Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Браун, Карл Фердинанд

Из Википедии — свободной энциклопедии

Карл Фердинанд Браун
Karl Ferdinand Braun
Ferdinand Braun.jpg
Дата рождения:

6 июня 1850(1850-06-06)

Место рождения:

Фульда, Гессен-Кассель, Германия

Дата смерти:

20 апреля 1918(1918-04-20) (67 лет)

Место смерти:

Нью-Йорк, США

Страна:

Германия

Научная сфера:

физика

Место работы:
Альма-матер:
Научный руководитель:

А. Кундт, Г. Квинке

Известные ученики:

Л. И. Мандельштам

Награды и премии:

Нобелевская премия по физике — 1909 Нобелевская премия по физике (1909)

Commons-logo.svg Карл Фердинанд Браун на Викискладе

Карл Фердинанд Браун (нем. Karl Ferdinand Braun; 6 июня 1850, Фульда — 20 апреля 1918, Нью-Йорк) — немецкий физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1909 г. (совместно с Г. Маркони). Интенсивно участвовал в разработке технического применения электромагнитных волн. Изобретатель кинескопа (катодно-лучевой трубки). В немецкоговорящих странах кинескоп до сих пор называют трубкой Брауна.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/5
    Просмотров:
    8 326
    383 173
    370 969
    1 443 172
    86 927
  • Транзистор. Некрасивая история
  • ВЫБОР ЗА НАМИ 2016 | ПОЛНЫЙ ФИЛЬМ | Официальная версия Проекта Венера
  • Ячейка Стенли Мейера (водородный генератор)
  • The Choice is Ours (2016) Official Full Version
  • Turning The Art World Inside Out (HD, eng/ru subs)

Субтитры

Транзистор. Эта маленькая фитюлечка о трех ногах, без которой современный мир представить уже невозможно. О нем рассказано всё. Почти всё. Приветствую вас, друзья. Современный мир невозможно представить без транзисторов. Вы можете о них ничего не знать, но они повсюду. Если вы вытяните руку, то обязательно нащупаете нечто, что содержит транзисторы. Вы сейчас смотрите этот фильм только потому, что ваш телевизор, монитор и все остальные ящики сделаны на транзисторах. В вашем компьютере их может быть больше миллиарда. Они всегда востребованы. Из них можно сделать все, что угодно: усилители, ключи, генераторы, логические элементы и все остальное, на что только способна человеческая фантазия. И, естественно, фантазия радиолюбителей. В стародавние времена, когда на свете не было ни микросхем, ни транзисторов, люди с успехом пользовались лампами. Выражаясь по-научному, электровакуумными многоэлектродными приборами. И все было вроде бы хорошо. Но, видимо, не очень. Чего-то все же не хватало. Нам же всегда чего-то не хватает. Зимою лета, осенью весны. Конечно же в истории создания транзистора романтики было… Нет… Романтики совсем не было. От нового усилительного элемента нужны были такие параметры, пределов которых достигли радиолампы. Но как же люди догадались, что усиливать сигналы можно твердотельным элементом, без накала, вакуума и стеклянных колб? Сегодня мы все знаем, что основа транзистора – это p-n-переход в полупроводниковом кристалле. Мы даже изучаем его в средней школе. Но как до него додумались? Что же послужило причиной возникновения мыслей об усилении сигналов и выпрямлении тока с помощью кристалликов и прочих порошков? Любопытство – немаловажный фактор, но в конце 19 века изобрели радио. Это было что-то. Тут, как говорится, ученые всполошились. Вот где можно разгуляться неуемной мысли. На неоднородность проводимости кристаллов различных солей обратили внимание довольно давно. Например, Фарадей более чем за 50 лет до появления первого кристаллического детектора экспериментировал с проводимостью сульфида серебра. Об этом, наверное, все бы забыли, если бы не имя – Фарадей. Более или менее рабочий детектор на переходе металл-полупроводник получил немецкий физик Карл Фердинанд Браун. Да тот самый Браун, который несколько раньше, в 1895 году, создал первый кинескоп, из-за которого Брауна помнят все радиоинженеры. Все же рабочей моделью кристаллического детектора на основе контакта металл-полупроводник мы обязаны Гринлифу Уиттеру Пиккарду (Greenleaf Whittier Pickard). Произошло это в 1906 году. Этот детектор представлял из себя своеобразный прототип диода Шотки. Да что там прототип. По сути это был именно он. В этой кристаллической предтранзисторной эпопее конечно же нельзя пройти мимо работ советского инженера Олега Лосева. С 1920 года он работал в знаменитой на весь СССР нижегородской радиолаборатории, куда он попал с большими приключениями, но знаменитый кристадин он сделал в своей домашней лаборатории как обычный радиолюбитель. Кристадин Лосева представлял из себя детектор с отрицательным дифференциальным сопротивлением на основе кристаллов цинкита (оксид цинка). Позже, когда 1928 году нижегородскую радиолабораторию расформировали и передали в центральную радиолабораторию в Ленинграде, Лосев стал подробно изучать полупроводниковые кристаллы. Часть своих исследований он делал также и в физикотехническом институте с разрешения самого Иоффе. Самое интересное, что Лосев был в шаге от изобретения транзистора. Он выбрал не тот материал – карбид кремния. Но, как говорится, чуть-чуть – не считается. К сожалению Олег Лосев не пережил блокаду Ленинграда. С появлением электровакуумных диодов о кристаллах слегка подзабыли, но не на долго. Во второй половине тридцатых годов с появлением первых сверхвысокочастотных радиолокаторов лампы не справлялись с частотами выше 400 МГц, а твердотельные детекторы работали на частотах гораздо выше. И инженеры засучили рукава. Тут-то и начались серьезные поиски и исследования в области физики полупроводников. Но откатимся на несколько лет назад, примерно в 1925-30 годы, когда появились диод на основе оксида меди и позже селеновый выпрямитель. Селеновые выпрямители, кстати, выпускают по сей день. Они простые, как три копейки, и надежные. У инженеров того времени появилась естественная мысль – внедрить в такой диод какой-нибудь управляющий электрод, наподобие сетки вакуумного триода. И конечно же попытки были. Например, немецкий ученый Роберт Вихард Поль (Robert Wichard Pohl) в 1938 году попытался внедрить сетку в кристалл бромиде калия, но ничего не получилось. Однако, австро-венгерский ученый Юлиус Эдгар Лилиенфельд (Julius Edgar Lilienfeld) в 1926 году получил патент на ни что иное, как полевой транзистор. К сожалению, его идея так и осталась только на бумаге. Технологии того времени не позволили создать прототип. А первый полевой транзистор по схеме патента Лилиенфельда был создал только в 1960 году. В 1936 году в исследовательском центре Bell Telephone Laboratories к группе, работавшей с полупроводниковыми материалами, подключается Уильям Брэдфорд Шокли (William Bradford Shockley) – талантливейший физик теоретик. По утверждению его биографа Джоела Шаркина (Joel N. Shurkin) характер у Шокли с самого детства был мерзопакастным. К этому времени над темой полупроводников уже работал Уолтер Хаузер Браттейн (Walter Houser Brattain). Несколько позже Шокли перевели на другие работы, а группа вместе с Браттейном продолжила работы по изучению и поиску новых материалов для детекторов сверхвысокочастотных колебаний. И вот настал ключевой момент. Инженеры Bell Labs Рассел Шумакер Ол (Russell Shoemaker Ohl) и Джек Холл Скафф (Jack Hall Scaff) экспериментировали с отчисткой кремния для кристаллических детекторов. Произошла интересная штука. Оказалось, что получаемые диоды вели себя непредсказуемо. Одни проводили ток от металла к кристаллу, другие наоборот. А когда обнаружился экземпляр, который вел себя вообще странно, проводил ток то в одну сторону, то в другую, все были ошарашены и вообще ничего не понимали. Чуть позже оказалось, что кристалл реагирует на свет и температуру. А когда Ол показал свои результаты Браттейну, то тот догадался, что фотоэффект возникает в энергетическом барьере. Чуть позже Скафф и Ол обнаружили эту границу между слоями кремния. Именно они дали этим слоям кремния названия p-тип и n-тип от слов positive и negative – положительный и отрицательный. Барьерная зона была названа p-n-переходом. Еще позже стало ясно, что тип проводимости определяется вовсе не степенью чистоты кремния, а совсем наоборот – наличием в нем примесей. Уже экспериментальным путем выяснили, какие именно примеси влияют на тип проводимости. Для p-типа в образцах кремния обнаружили примеси бора и алюминия, а для n-типа – фосфора. Несколько лет эта находка была засекречена, а в 1940 году Ол и Скафф получили на нее патент. Рассекретили все эти данные о p-n-переходе только в 1946 году. В советском союзе в 1941 году тоже велись работы в этой области. Вадим Евгеньевич Лажкарёв экспериментировал с p-n-переходом на основе оксида меди и в результате опубликовал на эту тему две монографии. Сегодня кое-кто пытается представить историю так, что это именно Ложкарев изобрел транзистор, но несмотря на вклад этого ученого в мировую копилку знаний, пользуясь подобной логикой, можно смело утверждать, что транзистор изобрели Адам и Ева. Мы уже видим, какое количество великих умов причастно к появлению транзистора. А тех, что остались в тени, вообще не счесть. И вообще, амбиции до добра не доводят. А к ним мы еще вернемся в нашей американской транзисторной истории. В общем, работы по твердотельному триоду велись в Bell Labs Уолтером Браттейном под руководством Шокли. Группа сосредоточилась на двух полупроводниках: кремнии и германии. Сначала был взят курс по проторенной дороге на создание полевого триода, но с полевиком ничего не получалось. Теория не подтверждалась практикой, и работа зашла в тупик. Но когда в октябре 1945 года к группе присоединился блестящий теоретик Джон Бардин, работы сдвинулись с мертвой точки. А 19 марта 1946 года Бардину удалось объяснить неудачи группы. Шокли, поняв, что не он заметил ошибку, а какой-то выскочка Бардин, обиделся на весь белый свет и устранился от работы. И вот наконец 16 декабря 1947 года Уолтер Браттейн собрал первый работоспособный точечный транзистор. Вообще-то слово «транзистор» появилось позже – в 1948 году после специального конкурса на лучшее название нового устройства. Уже через несколько дней, 23 декабря 1947 года, Браттейн продемонстрировал руководству Bell Labs транзисторный усилитель. Шокли тоже присутствовал на презентации. Увидев такой прорыв, он понял, что упустил свой час – слава достается его подчиненным. Тогда Шокли в тайне от Бардина и Браттейна дома придумал гипотетический плоскостной транзистор, и на одном из научных семинаров с очередной демонстрацией точечного транзистора из-за опасений, что к такому же результату придут его якобы противники, выложил карты на стол. Все были возмущены таким сепаратизмом, но и одновременно восхищены красотой теории. Шокли видел, что точечный транзистор Браттейна был нестабильным и ненадежным. И действительно впоследствии оказалось, что плоскостной транзистор – это будущее. Однако, теория теорией, но на практике начались шекспировские перипетии. Из-за своего скверного характера Шокли переругался со всеми подряд. Он вообще хотел присвоить себе всю славу и права на изобретение транзистора. Однако это довольно темная история, в которой не все ясно. Достоверно известно, что юридически личные права на изобретение транзистора принадлежат Браттейну и Бардину, но администрация Bell Labs, видимо шантажируемая Шокли судебными процессами, повелела, что для общественности и прессы автором транзистора также является и Уильям Бредфорд Шокли. На знаменитой рекламной фотографии и всех кинолентах Шокли красуется вместе с Бардином и Браттейном, но к тому времени он уже был с ними на ножах. Так сложился миф, что авторами изобретения транзистора являются все трое, а на самом деле... Да… С другой стороны, вклад Шокли в теорию полупроводников нельзя преуменьшать. Мы до сих пор ею пользуемся. Но дальнейшая судьба Шокли была, мягко выражаясь, гнусной. Лучше бы она закончилась на этой более или менее красивой ноте. В 1956 году за создание транзистора все трое: Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли были удостоены нобелевской премии по физике. С тех пор прошло не так уж много времени. А транзистор вот он – само совершенство. Транзистор. Блин, упал.

Содержание

Ранние годы

Фердинанд Браун родился в семье гессенского чиновника. Посещал гимназию в городе Фульда. В 1868 г. поступил в Марбургский университет, где приступил к изучению физики, химии и математики. В 1869 г. переезжает в Берлин, где работает в частной лаборатории Г. Г. Магнуса. После смерти Магнуса весной 1870 г. продолжает исследования у Георга-Германа Квинке, причём особенно интересуется колебаниями струны. По этой теме защищает в 1872 г. диссертацию на степень доктора физики.

Работа учителем

Так как у Брауна не было денег, чтобы занять должность ассистента, а позже и приват-доцента, он сдаёт в 1873 г. госэкзамен на учителя гимназии и в следующем году начинает работу в качестве второго учителя математики и естествознания в лейпцигской школе Святого Фомы. Там, помимо главной своей деятельности, он занимался также научными исследованиями колебаний и проводимости тока. При этом он делает первое своё открытие. На эту тему он пишет в 1874 г. в Analen der Physik und Chemie: «… большое количество естественных и искусственных серных металлов… имело разное сопротивление в зависимости от направления, величины и продолжительности тока. Различия составляли до 30 % от полной величины.»

Этот эффект выпрямителя в кристаллах противоречил закону Ома, и на него почти не обратили внимания. Однако это открытие подтвердило научную репутацию Брауна. Объяснения этому эффекту Браун, несмотря на интенсивные исследования, дать не смог — для этого недоставало тогда фундаментальных знаний по физике. Это нашло объяснение только в XX-м веке с развитием квантовой механики.

Преподавательская деятельность

В 1877 г. Браун становится профессором теоретической физики в Марбурге. В 1880 г. он переезжает в Страсбург и становится профессором физики в университете Карлсруэ. В 1887 г. он переезжает в университет им. Эбернарда Карла в Тюбингене и принимает там активное участие в основании и постройке физического института. В 1895 г. он становится директором института и профессором в Страсбургском университете.

Браун был известен среди студентов за мастерство делать понятные доклады и понятные даже дилетантам эксперименты. В этом же свободном, местами юмористическом стиле он написал учебник «Молодой математик и естествоиспытатель», который был издан в 1875 г.

Среди его учеников наиболее известны Джонатан Ценнек — основоположник изучения ионов, а также Леонид Исаакович Мандельштам и Николай Дмитриевич Папалекси, которые были основателями русской школы высокочастотной техники.

Трубка Брауна

Своей известности он обязан в основном своей катодо-лучевой трубке. Сегодня под этим прибором понимается вакуумированная трубка с горизонтальными и вертикальными отклоняющими катушками. Первая версия, которая была сделана в 1897 г. в Карлсруэ, была не так совершенна: у неё был холодный катод и умеренный вакуум, что требовало ускоряющих напряжений в 100 киловольт, чтобы световой след отклонённого магнитным полем луча был виден. Кроме того магнитное отклонение было сделано только в одном направлении. Второе направление развёртывалось при помощи вращающегося зеркала, помещённого перед светящимся слоем. Однако промышленность сразу заинтересовалась открытием и поэтому оно быстро модифицировалось. Уже в 1899 г. ассистент Брауна — Ценнек — ввёл магнитное вертикальное отклонение, потом последовал накаливаемый катод, цилиндр Венельта и высокий вакуум. Таким образом эти трубки могли применяться не только для осциллографов, но и после 1930 г. в качестве основной детали телевизоров.

Радиоприёмник

После изобретения кинескопа Браун начинает исследования в области беспроводного телеграфа. Проблема радиотехники в то время состояла в отсутствии надёжного приёмника. Как физик, Браун привык полагаться на воспроизводимые условия экспериментов. Привычные в то время приёмники на основе когерера не могли обеспечить этого. Поэтому Браун заменил когерер на кристаллический детектор, что в те времена привело к большому прогрессу в чувствительности приёмника, несмотря на то, что кристаллический детектор должен был постоянно заново настраиваться. Только электронные лампы смогли заменить кристаллический детектор, который однако и после этого продолжал использоваться в простых приёмниках. Также первые УКВ радары использовали такой детектор.

Радиопередатчик

Браун также помог в развитии радиотехнических передатчиков. Маркони собрал свой передатчик преимущественно методом проб и ошибок, и Браун смог его улучшить, основываясь на физических рассуждениях. Первоначально колебательный и антенный контуры составляли одно целое. Браун разделил их. Теперь появился первичный контур, состоящий из конденсатора и искрового промежутка, и индуктивно связанный антенный контур. В такой системе было гораздо легче повысить энергию передатчика. Поэтому уже в 1899 г. появились настолько мощные передатчики, что понятие дальняя телеграфия получило оправдание: если до тех пор могли делать передачи только на 20 км, то в 1901 г. Маркони смог осуществить передачу из Англии в Северную Америку.

Одновременно с этим Браун пытался заменить технологию пробойной искры, которая производила только затухающие колебания. Ему удалось это при помощи генераторов переменного тока, которые производили незатухающие колебания. Сделать то же самое при помощи обратной связи на электронных лампах ему не удалось.

Антенны

Браун также занимался проблемой направленности радиопередач. Он был одним из первых, кому удалось построить направленную антенну.

Нобелевская премия

В 1909 г. Браун получает, совместно с итальянцем Гульельмо Маркони, Нобелевскую премию «за выдающийся вклад в создание беспроволочной телеграфии».

Telefunken

Браун был сооснователем ООО Радиотелеграфия Кёльн (1898) и Общества по беспроводной телеграфии Telefunken в Берлине (1903). Последняя компания привела его в возрасте 64 лет с подорванным здоровьем в Нью-Йорк: большая радиостанция в Сэгвиле должна была прекратить свою работу из-за патентного спора. Процесс затягивался, причём вступление США в войну застало Брауна врасплох и он не мог больше вернуться в Германию. Он продолжал проживать как интернированный в Бруклине, пока в 1918 г. не умер в результате несчастного случая.

Ссылки

Эта страница последний раз была отредактирована 9 мая 2017 в 20:39.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).