун народився в р. Фульда, в сім’ї Конрада Брауна і Франциски (Герінг) Браун. Закінчивши місцеву гімназію, він навчався в Марбурзькому університеті, а потім виконував докторську роботу з фізики в Берлінському університеті. Тут під керівництвом німецького фізика Георга Квінке він написав дисертацію про коливання пружних стержнів і струн і. отримав докторську ступінь в 1872 р. Коли в тому ж році Квінке прийняв призначення на посаду університетом вюрцбурга університеті, Браун пішов за ним в якості асистента. У 1874 р. Браун став директором гімназії Томаса в Лейпцигу. Тоді ж він відкрив властивість мінеральних кристалів сульфідів металів, подібних галениту і піриту, проводити електричний струм лише в одному напрямку. П’ять десятиліть потому закони, відкриті Брауном, були використані в детекторних приймачах.

У 1876 р. Браун повернувся в Марбурзі в якості професора теоретичної фізики і пропрацював там чотири роки. З 1880 по 1883 р. він був професором теоретичної фізики в Страсбурзькому університеті, потім до 1885 р. – професором фізики в Технічному університеті в Карлсруе. Протягом наступних десяти років він працював професором експериментальної фізики в Тюбінгенському університеті, організував при ньому Фізичний інститут. У 1895 р. Браун повернувся в Страсбурзькому університеті професором фізики і директором Страсбурзького фізичного інституту, де і були виконані його найбільш відомі дослідження.

У 1897 р. Браун винайшов осциллоскоп – прилад, в якому змінна напруга перемістило пучок електронів всередині вакуумної трубки з катодними променями. Слід, залишений цим пучком на поверхні трубки, можна було графічно перетворити за допомогою обертового дзеркала, даючи тим самим зоровий образ мінливого напруги. Трубка Брауна лягла в основу телевізійної техніки, т. к. робота кінескопа заснована на тому ж принципі.

Приблизно в цей час Браун почав дослідження з бездротової телеграфії. Італійський інженер-електрик Гульєльмо Марконі тільки що передав бездротові послання у повітрі на відстань до 9 миль. Браун був здивований тими труднощами, з якими зустрівся Марконі, намагаючись збільшити дальність передачі просто за рахунок збільшення потужності передавача. В передавачі Марконі використовувався електричний іскровий апарат, що генерує так звані хвилі Герца (періодичні коливання), які поширювалися в просторі. До певного моменту збільшення «іскрового проміжку» дійсно вело до збільшення дальності передачі. Браун виявив, що, коли іскровий зазор стає більше деякого певного розміру, що виникають хвилі інтерферують один з одним, що веде до ослаблення передачі. Протягом року він розробив передавач Брауна, де використовувався безискровой антенний контур.

В передавачі Брауна коливальний контур, в якому генерувалася енергія хвиль, був магнітної ланцюгом з допомогою трансформатора пов’язаний з антеною, яка раніше безпосередньо включалася в ланцюг контуру. Суттєвою рисою системи Брауна було включення конденсатора в контур, що містить розрядник, що нині використовується у радіо — і телепередатчиках і радари. Більш того, трудностиизоляции, так досаждавшие в передавачі Марконі, практично не існували в брауновской безіскрової телеграфії. У приймачі Браун використовував прямий зв’язок ланцюга конденсатора і антени; в силу резонансу коливання від передавальної станції виробляли максимальний ефект в такому приймальному пристрої, у якого період коливань збігався з періодом коливань передавальної станції, іншими словами, коли вони налаштовані на одну частоту. В результаті стало можливим вибирати частоту, на яку відгукується приймаюча станція, так, щоб сигнали іншої частоти від інших передавачів не заважали її роботі.

Браун взяв патент на свій винахід в 1899 р. і заснував «Телеграфну компанію професора Брауна», через яку і впроваджував свої подальші винаходи. Серед них був кристалічний детектор (попередник транзистора), знаменовавший собою величезний крок вперед порівняно з когерером, який використовував Марконі. У 1901 р. він опублікував свої статті по бездротової телеграфії у вигляді буклету, озаглавленого «Бездротова телеграфия по воді і по повітрю». У наступному році він продемонстрував першу функціональну передачу і прийом спрямованої бездротового зв’язку, де використовувалися спрямований передавач і спрямований приймач.

Свій останній важливий внесок у науку він зробив у 1904 р. Брауну вдалося продемонструвати за допомогою вузькосмугового приймача, що як світло, так і електромагнітні хвилі однаково відображаються і поглинаються невеликими гратами, встановленими під різними кутами до падаючого випромінювання. Це свідчило про те, що світло являє собою електричні коливання, і слугувало додатковим підтвердженням теоретичних висновків, зроблених у 1860-х рр. шотландським фізиком Джеймсом Клерком Максвеллом. Браун і Марконі отримали в 1909 р. Нобелівську премію з фізики «на знак визнання їхнього внеску в створення бездротової телеграфії». У своїй Нобелівській лекції Браун процитував власну лекцію, прочитану ним у 1890 р. «Іноді бездротовий телеграфию визначають як іскрову телеграфию, і досі не вдається обійтися без іскри в тому чи іншому випадку. Тут, однак, вона зроблена максимально нешкідливою. Це важливо. Бо іскра, породжує хвилі, потім їх же руйнує… Те, до чого ми прагнули, правильніше було б назвати безіскрової телеграфией…» «Я щасливий думати, – продовжував він, – що ми помітно наблизилися до цієї мети і в результаті зробили передавач ще більш ефективним».

У 1886 р. Браун одружився з Амелією Бюхлер, у них було два сини і дві дочки. Будучи в спілкуванні приємним і доброзичливою людиною. Браун, на думку його колег і асистентів, був позбавлений пихи та зарозумілості. Він любив займатися живописом, робити ескізи, подорожувати й писати оповідання для дітей.

У 1914 р. Браун відправився в Нью-Йорк, щоб дати свідчення по одному патентному спорі. Численні відстрочки справи, а також власні нездужання його затримали в Нью-Йорку до 1917 р. А оскільки в цьому році Сполучені Штати вступили у першу світову війну, Брауну не було дозволено повернутися до Німеччини. Захворівши в будинку свого сина, він помер 20 квітня 1918 р. в госпіталі Брукліна.