Invenția și istoricul RADAR și Doppler RADAR

Sir Robert Alexander Watson-Watt a creat primul sistem de radar în 1935, însă alți câțiva inventatori și-au luat conceptul original și s-au expus și s-au îmbunătățit de-a lungul anilor. În consecință, întrebarea cine a inventat radarul este un pic întunecată. Mulți bărbați au avut o mână în dezvoltarea radarului așa cum îl știm astăzi. 

Sir Robert Alexander Watson-Watt 

Născut în 1892 în Brechin, Angus, Scoția și educat la Universitatea St. Andrews, Watson-Watt a fost un fizician care a lucrat la Oficiul Meteorologic Britanic. În 1917, a proiectat dispozitive care ar putea localiza furtunile. Watson-Watt a inventat expresia „ionosferă” în 1926. A fost numit director de cercetare radio la Laboratorul Național de Fizică britanic în 1935, unde și-a încheiat cercetările pentru a dezvolta un sistem radar care să poată localiza aeronave. Radarului i-a fost acordat oficial un brevet britanic în aprilie 1935.

Celelalte contribuții ale lui Watson-Watt includ un identificator de direcție de raze catodice care este utilizat pentru a studia fenomenele atmosferice, cercetarea radiațiilor electromagnetice și invențiile utilizate pentru siguranța zborului. A murit în 1973.

Heinrich Hertz

În 1886, fizicianul german Heinrich Hertz a descoperit că un curent electric dintr-un fir conductor conduce radiații electromagnetice în spațiul înconjurător când se balansează rapid înainte și înapoi. Astăzi, numim un astfel de fir o antenă. Hertz a continuat să detecteze aceste oscilații în laboratorul său folosind o scânteie electrică în care curentul oscilează rapid. Aceste unde radio au fost cunoscute pentru prima dată sub denumirea de „unde hertziene”. Astăzi măsurăm frecvențele în Hertz (Hz) - oscilații pe secundă - și la frecvențe radio în megahertz (MHz).

Hertz a fost primul care a demonstrat experimental producerea și detectarea „undelor lui Maxwell”, o descoperire care duce direct la radio. A murit în 1894. 

James Clerk Maxwell

James Clark Maxwell a fost un fizician scoțian cel mai cunoscut pentru combinarea câmpurilor de electricitate și magnetism pentru a crea teoria câmpului electromagnetic. Născut în 1831 într-o familie bogată, studiile tânărului Maxwell l-au dus la Edinburgh Academy, unde a publicat prima sa lucrare academică în Proceedings of the Royal Society of Edinburgh la uimitoarea vârstă de 14 ani. A urmat ulterior la Universitatea din Edinburgh și la Universitatea Cambridge.

Maxwell și-a început cariera de profesor completând catedra vacantă de filozofie naturală la Colegiul Marischal de la Aberdeen în 1856. Aberdeen și-a combinat cele două colegii într-o universitate în 1860, lăsând loc doar pentru o profesie de filozofie naturală, care a fost la David Thomson. Maxwell a continuat să devină profesor de fizică și astronomie la King’s College din Londra, o numire care ar forma fundamentul unora dintre cele mai influente teorii din viața sa.

Lucrarea sa despre liniile fizice de forță a durat doi ani pentru a fi creată și a fost publicată în cele din urmă în mai multe părți. Lucrarea a prezentat teoria sa pivotantă a electromagnetismului - că undele electromagnetice călătoresc cu viteza luminii și că lumina există în același mediu ca și fenomenele electrice și magnetice. Publicația lui Maxwell din 1873, „A Treatate on Electricity and Magnetism”, a produs cea mai completă explicație a celor patru ecuații sale parțiale diferite, care urma să devină o influență majoră asupra teoriei relativității lui Albert Einstein. Einstein a rezumat realizarea monumentală a activității vieții lui Maxwell cu aceste cuvinte: „Această schimbare în concepția despre realitate este cea mai profundă și cea mai fructuoasă experiență fizică de pe vremea lui Newton.”

Considerată una dintre cele mai mari minți științifice ale lumii, contribuțiile lui Maxwell se extind dincolo de tărâmul teoriei electromagnetice pentru a include un studiu apreciat al dinamicii inelelor lui Saturn, oarecum accidentală - deși încă mai importantă - captarea primei fotografii color, și teoria sa cinetică a gazelor care a dus la o lege referitoare la distribuția vitezei moleculare. A murit la 5 noiembrie 1879, la vârsta de 48 de ani, din cauza cancerului abdominal.

Christian Andreas Doppler

Radarul Doppler își ia numele de la Christian Andreas Doppler, un fizician austriac. Doppler a descris pentru prima dată cum frecvența observată a undelor de lumină și sunet a fost afectată de mișcarea relativă a sursei și a detectorului în 1842. Acest fenomen a devenit cunoscut sub numele de efect Doppler, cel mai adesea demonstrat de schimbarea undei sonore a unui tren care trece. . Fluierul trenului devine mai ridicat pe măsură ce se apropie și coboară mai degrabă pe măsură ce se îndepărtează.

Doppler a stabilit că numărul de unde sonore care ajung la ureche într-o anumită perioadă de timp, numită frecvență, determină tonul sau tonul auzit. Tonul rămâne același atâta timp cât nu te miști. Pe măsură ce trenul se apropie, numărul undelor sonore care îți ajung la ureche într-o anumită perioadă de timp crește, iar tonul crește. Contrarul apare când trenul se îndepărtează de tine.

Dr. Robert Rines

Robert Rines este inventatorul radarului de înaltă definiție și al sonogramei. Un avocat în domeniul brevetelor, Rines a fondat Centrul de drept Franklin Pierce și a dedicat mult timp pentru alungarea monstrului Loch Ness, misiune pentru care este cel mai cunoscut. A fost un susținător major al inventatorilor și un apărător al drepturilor inventatorilor. Rines a murit în 2009.

Luis Walter Alvarez

Luis Alvarez a inventat un indicator de distanță și direcție radio, un sistem de aterizare pentru aeronave și un sistem radar pentru localizarea avioanelor. De asemenea, el a inventat camera cu bule de hidrogen care este folosită pentru a detecta particule subatomice. El a dezvoltat baliza cu microunde, antenele radar liniare și abordările de aterizare radar controlate la sol pentru aeronave. Fizician american, Alvarez a câștigat Premiul Nobel pentru fizică din 1968 pentru studiile sale. Numeroasele sale invenții demonstrează aplicații ingenioase ale fizicii în alte domenii științifice. A murit în 1988.

John Logie Baird

John Logie Baird Baird a brevetat diverse invenții legate de radar și fibră optică, dar cel mai bine este amintit ca inventatorul televiziunii mecanice - una dintre cele mai vechi versiuni de televiziune. Alături de americanul Clarence W. Hansell, Baird a brevetat ideea de a folosi tablouri de tije transparente pentru a transmite imagini pentru televiziune și facsimile în anii 1920. Imaginile sale de 30 de linii au fost primele demonstrații ale televiziunii prin lumină reflectată mai degrabă decât siluete retroiluminate.

Pionierul televiziunii a creat primele imagini televizate cu obiecte în mișcare în 1924, prima față umană televizată în 1925 și prima imagine de obiect în mișcare în 1926. Transmiterea sa trans-atlantică din 1928 a imaginii unui chip uman a reprezentat o etapă de difuzare. Televiziunea color, televiziunea stereoscopică și televiziunea cu lumină infraroșie au fost toate demonstrate de Baird înainte de 1930.

Când a făcut lobby cu succes pentru emisiunea cu British Broadcasting Company, BBC a început să emită televiziune pe sistemul Baird cu 30 de linii în 1929. Prima piesă de televiziune britanică, „Omul cu floarea în gura lui”, a fost transmisă în iulie 1930 . BBC a adoptat serviciul de televiziune folosind tehnologia de televiziune electronică a Marconi-EMI, primul serviciu regulat de înaltă rezoluție din lume la 405 linii pe imagine - în 1936. Această tehnologie a câștigat în cele din urmă în sistemul Baird.

Baird a murit în 1946 în Bexhill-on-Sea, Sussex, Anglia.