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文章目录:
- 1、发明家简介(随便谁)
- 2、科学家发明创造的故事
- 3、话筒是什么时候发明的?
- 4、爱迪生发明了什么?
- 5、是谁发明了音乐
- 6、扬声器是谁发明的?
发明家简介(随便谁)
爱迪生
一、英语姓氏(Edison)
二、科学家
托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison)是位举世闻名的美国电学家和发明家,他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。
爱迪生于1847年2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州的米兰小市镇。父亲是荷兰人的后裔,母亲曾当过小学教师,是苏格兰人的后裔。爱迪生7岁时,父亲经营屋瓦生意亏本,将全家搬到密歇根州休伦北郊的格拉蒂奥特堡定居下来。搬到这里不久,爱迪生就患了猩红热,病了很长时间,人们认为这种疾病是造成他耳聋的原因。爱迪生8岁上学,但仅仅读了三个月的书,就被老师斥为“低能儿”而撵出校门。从此以后,他的母亲是他的“家庭教师”。由于母亲的良好的教育方法,使得他对读书发生了浓厚的兴趣。“他不仅博览群书,而且一目十行,过目成诵”。8岁时,他读了英国文艺复兴时期最重要的剧作家莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍,到9岁时,他能迅速读懂难度较大的书,如帕克的《自然与实验哲学》。10岁时酷爱化学。11岁那年,他实验了他的第一份电报。为了赚钱购买化学药品和设备,他开始了工作。12岁的时候,他获得列车上售报的工作,辗转于休伦港和密歇根州的底特律之间。他一边卖报,一边兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到图书馆看书。他买了一架旧印刷机,开始出版自己的周刊——《先驱报》,第一期周刊就是在列车上印刷的。他用所挣得的钱在行李车上建立了一个化学实验室。不幸有一次化学药品着火,他连同他的设备全被扔出车外。另外有一次,当爱迪生正力图登上一列货运列车时,一个列车员抓住他的两只耳朵助他上车。这一行动导致了爱迪生成为终身聋子。
1862年8月,爱迪生以大无畏的英雄气魄救出了一个在火车轨道上即将遇难的男孩。孩子的父亲对此感恩戴德,但由于无钱可以酬报,愿意教他电报技术。从此,爱迪生便和这个神秘的电的新世界发生了关系,踏上了科学的征途。
1863年,爱迪生担任大干线铁路斯特拉福特枢纽站电信报务员。从1864年至1867年,在中西部各地担任报务员,过着类似流浪的生活。足迹所至,包括斯特拉福特、艾德里安、韦恩堡、印第安那波利斯、辛辛那提、那什维尔、田纳西、孟斐斯、路易斯维尔、休伦等地。
1868年,爱迪生以报务员的身份来到了波士顿。同年,他获得了第一项发明专利权。这是一台自动记录投票数的装置。爱迪生认为这台装置会加快国会的工作,它会受到欢迎的。然而,一位国会议员告诉他说,他们无意加快议程,有的时候慢慢地投票是出于政治上的需要。从此以后,爱迪生决定,再也不搞人们不需要的任何发明。
1869年6月初,他来到纽约寻找工作。当他在一家经纪人办公室等候召见时,一台电报机坏了。爱迪生是那里唯一的一个能修好电报机的人,于是他谋得了一个比他预期的更好的工作。10月他与波普一起成立一个“波普——爱迪生公司”,专门经营电气工程的科学仪器。在这里,他发明了“爱迪生普用印刷机”。他把这台印刷机献给华尔街一家大公司的经理,本想索价5000美元,但又缺乏勇气说出口来。于是他让经理给个价钱,而经理给了4万美元。
爱迪生用这笔钱在新泽西州纽瓦克市的沃德街建了一座工厂,专门制造各种电气机械。他通宵达旦地工作。他培养出许多能干的助手,同时,也巧遇了勤快的玛丽,他未来的第一个新娘。在纽瓦克,他做出了诸如蜡纸、油印机等的发明,从1872至1875年,爱迪生先后发明了二重、四重电报机,还协助别人搞成了世界上第一架英文打字机。
1876年春天,爱迪生又一次迁居,这次他迁到了新泽西州的“门罗公园”。他在这里建造了第一所“发明工厂”,它“标志着集体研究的开端”。1877年,爱迪生改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。他还发明了他心爱的一个项目——留声机。电话和电报“是扩展人类感官功能的一次革命”;留声机是改变人们生活的三大发明之一,“从发明的想象力来看,这是他极为重大的发明成就”。到这个时候,人们都称他为“门罗公园的魔术师”。
爱迪生在发明留声机的同时,经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破,1879年10月22日,爱迪生点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命,他又重新试验,大约试用了6000多种纤维材料,才找到了新的发光体——日本竹丝,可持续1000多小时,达到了耐用的目的。从某一方面来说,这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着,他又创造一种供电系统,使远处的灯具能从中心发电站配电,这是一项重大的工艺成就。
他在纯科学上第一个发现出现于1883年。试验电灯时,他观察到他称之为爱迪生效应的现象:在点亮的灯泡内有电荷从热灯丝经过空间到达冷板。爱迪生在1884年申请了这项发现的专利,但并未进一步研究。而旁的科学家利用爱迪生效应发展了电子工业,尤其是无线电和电视。
爱迪生又企图为眼睛做出留声机为耳朵做出的事,电影摄影机即产生于此。使用一条乔治伊斯曼新发明的赛璐珞胶片,他拍下一系列照片,将它们迅速地、连续地放映到幕布上,产生出运动的幻觉。他第一次在实验室里试验电影是在1889年,1891年申请了专利。1903年,他的公司摄制了第一部故事片“列车抢劫”。爱迪生为电影业的组建和标准化做了大量工作。
1887年爱迪生把他的实验室迁往西奥兰治以后,为了他的多种发明制成产品和推销,他创办了许多商业性公司;这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。此后,他的兴趣又转到荧光学、矿石捣碎机、铁的磁离法、蓄电池和铁路信号装置上。
第一次世界大战期间,他研制出鱼雷机械装置、喷火器和水底潜望镜。
1929年10月21日,在电灯发明50周年的时候,人们为爱迪生举行了盛大的庆祝会,德国的爱因斯坦和法国的居里夫人等著名科学家纷纷向他祝贺。不幸的是,就在这次庆祝大会上,当爱迪生致答辞的时候,由于过分激动,他突然昏厥过去。从此,他的身体每况愈下。1931年10月18日,这位为人类作过伟大贡献的科学家因病逝世,终年84岁。
爱迪生的文化程度极低,对人类的贡献却这么巨大,这里的“秘诀”是什么呢?他除了有一颗好奇的心,一种亲自试验的本能,就是他具有超乎常人的艰苦工作的无穷精力和果敢精神。当有人称爱迪生是个“天才”时,他却解释说:“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”他在“发明工厂”,把许多不同专业的人组织起来,里面有科学家、工程师、技术人员、工人共100多人,爱迪生的许多重大发明就是靠这个集体的力量才获得成功的。他的成就主要归功于他的勤奋和创造性才能以及集体的力量,此外,他的妻子也曾起了相当重要的作用
爱迪生发明创造年表:
1868年10月11日发明“投票计数器”,获得生平第一项专利权。
1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。
1870年发明普用印刷机,出让专利权,获4万美元。在纽约克自设制造厂。
1872—1876年发明电动画机电报,自动复记电报法,二重、四重电报法,制造蜡纸炭质电阻器等。
1875年发明声波分析谐振器。
1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。
1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。获得三项专利:穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。
1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机,设计微音器,扩音器,空中扬声器,声音发动机,调音发动机,微热计,验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀,并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园,重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。
1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法,电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。
1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文,正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。
12月成立纽约爱迪生电力照明公司。
1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机,地下电线,电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。
1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。12月底美国各地建立了150多个小电站。
1885年5月23日提出无线电报专利。
1887—1890年改良圆筒式留声机,取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机,唱片,授语机等制造和发售事业。
1888年发明唱筒型留声机。
1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动电影机。
1890—1899年设计大型碎石机,研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。
1891年发明“爱迪生选矿机”,开始自行经营采矿事业。获得“活动电影放映机”专利。5月20日第一台成功的活动电影视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。
1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座电影“摄影棚”。
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映机影院。
1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片,受到公众热烈欢迎。
1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验,行程为5000英里,每充一次电,可走100英里,获得成功。
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
1909年费时十年,蓄电池的研究,终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。
1910—1914年完成圆盘式留声机,不损唱片和金钢石唱片。完成有声电影机。
1910年发明“圆盘唱片”。
1912年发明“有声电影”。研制成传语留声机。
1914—1915年发明石碳酸综合制造法,并合留声机和授语机为远写机,一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。
1915—1918年完成发明39件之多,其中最著名的是鱼雷机械装置,喷火器和水底潜望镜等。
1927年完成长时间唱片。
1928年从野草中提炼橡胶成功
1931年10月18日,爱迪生在西奥伦治逝世,终年84岁,1931年10月21日,全美国熄灯以示哀悼。
爱迪生一生共发明了1000多样机器。
瓦特
詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日 - 1819年8月19日)
【简介】
詹姆斯·瓦特是英国著名的发明家,是工业革命时期的重要人物。英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形作了一系列的重大改进,发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机,提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性,对当时社会生产力的发展作出了杰出贡献。他改良了蒸汽机、发明了气压表、汽动锤。后人为了纪念他,将功率的单位称为瓦特,常用符号“W”表示。瓦特是国际单位制中功率和辐射通量的计量单位,常用符号“W”表示。
瓦特1736年1月19日生于英国格拉斯哥。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书,然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识,以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。1763年瓦特到格拉斯大学工作,修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年,他也因蒸汽机改进的重大贡献,被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
在瓦特的讣告中,对他发明的蒸汽机有这样的赞颂:
“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,将有助并报偿后代的劳动。”
【生平】
一、喜欢寻根问底的孩子
瓦特1736年出生于英国格拉斯哥市附近的一个小镇,他的祖父曾经是一位教师,教授数学、测量学和航海学,父亲原来是个造船技术工人。后来自己经营过造船业和建筑业,做过仪器制造家和商人,还曾经一度担任过小镇的地方行政官。耳濡目染,瓦特从幼年起就随父亲学习各种手艺。他心灵手巧,从小接触和了解了不少技术方面的知识,并养成了一种独立思考和探索奥秘的兴趣和习惯。他的家庭环境对他日后攀登技术高峰起到了一定的作用。
瓦特从小身体虚弱,到了入学年龄,仍不能去上学。过了入学年龄好几年,他才到镇上的学校学习。在学校里,他不喜欢与小朋友们打闹,只爱独自沉思默想。关于他的童年,曾有过一个广为人知的传说:有一天,小瓦特在家里看见一壶水开了,蒸汽把壶盖冲得噗噗地跳。这种常人司空见惯的现象却引起了他极浓厚的兴趣。他目不转睛地凝视那跳动的壶盖和冒出的蒸汽,苦思冥想其中的奥秘。一直看了一个多小时。由于瓦特常常会面对他不熟悉、不认识的许多现象长时间地默默观察,崐人因此说他是个“懒孩子”。其实正是这种好奇心和寻根问底的精神,后来引导他去努力探索世界的种种奥秘,攀登科学的高峰。
13岁那年,他对几何学发生了兴趣,15岁就读完了《几何学原理》这样艰深的书籍。后来他进入文法学校,数学成绩特别优秀。由于身体不好,他没到毕业就退学了。但是,他在家里坚持自学了天文学、化学、物理学和解剖学等多学科知识,并自学了好几种外语。瓦特17岁时到格拉斯哥的一家钟表店里当了学徒。他在业余时间刻苦学习,进一步掌握了许多科技原理。在当学徒时他曾经动手制造过技术要求较高的罗盘、经纬仪等。21岁那年,他来到了格拉斯哥大学当教具实验员,负责修理和制造仪器。他进一步熟悉了当时一些较先进的机械技术。在工作之余,他还埋头读书,并经常向老师和同学虚心求教,提高了自己的科学理论水平。
二、推动整个世界的发明
人类对蒸汽的认识和利用,经历了一个漫长的历史过程。早在公元前二世纪,古希腊人就制造过一种利用蒸汽喷射的反作用的发动机。1690年,法国人巴比首先发明了第一台活塞式蒸汽机,但他未能制成实用的蒸汽机。1698年,英国的一位技师塞莱斯发明了实用的无活塞式蒸汽机。这种机器在矿井中得到应用,被称为“矿山之友”,但受当时材料和技术的限制,无法推广。后来经过改进,直到18世纪,英国的铁匠纽科门才制成第一台能把热能转变为机械能的较原始的蒸汽机。这种机器综合了巴本机和塞莱斯机的优点,不需高压蒸汽即可排水,效率也有较大提高。但是,这种蒸汽机结构不合理,耗煤多,活塞只能作往复运动,不能作旋转运动,因此热效能较低。
随着工业发展对新动力的需求日益突出,推动了对蒸汽机作进一步的改进。从18世纪60年代起,英国的工程师斯米顿开始研究改进纽可门蒸汽机,他测量了一百多种当时的蒸汽机的部件和效率,并对所得资料进行了糸统的比较分析。斯米顿本人没有对蒸汽机的结构做任何改进,但是他积累的数据为改进蒸汽机提供了方便。与此同时,瓦特也开始研究改进蒸汽机。
瓦特在大学修理仪器期间,学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析,对旧式蒸汽机进行深入研究,找出了旧式机器效率低的主要原因:除了漏汽、散热等造成热量的浪费外,主要缺陷在于每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次,从而耗了大量热量,使绝大部分蒸汽没有被有效利用。针对这一缺陷,瓦特提出了减少蒸汽消耗,提高热机效率的两项措施:一、为了使汽缸始终保持蒸汽所必须具有的温度,必须在汽缸外加上绝热外套或通以蒸汽或用其他方法对汽缸加热;二、使作功后的蒸汽尽可能快地冷却,液化成水并要使这一过程在汽缸外进行,为此必须设置一个独立于汽缸的冷凝器,在机械传动方面也要改进。他决心自己制造一台新的蒸汽机,来改进旧机器的不足。
瓦特自筹资金,租了间地下室,买了必要的设备,反复实验,经历了无数次挫折和失败,在工人的帮助下,终于发明了与汽缸分离的冷凝器,解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题,同时采用油润滑活塞,汽缸外附加绝热层等措施,制成单动作蒸汽机。后经继续试验,又在1782年,发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机,制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机,把阀门安装得可利用蒸汽的压力来推动活塞,既可向前又可向后。并借助连杆和飞轮把活塞的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转,他把一个离心调速器连接在进汽活门上,使其自动调节进汽量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器,将高温蒸汽从气缸中导出并冷却,使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度,把活塞和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。由于这种蒸汽机把往复的直线运动变成为连续而均匀的圆周运动,因而可以经过传动装置带动一切机器运转,成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机,被各工业部门迅速采用。从此,动力机、传动机和工作机组成了机器生产糸统,成为产业近代化的核心。
到19世纪30年代,蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去,很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船;英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明,它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命,推动世界工业进入了“蒸汽时代”。
三、名垂青史的天才发明家
1784年4月,英国政府授予瓦特以制造蒸汽机的专利证书。马克思曾经评论说:瓦特的伟大天才表现在他所取得的专利的说明书中,他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的发明,而是把它说成是大工业普遍应用的发动机。
瓦特在英国和欧洲大陆各国的学术界和科学界享有崇高的地位。1784年他成为爱丁堡皇家学会的会员,1785年又成为伦敦皇家学会的会员。1808年,他成为法兰西学士院的成员,1814年,他又被选为法国科学院的8名外籍院士之一。各国科学界都承认瓦特是他们之中最著名的一员。
瓦特由于这样一个划时代的伟大发明,从一个一贫如洗的无名小卒,一下子成为一个名利双收的大人物了。他在11年的时间里获得了七万六千磅的专利税。为了保护自己的专利,他到了晚年时多少显得有些学阀作风了。他经常向法院起诉,阻止和压制别人的发明创造,甚至不许自己的助手去实验用蒸汽来发动四轮车。这是一个科学家的悲剧,也是他那个时代和社会在他身上打下的烙印。尽管如此,他仍然是一位伟大的发明家。他毕生精力集中于蒸汽机的发明,前后达20余年。他对科学技术和社会进步所作出的巨大贡献,人民是不会忘记的。
1819年,84岁的瓦特在家中安然与世长辞了。他生前对人类的科学事业作出了杰出的贡献,各国人民怀念他。1824年,在他逝世5周年时,伦敦公众为他在有名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。瓦特终生刻苦学习,孜孜不倦地致力于科学事业,在前人成就的基础上,发明了蒸汽机,为人类科学技术的发展作出了划时代的贡献。为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。他的芳名将永远刻在人类的历史上。
【瓦特与蒸汽机】
瓦特对蒸汽机的最初设想
1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点:活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低,浪费原料。以后,瓦特开始思考改进的办法。直到1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。
在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使他们既能连通又能分开。这样,既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗,据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机,但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机,甚至四处漏气,无法开动。尽管耗资巨大的试验使他债台高筑,但他没有在困难面前怯步,继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时,他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友--化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家,他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁,但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许,当即与瓦特签订合同,赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。
从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机。同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显著提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说,瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
蒸汽机的销售
由于瓦特的这种蒸汽机仍不够理想,销路并不广。当瓦特继续进行探索时,罗巴克本人已濒于破产,他又把瓦特介绍给了自己的朋友、工程师兼企业家博尔顿,以便瓦特能得到赞助继续进行他的研制工作。博尔顿当时经四十多岁,是位能干的工程师和企业家。他对瓦特的创新精神表示赞赏,并愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社会活动,他是当时伯明翰地区著名的科学社团“圆月学社”的主要成员之一。参加这个学社的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者。经博尔顿的介绍,瓦特也参加了圆月学社。在圆月学社活动期间,由于与化学家普列斯特列等交往,瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更多的了解,为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是,圆月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识,活跃了科学思想。
瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机,由于没有显著的改进,这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台蒸汽机耗资巨大,使博尔顿也濒临破产,但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。在他的支持下,瓦特以百折不挠的毅力继续研究。自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后,瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病,而活塞只能作往返的直线运动才是它的根本局限。1781年,瓦特仍然在参加圆月学社的活动,也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他,也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年,他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置,终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性,从而使圆周运动更加均匀,瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革新,瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作及的动力机。1781年底,瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。
由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮,这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时,多消耗了不少能量。这样,蒸汽机的效率不是很高,动力不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究,他发现,他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动,从一端进入、另一端出来。他想,如果让蒸汽能够从两端进入和排出,就可以让蒸汽即能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根据这一设
科学家发明创造的故事
1,爱迪生发明的留声机
爱迪生是美国著名的科学家和发明家,因为他有电灯、留声机、电影和蓄电池等一千多种发明成果,所以人们称他为“发明大王”、“魔术师”。
爱迪生最大的功绩是发明了电灯,然而在他的发明创造中,最引起当时社会震惊的,莫过于留声机了。在1877年秋天,爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约,各家报馆的新闻记者,像潮水般地涌来报道这一特大新闻。
这一发明一经传出,激起当时社会急速而巨大的狂热达数月之久,铁路特开专车前去参观,许多人开始不相信这个发明,疑心他是先在里面藏了个什么会说话的东西骗人的。
有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵《圣经》中的一串专门名词,当这些名词一字不漏的从机器中重复出来时,人们才相信这东西确实不是虚假的,并且齐声称奇,报纸把留声机称之为19世纪的奇迹。
然而,爱迪生这项著名的发明构思,却是幸福的偶然性促成的。一次,爱迪生一人在静静的实验室里研究改善在纸带上打印符号的电报机。这时,电报机内的一种单调的声音吸引了他。
在试图排除这种声音时,爱迪生出乎意料地发现,这是纸带在小轴的压力下发出的声音。在改变小轴的压力时,声调的高度也随之变化。这就使他产生了一个念头:借助运动载体上深度不同的沟道来记录和回收声音。
无独有偶,爱迪生在另一次试验电话的时候,发现传话筒里的膜板,随话声而震动。他找了一根针,竖立在膜板上,用手轻轻按着上端,然后对膜板讲话。实验证明,声音愈高,颤动愈快;声音低,颤动就慢。这个发现,更奠定了他发明留声机的决心。
几天后,爱迪生就画出了草图,并立即和助手干起来。留声机的主要部件,是一个金属圆筒,圆筒边上刻有螺旋槽纹,把它按在一根长轴上,长轴一头装着曲柄,摇动曲柄,圆筒就会相应地转动。
此外,还有两根金属小管,管的一头装有一块中心有钝头针尖的膜板。经过无数次的改造,世界上第一台留声机诞生了。爱迪生回忆说:“我大声说完一句话,机器就回放我的声音。我一生从未这样惊奇过。”
爱迪生在发明留声机之初,就一改再改。十年过后,他又从架子上的尘埃中把留声机取下来,要继续改善它,他仅在留声机上的发明专利权就超过了一百项。
2,瓦特发明蒸汽机的故事
一个夏日的早晨,天气晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。
他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧乎坦的操场,时而皱起双眉,突然,他脸上流露出笑容,情绪豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出此刻陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。
随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。
在瓦特的故乡格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。有淮他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。
开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说什么玩艺使壶盖跳动呢"祖母回答说:"水开了,就这样。"瓦特没有满足,又追问:"为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?"
可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说:"不明白。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。"瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。
连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。
蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特最后弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。
就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了:"你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!"她漫不经心地说。
他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的用心性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知水蒸汽"对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?
一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。之后又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。
由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。
从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧;实践,结出了丰硕的成果。
3,电话的发明
贝尔,就是发明电话的人。他1847年生于英国,年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作,曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。
1873年,成为美国波士顿大学教授的贝尔,开始研究在同一线路上传送许多电报的装置――多工电报,并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头,使远隔千山万水的人能如同应对面的交谈。于是,贝尔开始了电话的研究。
那是1875年6月2日,贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机,一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了,华生拉开弹簧时,弹簧发生了振动。
与此同时,贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来,还发出了声音,是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔的思路顿时大开,他由此想到:如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动。
若在铁片后面放上一块电磁铁的话,铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处,远处的类似装置上不就会发生同样的振动,发出同样的声音吗?这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗!
贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中,一滴硫酸溅到贝尔的腿上,疼得他直叫喊:“华生先生,我需要你,请到我那里来!”这句话由电话机经电线传到华生的耳朵里,电话成功了!1876年3月7日,贝尔成为电话发明的专利人。
贝尔一生获得过18种专利,与他人合作获得12种专利。他设想将电话线埋入地下,或悬架在空中,用它连接到住宅、乡村、工厂……这样,任何地方都能直接通电话。这天,贝尔的设想早已成为现实。
4,雷达的发明
雷达是一种神奇的电学器具,它由电磁波往返时间,测得阻波物的距离。假如你问雷达是谁发明的?在芬克的雷达机械中说,“雷达的发明,不能专归于某一位科学家,乃是许多无线电学工程师努力研究,加以调准而成。”
在战时,美国麻省理工学院由五百位科学家和工程师致力于雷达的研究。希奇得很,在自然界中,你找得到神为某种动物所豫备的雷达。在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上,有个科学家发表了一篇很搞笑的文本,给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行,不论如何黑暗,如何狭窄的地方,绝不碰壁。
关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在一九四○年已经证明,蝙蝠能够避免碰撞,是藉一种天然雷达,但是是声波代替电磁波,在原理方面完全相仿。从蝙蝠口中发出一种频率极高的声波,超过人类听觉范围以外,二位科学家藉着一种特制的电力设备,在蝙蝠飞行时,将它所发的高频率声波记录出来。
这种声波碰到墙上,必然折回,它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近,而向适宜方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样,都是相距极短的时间而且极有规则,并且每只蝙蝠,有其固有的频率,这样蝙蝠可分清自己的声音,不至发生扰乱。
因这缘故,蝙蝠飞行之时,常是张口,假如你将它口紧闭,它便失去指挥作用,假如堵上它的耳朵,便要撞到墙上,无法飞行。这个搞笑的实验,道破了它的秘密。
5,避雷针的发明
历史上关于避雷针的发明,有一段广为人知的故事。1752年,46岁的美国科学家富兰克林用绸子做了一个风筝,并在一个风雨交加的天气里用麻线把风筝放上天空,麻线下端系了一把金属钥匙,当雨水把麻线浇湿以后就变成了导电体。
这时,他把手靠近钥匙,突然看到电火花在钥匙和手指之间跳过,同时,手指感到一阵刺痛。这个实验证明了天空中打雷实际上就是一种大规模的放电现象。
由此,使富兰克林想到,如果在高大的建筑物上装一根金属导线,导线下端接地,根据尖端放电的原理,就可避免建筑物遭到雷击的危险。
这就导致了避雷针的发明。由于避雷针的发明,人类生活的世界就多了几分安全。关于避雷针的发明,似乎是一个偶然事件。一个巧合提醒了一位伟人突发奇想,导致了发明和创造。
话筒是什么时候发明的?
1857年,也就是在托马斯·爱迪生(Thomas Edison)发明唱片留声机的17年前, 巴黎排字工人兼发明家斯科特(édouard-Léon Scott de Martinville)发明了语音描记器,它第一次将声音记录到了固定媒介中,而且是被记录到了可以看得见的纸上。
2008年在巴黎档案馆发现了斯科特的语音描记图,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员经过努力最终将这个最原始的声音播放了出来,它是一段长达10秒的法国儿歌《皎洁的月儿》(Au clair de la Lune)。
19世纪末,贝尔等科学家致力于寻找更好的拾取声音的办法,以用于改进当时的较新发明——电话。他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风。
1876年,埃米尔•贝林纳发明了碳精电极麦克风。这个外形好似小鼓的装置比液体麦克风和碳粒麦克风的设计更为实用,并打动贝尔,将其用在他的电话原型上,以提高拾音效果。
上世纪20年代,菲利普斯•托马斯在为西屋电气公司工作时发明了超声麦克风。托马斯指出这款装置非常灵敏,能够探测到人类听力范围以外的振动,因此取名“超声”。
之后爱迪生发明了世界上第一个录音电话,采用与留声机同样的原理:声音振动装置内的一根金属针,使其在旋转的蜡筒上刻出凹槽。蜡筒可以播放最初录制的声音。
爱迪生发明了什么?
主要有如下发明:
1、电灯
2、电车
3、电影
4、发电机
5、电动机
6、电话机
7、留声机
8、投票计数器
9、印刷机
1、声波分析谐振器
11、同步发报机
12、蜡纸油印机
是谁发明了音乐
它的来源据说是“天堂”,人间粗重的物质世界是无论如何也发展不出来如此美妙的振动形式的。
用心听音乐和用耳朵听,效果是不同的。如果服用致幻剂后,再听古典音乐,在扩大的内在感知下,将呈现出无以伦比的效应。
音乐的原型可以说是“无音之声”——如果你了解“音流瑜伽”的概念的话,就比较容易理解。人的内在有一个无限广阔的空间,能够与宇宙相接,宇宙就表现为光和音,但这光和音实际上是同一种东西,即振动,在物质世界的身体是无法听到的。音乐非常容易影响“情感”,而不是思维或身体,这与另一密意概念相关,有关人的四重身体。人的肉体所带有的情感的源头是“灵体”,即灵魂或第二身体。
这样的话,想理解音乐为何会被发明,就不难了。人的思维使得任何能够构想和感受的事物,都可以找到相应的物质形式。任何有形的事物都是由人的思维所加工设计的,包括乐谱或乐器,甚至是木石或嗓音发出的声音。此后滚雪球般增大。如果你了解音乐家,就会知道他们有一种特别的才能,就是易于聆听表现于内心或物质世界的“声音”,抑或说是“自然之声”。如果有这么一群有创造性和感受性的人,那么创造音乐并流传音乐就不难理解了。
扬声器是谁发明的?
自从人类有了梦想,我们就一直努力着,企盼着有一天可以把那些天籁留下,藏在怀里,甚至可以将它们重复播放。这从企盼到尝试到最终如愿以偿的过程,就是人类在电与声的探索中逐渐摸索、逐步成长的过程。
静电扬声器:
为了能更好的讲述人类电声史的故事,我们从第一次把人类的声音传达到远方的“电话”开始说起。一百多年前的1876年2月14日,Alexander Graham Bell提出了历史上最重要的一份专利“电话”。该项发明让人类的声音从此可以传到比叫喊更远的地方,人类也从此懂得了声与电的转换关系,并从此乐此不疲。
为了更好的回放记录被记录下的声音,1910年,S. G. Brown将驱动力和振膜分离,发明了'armature' 电枢耳机。
平衡电枢耳机:
而在1910年,Baldwin 又发明了'balanced armature'平衡电枢耳机。电枢式耳机是在一个U型的磁铁的中间架设可移动铁片(电枢),当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象,并同时带动振膜运动。这种设计成本低廉,虽然效果不佳,但在当时也是划时代的发明,该项技术多用在电话筒与小型耳机上。
在记录声音的科技方面,1917年,Wente 和Thuras设计了电容式麦克风。
到了20世纪30年代中期,根据电容式麦克风原理,静电扬声器面世。20世纪50年代初期,美国C. V. Bocciarelli 提出 'constant charge'恒定电荷法则。P. Walker在同一时期独立发展了相同理论,并将其应用到著名的Quad静电扬声器设计中。
静电扬式声器基本原理是库伦(Coulomb)定律,通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。静电单体由于质量轻且振动分散小,所以静电扬声器工作于中高频段,音质轻盈细致,富有特色,很容易得到清澈透明的中高音。但是它的效率不高,声压输出低,动态小,成本较为昂贵也是其弱项。
电动式扬声器:
和Bell同一时期,不同的扬声器类型被提出。作为一种业余兴趣,Ernst W. Siemens (Siemens Halske公司创始人)于1874年1月20日,申请了电动式扬声器原型专利,让带支撑系统的音圈处于磁场中,以便使振动系统保持轴向运动。当时主要用于继电器而不是扬声器领域。1877年12月14日, Siemens申请了号筒专利,在一个移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器,羊皮纸可以制成指数型锥体形状,这是第一个留声机时代的号筒实型。
1898年,Oliver Lodge申请了第一个实用电动式扬声器专利,将音圈放在内外圆极板的磁隙中运动,和许多发明一样,当时这个伟大的发明太超前了。这个发明决定了现在99%的现代动圈扬声器的结构。
又过了整整25年,20世纪20年代,无线电广播出现。C. W. Rice 和 E. W. Kellogg发表了划时代的论文'新型非号筒式单元',详细介绍了直接辐射式扬声器,利用这个理论设计的售价为250美元的Radiola 104音箱风靡美国。
在过去的五十年间,电动式扬声器的基本原理没有变化,只是改进了设计细节及零件。频响范围动态范围等方面较老产品有了长足的发展。电动式扬声器以结构简单,音质优秀,成本低,动态大已经成为目前市场主流。
号筒式扬声器:
号筒式扬声器起源于留声机。1928年,Wente 和Thuras 生产了他们的高效率的号筒式扬声器接受器。号筒式扬声器的原理是振膜推动位于号筒底部的空气而工作,因为声阻很大所以效率非常高,但由于号角的形状与长度都会影响音色,要重播低频也不太容易。今天,高效率的号筒主要应用于专业扩声领域。
带式扬声器:
在上述扬声器技术逐渐成型期间,人们开始明白了理想的换能器应当使用可以通过电流的薄片振动膜,大家开始构思带式扬声器。
1923年1月,Siemens Halske的Schottky和Gerlach申请了第一个带式扬声器专利。它将一个水平波浪型纯铝簿膜安装在磁体两极之间,波浪形纯铝膜可以降低纵向硬度,降低了谐振频率。
1931年,Olson 和 Massa 生产了带式麦克风。
带式扬声器主要应用于中高频段,由于其频响曲线平直,高频上限极高,有着非常好的瞬态效果,因此可以方便的形成线性声源。
虽然人类电声的历史是如此曲折复杂,但如今确实涌现出非常多的优秀创新型电声扬声器,而事实上,这些创新的扬声器设计让很多上世纪最好的电声科学家绞尽脑汁。
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