Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

I* ! ÍJ

Fi r'l

N O Z D R O V I C Z K Y L Á S Z L Ó

A TE L E V t Z I Ó harmadik kiadás

A könyv első része a te lev íz ió

működésének megér téséhez szük

séges e l e k t r o - és rád ió techn ika i ala

pokat i s m e r t e t i . A második rész a

ko rsze rű te lev íz ió tech nikával fog-

l a l k o z i k ; i s m e r t e t i az adás és vé te l

e lvé t , tanácsokat ad a készü lékek

helyes kezeléséhez, továbbá egy

szerű h ibaelhárí tás i ú t m u t a t ó t kö-

z.31. K ü l ö n fe jezet fog la lkoz ik a te -

lavíz ió-antennák épí tésével és mé

re tezéséve l . A könyv harmadik

része az i pa r i t e lev íz ió t tárgyal ja,

va lamint á t t e k i n t é s t ad a te levíz ió

fe j lődésérő l és j ö v ő j é r ő l . A me l lék

let a nagytávolságú te lev íz ió -vé te l

szempont jábó l érdekes adatokat

ta r ta lmaz.

M Ű S Z A K I K Ö N Y V K I A D Ó

A v é d ő b o r í t ó t t e r vez te

F Ö L D I Á K G Y Ö R G Y

N O Z D R O V I C Z K Y

A T E L E V Í Z I Ó

N O Z D R Ö V I C Z K Y L Á S Z L Ó

A TELEVÍZIÓ H A R M A D I K , J A V Í T O T T K I A D Á S

M Ű S Z A K I K Ö N Y V K I A D Ó

B U D A P E S T , 1963

A szöveget e l lenőr iz te

T Á B O R I R Ó B E R T

A z i l l usz t rác ióka t

K O R C S M Á R O S P Á L

kész í te t te

© NOZDROVICZKY LÁSZLÓ, 1963

ETO: 621.397

M Ű 138-E-6365

Felelős k iadó : Sol t Sándor Felelős szerkesz tő : Ga ra E rnő Műszak i szerkesz tő : Márkus Bál in t *

Azonossági szám: 40 706 • ív te r j 'ede lem: 13 Á b r á k száma: 154 • Példányszám: 2 0 1 0 0 *

Kossuth N y o m d a , Budapest

E L Ő S Z Ó A Z E L S Ő K I A D Á S H O Z

Ezt a könyvet azoknak az olvasóknak ajánlom, akik a televízióról általános ismereteket kívánnak szerezni akár kíváncsiságból, akár pedig abból a célból, hogy a későbbiek során a televízióval komolyabban foglalkozzanak.

A rendszeres magyar televízió-műsorszórás megindulásával egyre gyarapodik a televízió-vevőkészülékek tulajdonosainak száma, s mind nagyobb lesz a televízióval foglalkozó amatőrök tábora. Napról napra nő a lakosság érdeklődése a technika iránt, az ifjúság kíváncsisága pedig a technikai vívmányokat illetően szinte végtelen. Napjainkban mind gyakrabban találkozunk a kérdésekkel: mi a televízió, hogyan működik? Milyen a televízió-adóállomás? Milyen a televízióvevőkészülék? Mi a televízió fejlődésének útja? Mire lehet a televíziót felhasználni a műsorszóráson kívül?

Ezek a tények és kérdések ösztönöztek e könyv megírására. Abból a feltételezésből indultam ki, hogy az olvasónak nincsenek elektro- és rádiótechnikai alapismeretei.

A televízió keletkezése és fejlődése szorosan összefügg a fizika és a technika fejlődésével. Ennek megfelelően a történelmi áttekintésben a fizika és más tudományágak területéről kitérek azokra a felfedezésekre és ismeretekre, amelyek a televízió megvalósítását lehetővé tették. Külön fejezetben foglalkozom az elektrotechnikai jelenségekkel, amelyeknek ismerete a televízió megértéséhez szükséges. Tárgyalom az első képtovábbítási kísérleteket vezetéken és Nipkov-tárcsa segítségével; ezeknek ugyan ma már csak történelmi jelentőségük van, de nagyon is alkalmasak arra, hogy a képtovábbítás lehetőségét elektromos jelekkel, valamint a képbontás és a képösszerakás lényegét megértsük.

A korszerű televízió-műsort úgyszólván kizárólag csak rádióhullámok közvetítik. Meg kell tehát ismernünk a rádióadás és a rádióvétel elvét, valamint a rádióhullámok terjedését. Ezek tisztázása után rátérek a korszerű televízió működési elvének ismertetésére, az adóállomás és a stúdió leírására, a vevőkészülék működésének és kezelésének tárgyalására. Foglalkozom a színes televízióval is. Elmondom, hogyan lehet megvalósítani, és milyen színes televíziórendszereket használnak külföldön.

Befejezésül megemlítem a televízióval kapcsolatos további lehetőségeket és a televízió alkalmazását a tudomány és technika területén.

E könyv megírásakor a hazai adottságokra és a fiatal magyar televízió nyújtotta lehetőségekre támaszkodtam. Figyelembe vettem a külföldön már meg-

jelent hasonló témájú és szintű könyveket, és hasznosítottam azokat a tapasztalatokat, amelyeknek felhasználása az anyag megértését megkönnyítheti.

A felhasznált irodalomból K. Gl atkov „A távolbalátás", A. M. H a I-fin „A televíziótechnika alapjai", H. Richter ,,TV- és URH-zsebkönyv", valamint M. S. K i v e r „A színes televízió alapjai" c. könyveket említem meg.

Végezetül köszönetemet fejezem ki Tábori Róbertnek, a könyv lektorának hasznos tanácsaiért és Z a j ká s Imrének a könyv tördelésekor végzett lelkes munkájáért.

Remélem, kitűzött célomat sikerült elérnem; az olvasó olyan könyvet kap kézbe, amely kielégíti a televízió iránti kíváncsiságát, magyarázatot talál a televízió megvalósításának lehetőségére, és felkelti az érdeklődést a technika eme érdekes és szép ága iránt.

Budapest, 1957. március 28. NOZDROVICZKY LÁSZLÓ

E L Ő S Z Ó A M Á S O D I K K I A D Á S H O Z

Az a tény, hogy e könyv első kiadása szinte hetek alatt elfogyott, bizonyítja, hogy a televízió iránti érdeklődés igen nagy. A televízió a technika iránt érdeklődők figyelmének középpontjában áll, különösen a rendszeres magyar televízióműsorszórás megindulása óta. ,

Amikor „A televízió" második, bővített kiadását útjára bocsátom, ezt az érdeklődést kívánom fokozottabb mértékben kielégíteni. Az olvasónak az előzőnél gyakorlatibb könyvet szeretnék adni. Az elméleti alapok ismertetése után ezért több figyelmet fordítottam a televíziókészülék-tulajdonost vagy leendő tulajdonost érdeklő gyakorlati kérdésekre.

A második kiadásban jelentős új anyag a televízió-vevőantennákat tárgyaló fejezet; ez az antennaépítéssel kapcsolatban részletes útmutatásokat ad. Foglalkozom a vételi, készülék- és antennahibákkal, tanácsokat adok az egyszerűbb hibák elhárítására. Ismertetem a televízió-vételi zavarokat, azok eredetét és megszüntetési lehetőségeiket. Foglalkozom a nagytávolságú televízióvétel kérdésével Is. Ismertetem továbbá a forgalomban levő vagy 1959-ben forgalomba kerülő magyar televízió-vevőkészülékeket.

A második kiadásban ismertetem az ipari televíziót. Ennek ui. már a közeljövőben jelentősége lesz a különböző iparágakban és a természettudományokban. Nem feledkezhetem meg természetesen a videotelefonról sem, amely ma már megoldott kérdésnek tekinthető.

A bővítésen kívül az első kiadás néhány fejezetét is kiegészítettem, javítottam, figyelembe véve az olvasók észrevételeit, bírálatait. A második kiadásra vonatkozó észrevételeket is hálás köszönettel veszem, és kérem azokat a Műszaki Könyvkiadóhoz eljuttatni.

Budapest, 1959. április 15. NOZDROVICZKY LÁSZLÓ

E L Ő S Z Ó A H A R M A D I K K I A D Á S H O Z

A televízió rohamos terjedése, az előző kiadások sikere, továbbá az Olvasóktól kapott levelek alapján határoztuk el e könyv újbóli megjelentetését.

A harmadik kiadás lényegében a második javított és bővített kiadás anyagát tartalmazza. Az előző kiadástól csak annyiban tér el, hogy a magyar gyártmányú tv-vevőkészülékek és azok műszaki adatai nem szerepelnek benne. Elmaradt továbbá a szakkifejezések szótárszerű felsorolása és értelmezése is. A készülékek ismertetését azért hagytuk el, mert e fejezet bővítése az időközben gyártott tv-vevőkészülékekkel egyrészt a terjedelmet igen megnövelte volna, másrészt pedig a szerző „Televízió otthonunkban" c. könyvének második kiadásában ez az ismertetés teljes egészében megtalálható. A szakkifejezések értelmezésére a beérkezett vélemények szerint az Olvasók nem tartanak igényt.

A KIADÓ

6

T A R T A L O M J E G Y Z É K

Előszó az első kiadáshoz 3 g c

Előszó a második kiadáshoz 5 C

Előszó a harmadik kiadáshoz 6 SJ o

Bevezetés 1 • ^

Történe/mi áttekintés g

Az opt ika 14 A mágnesség és az elektromosság 16 j 2 A világító anyagok, a légr i tk í to t t t é r 18 . c

Az e/ektrotechniko SZ A feszültség és az áram 20 Az elektromágnes 24 A korpuszkuláris sugárzás 27 Q Az e lekt ron 31 Q_ A fényelektromosság 34 J0 A fotocella 37 0

zz Képátvitel vezetéken ^

A szem és a látás 39 to A képtovábbítás első elgondolásai 42 j -

A ködfénylámpa 46 O A kép soronként i továbbítása 47 3

Mechanikai képbontás 48 Képtovábbítás Nipkov-tárcsával 50 . Q

A képet továbbító jel alakja 52 gj Mozgóképek továbbítása 53 ™ A továbbításra kerülő elektromos jelek mennyisége 54 $

A rádiótechnika £

A hullámmozgás 56 ^ A hanghullámok 57 ^ Az elektromágneses hullámok 58 Az elektromos hangátvitel 60 O

A mikrofon 61 ^ A hallgató 61 g A telefon 62 m

l Q CL 03

l W 0J 1_ O

A rezgőkör 62 Csi l lapított rezgések 64 Csillapítatlan rezgések 65 Az antenna 65 A hullámhossz és a frekvencia összefüggése 66

A rádióállomás 67 A moduláció 68 Az adás 69

A rádióvétel 69 A rezonancia 69 A demoduláció 71 A detektoros vevő 71 Az egyenes vevő 71 A frekvenciaváltó vevő 72 A vevőkészülék érzékenysége 74

Az elektroncső 75 A dióda 75 A t r ióda 75 A többrácsos csövek 77

A korszerű televízió

Képjelek átvitele rádióhul lámokkal 79 A frekvenciasávszélesség 79 A képelemszám és a sávszélesség 80 Az elektronikus képbontás 81

A rádióhullámok 82 A rádióhul lámok terjedése 82 Az egyes hul lámtartományok befogadóképessége 84

A képcső 8 6

A fluoreszkáló anyag 87 Az ioncsapda 88 Az elektronsugár eltérítése 88 A váltottsoros letapogatás 91 Az elektronsugár vezérlése 93 A szinkronizáció 93

A képbontócső " Az ikonoszkóp 94 Az elektronsokszorozó 98 A képor t ikon "

A korszerű televízió-adás és -vétel elve 102

A televízió-adás

Az adóállomás 1 y 5

Az adóantenna 105 A képadó 1 ° 7

A hangadó 1 ° 8

A frekvenciamoduláció 108 A magyar televízió főbb műszaki adatai 110

A stúdió A kamera 1 " A készülékterem 1 " A f i lmközvetí tés 117

8

A futópontos rendszer 118 A vidikonnal működő f i lmközvet í tő berendezés 118

A stúdión kívül i adás 119 A képrögzítés 123

A televízió-vétel

A vevőkészülék működése 125 Az egyenes erősítésű televízió-vevőkészülék 125 A frekvenciaváltó televízió-vevőkészülék 128 A készülék áramellátása 129

A vevőkészülék üzemeltetése 131 A kezelőgombok 131 A készülék üzembe helyezése 134 A nézési távolság 136 A vizsgálókép 136

A íe/evíz/á-antennók

Általános tudnivalók 140 Az antenna adatai 144 A kereskedelemben kapható televízió-antennák 148 Az antennaépítéssel kapcsolatos tudnivalók 150 A szobaantennák 150

A vételi hibák

A készülékhibák 153 A készülék nem működik 153 Melyik csövet el lenőrizzük 155 Égési szagok 156

A képhibák 156 A vevőantenna-hibái 158 A szellemkép 158

A visszaverőfelület helyének megállapítása 160 A zavarok 161

A fejlődés útja

A képélesség határa 164 A képméret növelése 166

A vet í te t t kép 166 A televízió-kép rögzítése mágneses szalagra 168 A televízió-adás hatósugarának növelése 171 A színes televízió 176

A színek 177 A színes kép 178 A színes televízió-rendszerek 180 A korszerű színes televízió 183 A három-elektronsugaras színes képcső . . . . 186 Az egy-elektronsugaras színes képcső 186 A lapos képcső 188

A háromdimenziós televízió 190 Az ipari televízió 192

Általános tudnivalók 192

9

A v id ikon 194 A zárt rendszerű ipari televízió 195 Az ipari televízió alkalmazása 196

A videotelefon 197

FÜGGELÉK

Tudnivalók a képcsőről

A nagy távolságú televizió-vétel

A televízió-szabványok

Az OIRT-szabvány fontosabb adatai 204 A CCIR-szabvány fontosabb adatai 205 Az angol szabvány fontosabb adatai 205 A francia szabvány fontosabb adatai 206 Az amerikai szabvány fontosabb adatai 206 A televízió-szabványok összehasonlítása 207 Az európai országokban használt televízió-szabványok 207

10

B E V E Z E T É S

A Széchenyi-hegyi k i r á n d u l ó k f i g y e l m é t kissé szokat lan épü le t ragadja meg, ehhez hasonló a budai hegyekben nemigen lá tha tó . A t í z e m e l e t n y i magasságú é p í t m é n y t e t e j é r ő l lepkeszárnyakra e m l é k e z t e t ő nyú l ványokka l e l l á t o t t vasszerkezet e m e l k e d i k a magasba.

Ezt az é p ü l e t e t k ü l ö n b e n Budapest egész t e r ü l e t é r ő l is jó l l á tha t j uk , ha megfe le lő k i l á tóhe l ye t ke resünk magunknak . A budapest i te lev íz ió adóál lomás „ u r a l k o d i k " az egész város és k ö r n y é k e f e l e t t . A z épü le t t e t e j én levő te lev íz ió -adóantenna a budapest i és Budapesthez köze l i vá rosok és falvak te lev íz ió -e lő f i ze tő inek sugározza a m ű s o r t . . .

. . . A te lev íz ió -vevőkészü lék e l ő t t ü l ü n k . A szobában csak egy asztali lámpa v i lágí t . Fé lhomály van. A készülék elő lapján kékesfehér színben v i lágí t a k é p e r n y ő . Ha eléggé közel ha jo lunk a k é p e r n y ő h ö z , igen v é k o n y v i lág í tó vona lakat l á t h a t u n k ra j ta , am in t egymás a la t t szorosan sorakoznak , és haladnak az e r n y ő egy ik végétő l a másik ig .

A l i g t e l i k el pár perc, és az e r n y ő n meg je len ik a budapest i te lev íz ió adóál lomás v izsgálóképe. Házigazdánk a k e z e l ő g o m b o k h o z nyú l , s az edd ig e l m o s ó d o t t , ugrá ló képe t élesre á l l í t ja . A kép most már k r i s tá l y t i sz tán , nyugod tan áll az e r n y ő n . Közben a k ísérőzene hangjai is fe lcsendülnek. O lyan t isz tán és te rmésze tesen hangzik a Rákócz i - indu ló , m i n t h a a helyszínen hal lgatnánk a zeneka r t . I lyen j ó m inőségű , zavarmentes hangvisszaadáshoz nem s z o k t u n k hozzá n o r m á l rád ióvevő készü lékünk hallgatása közben .

Elhangzanak a Rákócz i - indu ló u to l só akko rd j a i is. A v izsgálókép e l t ű -n ik 'az e r n y ő r ő l , s he lyében csinos, f ia ta l nő j e l en i k meg . Üdvözö l b e n n ü n k e t , és be je len t i , hogy a te lev íz ió -adó megkezd i m ű s o r á t . . .

P i l lanatok a la t t az Operaházban vagyunk . A színpadon az i smer t , közkedve l t színészek játszanak. De a színészeket nem a megszoko t t m ó d o n lá t juk , nem egy he l y rő l (valahonnan f e n t r ő l az e r k é l y r ő l vagy akár a páholybó l ) , hanem e l ö l r ő l , o l da l r ó l , t á v o l r ó l vagy éppen nagyon k ö z e l r ő l , néha pedig há tu l r ó l f i gye lhe t j ük ő k e t .

Te lev íz ió -vevőkészü lékünk hasonló könnyedséggel elvisz bennünke t a Néps tad ionba is. Jelen l e h e t ü n k a nagy nemze tköz i f u t b a l l m é r k ő z é s e k e n ; csapatunk csatárai t pár lépésnyi távo lságró l k ö v e t h e t j ü k , m i közben valam e l y i k ü k a s z u r k o l ó k buzdí tásátó l k ísérve g ó l t r ú g az e l lenfé l kapujába.

11

Lá tha t j uk a g ó l l ö v ő csatár arcán fe l ragyogó ö r ö m e t és a kapus e l keserede t t ségét is.

V e v ő k é s z ü l é k ü n k k é p e r n y ő j é t nézve, h ihe te t l en gyorsasággal és köny -nyedséggel szágu ldunk egy ik kapu tó l a más ik ig . Még ha s i k e r ü l t vo lna is be lépőjegyet szerezn i , a j á t é k o t a k k o r sem n é z h e t t ü k vo lna anny i n é z ő p o n t b ó l , m i n t a t e l ev í z i óva l ; a mérkőzés t a b í r ó , a já tékos , a kapu me l l e t t lese lkedő f o t o r i p o r t e r vagy akár a labda „ s z e m s z ö g é b ő l " is nézhe t jük .

V e v ő k é s z ü l é k ü n k képe rnyő jén l á tha t j uk az új f i l m e k b e m u t a t ó i t , a nagy zeneka r i hangversenyeke t , a c i rkusz i e lőadásokat és sok más nevezetes esemény t , a m e l y e k n e k meg tek in tésé re közben nem j u t ha tnánk e l .

A t e c h n i k a e r e m e k m ű v e a t u d ó s o k sok évszázados munká jának k ö szönhe tő . De amíg megszü le te t t a ko rsze rű te lev íz ió , az e m b e r e k n e k soksok t e r m é s z e t i je lenséget k e l l e t t f e l i s m e r n i ö k , a t u d ó s o k n a k és k u t a t ó k n a k számos f i z i k a i , vegyészet i és t echn i ka i ké rdés t mego ldan iok és számtalan k ísér le te t e lvégezn iök .

Nos r ö v i d e n , a ko rsze rű te lev íz ió megvalósításához az alábbi feladat o k a t kel l m e g o l d a n i :

a) a t o v á b b í t a n d ó k é p r ő l származó fényhatást áta lakí tani e l e k t r o m o s j e l e k k é — úgyneveze t t k é p j e l e k k é ;

b) a kép je lekke l vezére ln i az adóál lomás által k i sugárzo t t e l e k t r o mágneses hu l l ámoka t ( r á d i ó h u l l á m o k a t ) ;

c) a vevőkészü lék segítségével az e lek t romágneses hu l lámok energ iáját visszaalakítani k é p j e l e k k é ;

d) a kép je l eke t a t o v á b b í t o t t kép fényenerg iá jává vá l t oz ta tn i . Hogyan s i k e r ü l t az e m b e r e k n e k m indez t mego ldan iok , hogyan szerez

t é k meg az ehhez szükséges i s m e r e t e k e t , m i l yen utak veze t tek a cé lhoz , azt i s m e r t e t j ü k e k ö n y v b e n .

12

T Ö R T É N E L M I Á T T E K I N T É S

A tá rsada lom és a c iv i l izác ió sok évezredes t ö r t é n e t e fo lyamán az e m b e r e k b e n ál landóan megvo l t az a t ö r e k v é s , hogy m i n d ú jabb és ú jabb h í r közlési lehe tőségeket ta lá l janak. A tá rsada lom fe j lődésével együ t t f e j l őd tek a h í r k ö z l ő eszközök, így a te lev íz ió is, amely e lsősorban h í r k ö z l ő eszköznek t e k i n t h e t ő . Ez is hosszú fe j lődési u ta t t e t t meg, és sok idő t e l t el azóta, hogy őse ink a l e g p r i m i t í v e b b eszközökke l t o v á b b í t o t t á k az első j e l eke t egészen add ig , amíg el nem j u t o t t a k a m o d e r n te lev í z ió ig .

A mai t e lev íz ió e l képze lhe te t l en vo lna , ha nem i s m e r n é n k az o p t i k a , a mágnesség és az e lek t romosság t ö r v é n y e i t , szemünk és f ü l ü n k szerkeze t i fe lépí tését és működésé t . N e m beszé lhetnénk te lev íz ió -műsorszó rás ró l , ha nem ta lá l ták vo lna fel a t á v í r ó t , a t e l e f on t , a moz i t , a r á d i ó t és a k é p t á v í r ó t . Számtalan nagyobb és k isebb felfedezés e lőz te meg t e h á t a t e l e v í z i ó t .

Hogy a te levíz ió-adás és -véte l e lvé t való jában megér thessük , beszéln ü n k ke l l r ö v i d e n azok ró l az i s m e r e t e k r ő l , ame lyek a te lev íz ió megvalósí tásával szorosan összefüggnek.

M i n d e n e k e l ő t t f e l m e r ü l h e t a ké rdés : m i l yen idős is t u l a j d o n k é p p e n a távolbalátás? Nos , e r r ő l a k ö v e t k e z ő k e t m o n d h a t j u k :

N á l u n k csak az u t ó b b i években kezd tek beszélni szélesebb k ö r ö k b e n a t e l e v í z i ó r ó l . A z első k ísér le t i te lev íz ió-adások csak pár évvel eze lő t t i n d u l t a k meg. A másod ik v i lágháború befejezése után azonban m i n d gyakrabban t a l á l k o z t u n k o lyan ú jságc ikkekke l , ame lyek a kü l f ö l d i te lev íz ió -adásokró l számol tak be. A szakemberek a t e lev í z i ó - techn i ka t e r ü l e t é n már néhány év t izede do lgoznak , egyes t u d ó s o k és fe l ta lá lók már t ö b b , m i n t 50 éve. A m o z g ó k é p e k továbbí tására szolgáló berendezés első t e r v e pedig már 75 évnél is idősebb.

A z o k a t udományágak , szek te rü l e tek és fe l fedezések, ame lyek a távo lba látás megvalósítását l ehe tővé t e t t é k , egyes esetekben t ö b b évszázadosak, eset leg évezredesek.

Kezd jük t e h á t a lege le jén.

13

A z o p t i k a

A te lev íz ió t ö r t é n e t e a k k o r k e z d ő d ö t t , a m i k o r néhány ezer évvel eze lő t t az e m b e r tuda tosan kezd te megf igye ln i az o p t i k a i , mágneses és e l e k t r o m o s je lenségeke t ; ezek ugyanis a te lev í z ió - techn ika alapjai .

A m i k o r az o p t i k a i , mágnességi és e lek t romosság i megf igye léseket az e m b e r e k é r t é k e l n i k e z d t é k , és a je lenségeket egymással összefüggésbe hozt á k , csodálatra m é l t ó do lgoknak l e t t e k t a n ú i . Egymás után szü le t tek a f e l fedezések. A z e r e d m é n y e k : új eszközök és ta lá lmányok az e m b e r é l e té t k ö n n y í t e t t é k meg, és b i z t os í t o t t ák a fe j lődés t o v á b b i ú t ja i t .

A z o p t i k a i je lenségeket az e m b e r e k már régen meg f igye l ték . Ő s e i n k a víz fö lé hajolva t ü k ö r k é p ü k e t lá t ták . E le inte f e l t é t l enü l meg i j ed tek t ő l e , később azonban r á j ö t t e k , hogy ez saját k é p ü k , ami csodálatos m ó d o n ke le t keze t t , s fé le lem he l ye t t megelégedés fog ta el ő k e t .

Sokkal később, a m i k o r az e m b e r e k m e g i s m e r t é k a f émeke t , és f é m kész í tményeke t kezd tek gyá r tan i , az első tá rgyak egy ike a t ü k ö r v o l t — s imára csiszolt réz- vagy b ronz lemez . A t ü k ö r r e l f é n y f o l t o t lehet ve t í t en i . Az e m b e r e k e t é r d e k e l n i kezd te ez a je lenség. E le in te csak szórakozásból , később pedig k o m o l y a n kezd ték t a n u l m á n y o z n i .

V iszony lag r ö v i d i dő a lat t á l l ap í to t ták meg a fényvisszaverődés és a f ény tö rés t ö r v é n y e i t . Megmagyaráztak o lyan egyszerű je lenségeket , m i n t p l . a fé l ig vízbe m e r í t e t t pálca látszólagos t ö résé t .

A m ú l t század végén az a rcheo lógusok ásatásokat végeztek azokon a he l yeken , ahol v a l a m i k o r Asszír ia fővárosa, N i n i v e á l l o t t . A sok r i t k a le le t közü l kü lönösen egy ragadta meg a f i g y e l m ü k e t . Ez egy kvarck r i s tá l y v o l t , ame l ye t ké tség te lenü l e m b e r i kéz csiszolt lencse a lakúra. A fénysugarak, m i k ö z b e n áthaladnak az i lyen lencsén, m e g t ö r n e k és egy pon tban , a fókuszban összpontosu lnak . Ha a lencse által összegyű j tö t t napsugarakat könnyen gyu l l adó anyagra i r ány í t j uk , az hamarosan meggyu l lad . G y e r m e k k o r u n k b a n ezt b izonyára már sokszor k i p r ó b á l t u k .

A lencsét , a nagyítóüveget t e h á t már a régi asszírok is i sme r tek . M inden b izonnya l i s m e r t é k a fény egyéb a l ap tö r vénye i t , va lamin t az op t i ka i je lenségek más tö rvénysze rűsége i t is.

A k ö z é p k o r b a n a t u d o m á n y és k u l t ú r a egy i k közpon t j a A ráb ia v o l t . A V I I . században az a rabok hatalmas, k u l t u r á l t b i r oda lma t t e r e m t e t t e k . A régi gör ö g és r óma i k u l t ú r á b ó l sok m i n d e n t á t v e t t e k , a t u d o m á n y t t o v á b b fe j lesz te t ték .

1000 k ö r ü l Aráb iában é l t Alhazen t u d ó s , aki e lsőnek kezdte t a n u l mányozn i az e m b e r i szem fe lép í tését . O adta meg elsőnek a látási fo lyamat helyes magyarázatát, és m e g d ö n t ö t t e azt a rég i fel fogást, m iszer in t a szem lá thata t lan sugarakat bocsát k i magából . A rég i e lképzelés szer in t ugyanis az e m b e r i szemből k i sugárzo t t lá thata t lan sugarak a r o v a r o k t a p i n t ó i h o z hasonlóan tapogat ják végig a k ö r n y e z ő t á rgyaka t , s így szerzünk benyomásokat a k ü l v i l á g r ó l . Alhazen beb i zony í t o t t a , hogy éppen e l l enkező leg : a

14

k ö r n y e z ő t á r g y a k r ó l v isszavert fénysugarak szemünkbe k e r ü l n e k , és o t t látási benyomást ke l t enek . Ez a megállapítás v o l t az alap, ame ly re a távo lba látás b o n y o l u l t megoldását a később iekben he lyez ték .

A z a rabok azonban nemcsak a szemet és a látás mechanizmusát t a n u l mányoz ták , hanem fog la l koz tak az o p t i k a egyéb t e r ü l e t e i v e l is. Alhazen e m l í t i meg e lsőnek munká iban a nagyí tóüveget , a szemüveget , me lye t csak 250 évvel később a ján lo t t rosszul lá tó ko r tá rsa inak a neves angol f i z i kus és f i lozó fus , R. Bacon.

A k ö z é p k o r tudósa i közü l k ü l ö n meg ke l l még e m l í t e n ü n k Leonardo da Vincit, a nagy g o n d o l k o d ó t és művész t . O már 1470-ben fe l fedezte az e m b e r i szem néhány igen meg lepő sajátosságát.

Szemünk nem olyan t ö k é l e t e s , m i n t g o n d o l n á n k . N e m képes p l . k ö v e t n i a gyorsan mozgó tá rgyaka t , de a l á t o t t a k a t a benyomás megszűnte u tán is meg ta r t j a egy darab ig . A szem érzékenysége sem egyenletes. Sö té tben , homályban nem k ü l ö n b ö z t e t i meg a színeket . Igaz azonban, hogy szemünk érzékenysége igen nagy; m e g k ü l ö n b ö z t e t i a legk isebb vi lágosságváltozásokat is, és még nagy távo lságokbó l is képes meg lá tn i a gye r t ya fény t . A szem a l á t o t t képbő l azonban csak a középső részt lát ja é lesen. A h h o z , hogy az egész képet egy fo rma t isz tán lássuk, s zemünke t á l landóan mozga tnunk ke l l , szem ü n k k e l a k é p e t végig ke l l t a p o g a t n u n k .

A szem csodálatra m é l t ó szerkezet , de u g y a n a k k o r f i z i ka i s z e m p o n t b ó l t ö k é l e t l e n . Ezt a t öké le t l ensége t az agy he lyesbí t i . Ezér t l á t j uk a tá rgyaka t helyesen, és nem vesszük észre a szem töké le t l enségé t . N e m t u d j u k , hogyan lá t nánk a k k o r , ha egy szép napon megszűnnének szemünk t öké le t l ensége i . Va lószínűleg le ke l lene m o n d a n u n k a m o z i r ó l és a t e l e v í z i ó r ó l , ezek ugyanis szem ü n k e m l í t e t t t öké le t l ensége i t hasznosít ják, m i n t a később iekben majd l á t j uk .

A t e l e v í z i ó t i l l e tően je len tős esemény t ö r t é n t 1666-ban is. E k k o r fe jezte be Newton, neves angol t u d ó s , klasszikus k í sé r l e te i t az üvegpr i zmán á tbocsá to t t f ehé r fény sz ínspek t rumának tanulmányozásával kapcsolatban. Newton ugyanis ész le l te , hogy az üvegp r i zmán á tbo c s á to t t fehér fénysugarak fe lbomlanak a sz ivárvány színei re. Ebből azt a k ö v e t k e z t e t é s t von ta le, hogy a fehér napfény a sz ivárvány va lameny-nyi színének sugara iból t e v ő d i k össze. K ísér le te iben a p r i zmának egyéb szerepe nem v o l t , m i n t hogy a fehér színt összetevő i re bontsa. A m i k o r ugyanis az így f e l b o n t o t t sugarakat egy másik p r izmáva l ú jbó l összegyű j tö t te , ismét f ehé r színt k a p o t t . E fe l fedezésnek nagy fontosságát majd csak a k k o r f og juk l á tn i , a m i k o r a színes t e l ev í z i ó ró l beszélünk.

A m á g n e s s é g és a z e l e k t r o m o s s á g

Most g o n d o l j u n k egy p i l lanat ra az ó g ö r ö g Magnézia város lakosaira. E gazdag város lakói időszámí tásunk e l ő t t a V I I — V I . sz.-ban az egyéb á r u k o n k ívü l csodakövekke l is ke resked tek . A város t k ö r n y e z ő hegyekben ugyanis néha o lyan k ö v e k e t ta lá l tak , a m e l y e k „ csodá la t ra m é l t ó m ó d o n v i s e l k e d t e k " . Ha egy i lyen „ c s o d a k ő " közelébe vasdarabot he lyez tek , azt a kő magához r á n t o t t a . A vasdarabot csak e rőve l l e h e t e t t e l távo l í tan i t ő l e . Ez a szokat lan je lenség anny i ra megragadta az e m b e r e k képze le té t , hogy a legfantaszt ikusabb m o n d á k és hí reszte lések t e r j e d t e k e l .

Ezek közü l m e g e m l í t j ü k a vasszeges saruban j á ró pásztor legendáját . O a hegyek k ö z ö t t csatangolva egy sz ik lához „ r a g a d t " . H e l y é r ő l csak a k k o r t u d o t t e l m o z d u l n i , a m i k o r lábát k i o l d o t t a a sa rubó l . U g y a n a k k o r a t e n g e r é szek k ö z ö t t az a h iede lem t e r j e d t e l , hogy a t e n g e r b e n vannak olyan sz ik lák, a m e l y e k m e l l e t t nem szabad vasszegekkel szegezet t ha jókkal e lha józn i . Ha a hajó i lyen sz ik lá t köze l í t meg, a szegeket a szik la magához ránt ja , és a hajó da rabok ra esik szét .

N o s a „ c s o d a k ö v e k " , ame lyeke t a g ö r ö g ö k ta lá l tak , nem vo l t ak kövek . Ez mágneses vasérc v o l t , pontosabban vasox id . A „ m á g n e s e s " elnevezés Magnézia város nevéből származik .

A mágnes azonban Kínában már régebben ismeretes vo l t . Míg a g ö r ö g f i l ozó fusok és t u d ó s o k azon fá radoz tak , hogy fe l fogják a mágnes csodálatos sajátosságát, add ig a kínaiak ezt már régen gyako r la t i cé lokra használták, nevezetesen i rány je lzésre . Segítségével a tengerészek és az utasok Észak-Dél i rányá t ha tá roz ták meg. E r r ő l az időszámí tásunk e l ő t t kb . 1100-ban í r t kínai fe l jegyzések t anúskodnak .

A mágneses i r á n y t ű t a k ína iak tó l az a rabok v e t t é k át, t ő l ü k pedig az európa iak .

A X V I . sz. végéig azonban a mágnességről csak há rom do log v o l t i smere tes :

a mágnes egyes f é m e k e t , p l . a vasat magához vonzza; ha egy vasdarab a mágneshez ér , az maga is mágneses lesz; a mágnesből kész í te t t nyi lacska egy ik végével m ind ig az északi i rány t

mu ta t j a . A mágneses je lenség első felhasználása u tán 30 évszázaddal megszü le te t t

az e l e k t r o t e c h n i k a , amely nagy részben a mágneses je lenségeket hasznosít ja. A z u t ó b b i évszázadokban sokkal t ö b b e t t u d t u n k meg a mágnességről , m i n t az azt mege lőző há rom évezred a la t t .

*

A z időszámí tásunk e l ő t t i V I . században Thales, neves matemat i kus és f i l ozó fus , az ó k o r i Görögország egy ik legnagyobb tudósa, taní tványaival a

16

mágneshez hasonló csodálatos k ö v e k e t ke rese t t . Fáradozása nem v o l t hiábava ló . A ta lá l t k ö v e k azonban nem hason l í to t tak a mágneshez. Pirosas sárgásbarna színűek és a mágnesnél sokka l k ö n n y e b b e k v o l t a k , a t ű z b e n pedig e lég tek . A t e n g e r hu l lámai s o d o r t á k ezeke t pa r t r a . A m i k o r Thales a t e n g e r i mosza t tó l és h o m o k t ó l megt isz t í tan i akarván, gyapjúszövésű kön töse szélével m e g t ö r ö l t e ő k e t , csoda t ö r t é n t : a hajszálak, a po rszemek , a száraz fűszálak a kövekhez u g r o t t a k , hozzájuk tapad tak , majd r ö v i d i dő múlva e lvá l tak t ő l ü k . Ez hason l í t o t t a mágnes által e lő idéze t t je lenséghez, de ezek a k ö v e k o lyan anyagokat v o n z o t t a k , ame lyeke t a mágnes nem r á n t o t t magához.

A ta lá l t k ő bo ros t yánkő v o l t . A bo ros t yánkőben néha kő r i sbogaraka t vagy más r o v a r o k a t t a lá lha tunk . Je len lé tük é r t h e t ő , mive l a b o r o s t y á n k ő t u l a j d o n k é p p e n nem k ő , hanem növény i gyanta , mely v a l a m i k o r v é k o n y réteggel b o r í t o t t a ma jdnem az egész szárazfö ldet . A kő r i sbogarak nem i smerve a rá juk vá ró veszély t , rászál l tak a gyan ta ré teg re , hozzáragadtak, és e lsü l l yedt e k benne. A megkövesede t t gyantában a kő r i sbogarak o l yanok marad tak , ami l yenek m i l l i ó n y i évekke l eze lő t t vo l t ak .

Ha a b o r o s t y á n k ö v e t megdö rzsö l j ük , elektromos töltést vesz fe l . Ezzel magyarázható az a je lenség, hogy magához ragadja a k ö n n y ű tá rgyaka t .

A z e/ektromossóg" elnevezés az „ e l e k t r o n " szóból e r e d . A z ó k o r i g ö r ö g ö k így nevez ték ugyanis a b o r o s t y á n k ö v e t . A bo ros t yánkőve l kapcsolatos je lenségek képez ik az e l e k t r o t e c h n i k a másik fon tosabb alapját .

(Meg jegyezzük, hogy 1891 ó ta e l e k t r o n n a k nevezzük az a k k o r i b a n legk isebbnek vé l t anyagi részecskét, amely az e lemi negatív t ö l t é s h o r d o z ó . )

A z i d ő k fo lyamán a b o r o s t y á n k ő v e l , a dörzse lek t romosságga l a t u d ó s o k még sokat fog la l koz tak . A X V I I . századig azonban nem sok ra m e n t e k ve le . Egyszerű kis eszközökke l már s i k e r ü l t sz ik rá t k e l t e n i , a m i k o r 0. Guericke, Magdeburg város po lgá rmes te re , ak inek nevével a v á k u u m m a l kapcsolatban még ta lá l kozn i f ogunk , o lyan gépet szerkesz te t t , amel lye l képes v o l t e lőá l l í tani a „ l á t h a t a t l a n e l e k t r o m o s f o l y a d é k o t " . I lyen fo l yadék j e l en lé tének t u l a j d o n í t o t t á k ugyanis a megdörzsö l t anyagok azon tu la jdonságát , hogy kis tá rgyaka t képesek magukhoz ragadni .

Guericke o l vasz to t t kénbő l g y e r m e k f e j nagyságú g ö m b ö t ö n t e t e t t , azt k ö s z ö r ű k ő mód já ra f o rga tóka r ra l e l l á t o t t t enge l y re he lyez te , és faál lványra szere l te fe l . M i k o r a g ö m b ö t gyorsan f o rga tn i kezd te , és t e n y e r é t hozzászor í tva megdörzsö l te azt , a g ö m b erősen meg te l t e lek t romosságga l . Ezek után a g ö m b képes v o l t bo lyhokná l nagyobb tá rgyaka t is magához vonzan i .

Ez v o l t az első e l ek t rosz ta t i kus gép , ame l y i k alkalmas v o l t nagyobb e l e k t r o m o s t ö l t é s e k előál l í tására. A k a p o t t energ ia te rmésze tesen j e l en ték te len v o l t .

A dörzse lek t romosságga l kapcsolatban i t t még csak anny i t e m l í t ü n k m e g : néhány t udós megf igye l te , hogy a megdörzsö l t bo ros tyán pattogással k ísér t ap ró sz ik ráka t ve t . M i k o r ezt a je lenséget az e l e k t r o m o s gépekke l kapcsolatban t a n u l m á n y o z n i kezd ték , azt a fe l té te lezés t hangsú lyozták , hogy

2 A televízió 17

a je lenség k ics iben ugyanaz, m i n t a f ö l d ü n k ö n m i n d e n percben m i l l i ószor ta nagyobb m é r t é k b e n ész le lhető je lenség, a v i l l á m . A z t kezd ték h i n n i , hogy a bo ros tyán f e l ü l e té rő l v e t e t t kis sz ik rák m i n i a t ű r v i l lámlások, a pattogás pedig azonos a mennydörgésse l . E fe l té te lezésnek a helyessége azonban csak a k ö v e t k e z ő században b i zonyosodo t t be.

A v i l á g í t ó a n y a g o k , a l é g r i t k í t o t t t é r

Ki ne ha l l o t t vo lna az a l k i m i s t á k r ó l , a k ö z é p k o r vegyészeiről? A z t is t u d j u k , m i v o l t m ű k ö d é s ü k fő cél ja. Meg akar ták ta lá ln i annak mód já t , hogyan lehet az anyagokat á t vá l t oz ta tn i , de fő leg azt, m i k é n t lehet a l eg je len ték te lenebb kövecskét is arannyá v á l t o z t a t n i . Ma már t u d j u k , hogy az a l k im is ták munká lkodása m inden t u d o m á n y o s a lapot n é l k ü l ö z ö t t , fő leg „ v a r á z s l a t o k r a " a lapu l t , és ko tyvasz tásokbó l á l l t . A r a n y a t nem s i k e r ü l t gyá r tan iuk , de azér t munká l kodásuk mégsem marad t haszonta lan.

Tevékenykedésük során az a l k im is ták számos hasznos do lgo t fedez tek fe l , m u n k á j u k k a l l e rak ták a ko rszerű vegyészet alapját .

A z a l k im is ták f i g y e l m é t kü lönösen a foszfor k ö t ö t t e le, mive l m i n d e n , ami ezzel kapcsolatba k e r ü l t , v i l ág í t o t t , ége t t , f ü s t ö l t vagy r o b b a n t . . .

A foszfor a sö té tben v i lágí t ané l kü l , hogy égne. A n n a k ide jén ez e legendő v o l t ahhoz, hogy a foszforban va lami lyen t i t o k z a t o s e r ő t gyanítsanak, ame lynek segítségével esetleg az aranyat is e lőá l l í tha t ják . A z a lk im is táka t t ehá t a foszfor kü lönösképpen é r d e k e l t e .

A foszfor u tán más anyagokat is ta lá l tak , ame lyek a fosz forhoz hasonlóan f é n y l e t t e k , „ f osz fo reszká l t ak " . A vegyészek ma már úgyszólván bá rm i l yen „ v a r á z s l a t r a " is képesek a foszforeszkálással kapcsolatban. A l egkü lönbözőbb sz ínekben v i lág í tó anyagokat képesek e lőá l l í tan i , rende lkezésünk re t u d n a k bocsátani o lyan anyagokat is, ame lyek csak a d o t t k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t , megha tá rozo t t behatásokra v i lágí tanak, anny i ide ig , amedd ig éppen szükséges.

A te lev íz ió - techn ikában ezeknek a v i lág í tó anyagoknak igen fon tos szerepük van. Ezekkel v o n j u k be a te lev íz ió képcső e r n y ő j é t . Segítségükkel lá t juk a képcső e rnyő jén a képeke t .

*

Guericke po lgá rmes te r nevét már e m l í t e t t ü k . Dicsősége nem is anny i ra e l e k t r o m o s gépének megszerkesztéséhez f űződ i k , m i n t i nkább a f i z ika i könyvek ben „ m a g d e b u r g i f é l g ö m b ö k " elnevezés

alat t i smer t k ísér le téhez. Ké t , egymáshoz jó l i l leszkedő fé l gömbbő l a d e r é k po lgármes te r magakészí te t te sz ivat tyú jával k isz iva t tyúz ta a levegőt . E k k o r a ké t f é l gömbhöz lovakat f o g a t o t t be. A f é l g ö m b ö k e t egymáshoz n y o m ó külső légnyomás o lyan nagy v o l t , hogy a lovak nem t u d t á k ezeket szé thúzn i .

Sok-sok évvel később a vákuum — l é g r i t k í t o t t t é r — a vákuumcsövek alapja l e t t . L é g r i t k í t o t t a k a fo toce l lák , rád iócsövek és a te lev íz ió -képcsövek , ame lyeke t a ko rsze rű te lev íz ió használ. V á k u u m né lkü l a te lev íz ió nem j u t o t t vo lna el odá ig , ahol ma van .

2 19

A Z E L E K T R O T E C H N I K A

A f e s z ü l t s é g és a z á r a m

M i n t az edd ig iekbő l l á tha t juk , a mágnességgel és az e lekt romossággal kapcsolatos legegyszerűbb je lenségeket az e m b e r e k már sok-sok évszázad ó ta i s m e r i k . E je lenségeket azonban egészen a X V I I I . századig nem t u d t á k ke l l őképpen megmagyarázn i , egymással összefüggésbe hozn i , még kevésbé gyako r l a t i l ag fe lhasználni . A z e lek t romosságo t va lami lyen lá thatat lan fo lyad é k n a k vé l t ék . Tanu lmányozn i nem t u d t á k , m e r t az e lek t romosságbó l megfe le lő menny iséget nem v o l t a k képesek összegyű j ten i .

A megdörzsö l t bo ros t yánkő fe lü le tén k e l e t k e z e t t e l e k t r o m o s tö l t és csak kis szikrázásra és pat togásra v o l t képes. Nagyon gyenge v o l t , hiszen csak kis bo l yhoka t , szálakat t u d o t t vonzan i .

A z e lek t romosság tanulmányozásához tehá t va lami lyen m ó d o n nagyobb mennyiségű „ l á tha ta t l an f o l y a d é k o t " ke l l e t t vo lna összegyűj ten i . Ehhez azonban megfe le lő edény t ke l l e t t készí ten i .

A z e lek t romosság gyű j tésérc alkalmas első „ e d é n y t " Ho l land iában , a leydeni egye temen kész í te t ték e l . Innen e red a f i z ika i k ö n y v e k b ő l i smer t „ l e y d e n i pa lack " elnevezés.

A leydeni palack o lyan üvegedény, ame lynek belső és kü lső o lda lához vékony ón lemez s imul ( 1 . ábra). A m i k o r a palack fegyverze te i t , a belső és kü lső lemez t e l e k t r o m o s gép pólusaival k ö t ö t t é k össze, azok e l e k t r o m o s t ö l t é s t v e t t e k fe l . A z

1. ábra. Leydeni palack így fe l ve t t t ö l t é s t a palack viszonylaj ; hosszú időn keresztü l képes v o l t meg ta r tan i .

A palackban összegyű j tö t t e l e k t r o m o s t ö l t é s t a fegyverzetek r ö v i d r e zárásával s ü t ö t t é k k i . Kisütés közben azonban azt észle l ték, ho^y rossz é r in tkezés esetén erős szikrázás és pattogás ke le t kez i k . Min tha . 1 / e l e k t r o m o s gép pólusai t zá r ták vo lna r ö v i d r e . A leyden i palack tehá t á tve t te az e l e k t r o m o s gép t ö l t é s é t , s azt t á r o l t a .

A leyden i palackkal kapcsolatos je lenségeket tanu lmányozva a t u d ó s o k hamarosan megá l lap í to t ták , hogy e l e k t r o m o s befogadóképessége, vagyis kapacitása annál nagyobb, mennél nagyobbak a m é r e t e i , pontosabban mennél

20

nagyobbak a fegyve rze tek fe lü le te i és menné l vékonyabb az ezeket szétválasztó üveg — menné l köze lebb vannak t e h á t a fegyve rze tek egymáshoz.

A k í sé r l e teke t a leyden i palackkal és az e lek t romossággal szorgalmasan fo l y ta t t ák . A m i k o r t ö b b palackot párhuzamosan ö s s z e k ö t ö t t e k egymással, már annyi e l e k t r o m o s t ö l t é s t t u d t a k összegyűj ten i , hogy azt veze téken 3 km-es távolságra l ehe te t t t ovább í t an i . Eközben ész le l ték azt is, hogy amíg a t ö l t é s a veze ték egy ik végétő l e l j u t a másik végéig , b izonyos idő e l t e l i k , ez az idő azonban olyan r ö v i d , hogy a k k o r i b a n még m é r n i sem t u d t á k . (Csak sokkal később s i k e r ü l t megál lapí tani az e lek t romosság te r jedés i sebességét. Ez szabadtér i te r jedés esetén egyen lő a fény te r jedés i sebességével, t e h á t 300 000 km/s . Veze téken való t e r j e d é s k o r azonban — a veze ték fe lépí tésétő l függően — kisebb ennél . )

A X V I I I . század közepén t e h á t a t u d ó s o k e l j u t o t t a k odáig , hogy e l e k t r o mos géppel már nagyobb mennyiségű dö rzse lek t romosságo t képesek vo l t ak e lőá l l í tan i , ezt a leyden i palackban el is t u d t á k rak tá rozn i és veze téken nagyobb távolságra t o v á b b í t a n i . De az e lek t romosság erőssége v iszonylag még a k k o r is k ics iny v o l t , a m i k o r már t ö b b leyden i palackot kapcso l tak össze. A k a p o t t sz ik rákat nem l e h e t e t t összehasonlí tani a v iharos égen lá tha tó nagy „ s z i k r á k k a l " .

E k k o r kezdte el k ísé r le te i t Lomonoszov, o rosz akadémikus a nagy erősségű e l e k t r o m o s sz ik rák előál l í tására.

Lomonoszov l abo ra tó r i umának te tősze rkeze tébe sz igete l t f é m r u d a t é p í t t e t e t t be. A f é m r ú d egy ik vége magasba e m e l k e d e t t az épü le t t e te j e f ö l ö t t , másik vége pedig l abo ra tó r i umában v o l t . V i h a r esetén e f é m r ú d b ó l vak í tó fényességű sz ik rákat k a p o t t . A szikrázást ágyúdörgéshez hasonló hang k ísér te .

K ísé r le te i során Lomonoszov a r ra a meggyőződésre j u t o t t , hogy a v i l lámlás és az e l e k t r o m o s gépek segítségével k a p o t t szikrázás azonos j e l en ség. A mesterségesen e lőá l l í t o t t e lek t romosság és a l égkö r i e lek t romosság k ö z ö t t m iben lé t i kü lönbség nincsen. Kü lönbség csupán a t ö l t é s nagyságában van .

Lomonoszov 1753-ban „ A z e l e k t r o m o s e r ő k t ő l ke le t kező l égkö r i j e l e n s é g e k r ő l " í r t tanu lmányában megcáfol ta az a k k o r i b a n e l t e r j ed t fel fogást, m isze r in t a hő , a fény és az e lek t romosság fo lyadék . E munká jában azt a helyes á l láspon to t képv ise l i , hogy a hő, akárcsak az elektromosság, kis anyagi részecskék mozgása.

A X V I I I . sz. végéig azonban az e lek t romosság i k í sé r l e tek t o v á b b r a is csak az e l e k t r o m o s t ö l t é s e k r e vona t koznak . A k a p o t t e l e k t r o m o s t ö l t é s e k azonban p i l l ana tok a la t t e l t ű n t e k , ha a leyden i palack fegyve rze te i t r ö v i d r e zár ták vagy f ö l de l t ék . A f iatal t u d o m á n y á g szempon t j ábó l csak a X I X . század j e l e n t e t t nagy f o r d u l a t o t . E k k o r az e lek t romosság t e r ü l e t é n t e t t fe l fedezések már o lyan gyorsan k ö v e t i k egymást , hogy úgyszólván az egész c iv i l i zác ió t fo r rada l más í to t ták .

21

Egy a l ka lommal Galvani olasz o rvospro fesszor l abo ra tó r i umában taní tványa iva l a béka tes té t t anu lmányoz ta , s a k ö v e t k e z ő csodálatos fe l fedezést t e t t e : a m i k o r késével a béka combidegéhez é r t , ennek lába e l k e z d e t t görcsösen rángatózn i — éppen úgy, m i n t az é lő béka lába. Természetesen a je lenség o lyan érdekes v o l t , hogy r ö g t ö n e lkezd te annak oká t ke resn i . A z t tapaszta l ta, hogy a béka lábai m ind ig a k k o r kezd tek rángatózn i (ha késsel az ideghez é r t ) , a m i k o r a j e l en levők közü l valaki az e l e k t r o m o s gépbő l sz ik rá t h ú z o t t . Ebből azt k ö v e t k e z t e t t e , hogy a béka izmai erősen összehúzódnak, a m i k o r az i z m o k idegei re e lek t romosság hat.

Ezt k ü l ö n b e n mi is tapasz ta lha t tuk , ha kezünkke l vé le t lenü l v i l lanyveze téke t é r i n t e t t ü n k . A z e lek t romosság hatására i zma ink görcsösen összehúzódnak , úgyhogy kezünke t e l kap juk a v e z e t é k t ő l . De e l ő fo rdu lha t az is, hogy a veze ték é r i n t é s e k o r kezünk o lyan görcsösen ragad a veze tékhez , hogy azt nem t u d j u k e le resz ten i . Ennek gyakran halál is lehet a k ö v e t k e z m é n y e : az e lek t romosság megál l í t ja sz í vműködésünke t .

M iu tán a békacomb rángatózásának az oká t Galvani helyesen á l lap í to t ta meg , hamarosan egy újabb je lenséget is észlel t . Ennek magyarázatában azonban t é v e d e t t .

A p repará l t békákat egy a l ka lommal Galvani vaskampóval e r ké l ye rézker í tésére akasz to t ta . Az e l e k t r o m o s gép nem d o l g o z o t t , v ihar sem v o l t , s a békaláb mégis ránga tózo t t . Galvani e k k o r azt a megál lapítást t e t t e , hogy az

e lek t romosság magában a békában van, és az é lő lények a t e s t ü k b e n ke le t kező e lek t romosság hatására mozognak .

Megf igyelései t Galvani 1791-ben t e t t e közzé. A t u d ó s o k kö rében tanu lmánya nagy fe l tűnés t k e l t e t t . Ennek hatására kezd te el Volta, egy másik olasz tudós is k ísé r le te i t .

K ísér le te i során Volta megf igye l te , hogy a béka lába a leyden i palack egészen gyenge tö l t ésének hatására is mozog . De mozog a k k o r is, ha a béka lábához fémtá rgyakka l ér , p l . k ü l ö n b ö z ő f é m e k b ő l készül t csipesszel és késsel.

Volta ebbő l a r ra k ö v e t k e z t e t e t t , hogy az e lek t romosság nem a békában k e l e t k e z i k — m i n t azt Galvani á l l í t o t t a — , hanem a békacomb rángatózása a kü lön fé le f é m e k é r in t kezésének e r e d m é n y e .

Volta t e h á t ú jabb i rányban f o l y t a t t a k í sé r le te i t . C i n k - és réz lemez közé sós v ízben , majd más a l ka lommal gyengén lúgos vízben áz ta to t t posz tó t he lyeze t t (2. ábra). E k k o r azt észle l te, hogy a lemezek az e lek t romosság á l landó fo r rásakén t v i se lkednek . E l té rőben a leyden i pa lack tó l , ame lye t a r ö v i d ide ig t a r t ó kisülés után m ind ig ú jbó l fel ke l l e t t t ö l t e n i e l e k t r o m o s gép segítségével , e l emezek huzamosabb ide ig is képesek vo l tak e l ek t romosságo t szo lgá l ta tn i .

T ö b b c ink - és réz lemezpár t egymással so rbakö t ve , Volta meglehetősen

Cink

2. ábra. A legegyszerűbb áramforrás

22

nagyfeszültségű áramforrást kapo t t . Ann i ko r ezeket párhuzamosan k ö t ö t t e , a kapo t t áramerősség m e g n ő t t .

I ly m ó d o n á l l í t o t t a e lő Volta az első egyenfeszül tségű á ramfo r rás t , sok-sok évszázaddal a megdörzsö l t bo ros tyán e l e k t r o m o s t ö l t ésének észlelése u tán . Ezt az e lek t romosságo t sós vagy lúgos o lda tba m e r í t e t t kü lön fé le f é m lemezek szo lgá l ta t ták . A készü léket voita-osziopnak nevez ték .

Ma már t u d j u k , hogy a béka lábizmai m ind az e l e k t r o m o s gép tő l vagy a leydeni pa lacktó l származó e l ek t r omosság tó l , m i n d ped ig a kü lön fé le f émek é r i n t kezése i tő l származó e lek t romosság tó l is összehúzódhatnak.

A t u d o m á n y csak sokkal később á l l ap í to t ta meg, hogy az é lő lények izmainak összehúzódásakor azokban igen gyenge e l e k t r o m o s feszül tségek ke le t keznek . Galvanl azonban nem e r r e g o n d o l t . Úgysz in tén a t u d o m á n y már azt is megá l lap í to t ta , hogy a Volta ál tal sze rkesz te t t telep nem a ké t fém ér in tésének k ö v e t k e z t é b e n adta a feszül tséget , hanem az vegyi f o l yamatok k ö v e t k e z m é n y e . A z i s m e r t e t e t t egyenáramfor rás t a később iekben galvánelemnek nevez ték el

Galvani és Volta fe l fedezései, az e lek t romosság fo lyamatos t e rme lésé re képes e lemek , megvá l toz ta t ták a k ísé r le tek t ovább i je l legét . A t u d ó s o k most már véglegesen megegyeztek abban, hogy a c ink - és réz lemezt összekötő veze téken valami f o l y i k . Ez a „ v a l a m i " képes v o l t a r ra , hogy fe lmelegí tse, sőt el is olvassza a vékony fémhuza l t . Köve tkezésképpen az e lek t romosságnak éppen úgy, m i n t a hőnek , energiája van, amely munka elvégzésére képes.

A fo l yó v izéhez hasonlóan a vo l ta -osz lop által e l őá l l í t o t t e l e k t r o m o s energia is á l landóan „ á r a m l i k " ; ennek alapján nevez ték el ezt az energ iá t áramnak. Ezzel kapcsolatban m e r ü l t fel az áramerősség fogalma is ; ez a víz folyásának erősségével hason l í tható össze. A z áramerősség egysége az amper (A ) .

A z e l e k t r o m o s t ö l t ések feszü/tsége azzal a magassággal hason l í tha tó össze, a m e l y r ő l a víz folyását megkezd te , és ame ly tő l a víz folyásának gyorsasága függ. A feszültség egysége a volt (V) .

A k ü l ö n b ö z ő vastagságú és anyagú veze tékek ellenállása az á rammal szemben a f o l y ó med rében levő sziklák és egyéb to r l aszok okoz ta vízfolyási akadályokka l hason l í tható össze. A z e l e k t r o m o s ellenállás egysége az ohm ( O ) .

A z e l e k t r o m o s teljesítmény fogalma pedig a f o l yó áramlásának te l j es í t ményével hason l í tható össze, amely a v í z ima lmok lapát ja i t képes f o r g a t n i . Egysége a watt ( W ) , az áramerősség és a feszültség szorzata ( W = A • V) .

23

A z e l e k t r o m á g n e s

A mágneses és az e l e k t r o m o s je lenségek sok évezredes megf igyelése a la t t az e m b e r e k nem g o n d o l t a k ar ra , hogy e ké t t e rmésze t i je lenség k ö z ö t t lé tez ik -e va lami lyen kapcsolat . Csak anny i hasonlatosságot ész le l tek k ö z ö t t ü k , hogy m ind a mágnesség, m ind az e lek t romosság képes egyes tá rgyaka t v o n zani (a mágnes vasdarabokat , az e l e k t r o m o s tö l t ésű tá rgyak pedig könnyű pe l yheke t és hajszálakat). A z egy i k hatása á l landó, a másiké ped ig csak add ig t a r t , amíg el nem veszít i t ö l t ésé t .

A z egyenáramú e l e k t r o m o s á ramfor rás feltalálása ez i rányban is t o v á b b fe j lesz te t te az e lek t romosság

0

Aramirany-

0

Nincs aram Gyengeáram Erösebb áram 3. ábra. A mágnestű ki térése e lektromos áram hatására

i s m e r e t e t . Oersted koppenhágai f i z ikus

egy ike v o l t az e lsőknek , ak i k a mágneses és az e l e k t r o m o s je lenségek k ö z ö t t i összefüggést k u t a t n i kezd ték . 1819-ben nagyszerű fel fedezést t e t t : észrev e t t e , hogy ha a mágnestű f e l e t t levő veze téken áram fo l y i k , a t ű mozogn i kezd, és a veze ték i rá nyára merő legesen igyeksz ik e l he lyezkedn i . A m i k o r az á r a m o t k ikapcso l ta , a mágnestű e l foglalta e rede t i he lyé t (3. ábra) . K ísér le te i során megá l lap í to t ta , hogy az e l e k t r o m o s á ram, m i közben a veze téken á t fo l y i k , a vezeték k ö r ü l mágneses erőteret lé tesí t . A mágnestű az áram i rányá tó l függően t é r k i az egy i k vagy másik o lda l ra . Menné l e r ö

sebb az á r a m , a t ű annál nagyobb m é r t é k b e n t é r k i . Ha az áramerősség e legendően nagy, a mágnestű a veze ték re ma jdnem merő leges i rányba áll be.

Oersted e k í sé r l e tekke l kapcsolatban j u t o t t a r ra a gondo la t r a , hogy az á ram által l é tes í te t t mágneses e r ő t e r e t g y ű r ű alakú e rővona lakka l lehet ábrázo ln i (4. ábra).

A mágneses e r ő t e r e t , a mágnességét t e h á t az e l e k t r o m o s áram is l é t rehozha t j a . N e m s o k á r a ezután már el is kész í te t t ék az első elektromágnest. Egy lágyvasrúd k ö r é veze téke t t e k e r c s e l t e k , és a teke rcsen á r a m o t vezetve át a lágyvasrúd mágneses l e t t (5. ábra). A m i k o r az áram megszűnt , a lágyvasr ú d e lvesz te t te mágneses tu la jdonsága i t . A teke rcsben f o l y ó á ram i rányának

^Aram 4. ábra. Tekercs mágneses e rő te re

24

5. ábra. Elektromágneses hacás

megvá l toz ta tásakor pedig m e g v á l t o z o t t a mágnesség po la r i tása ; az északi pólus dé l i vé vá l t , a dél i pedig északivá.

A l i g egy évvel Oersted felfedezése u tán Ampere f rancia akadémikus megá l lap í to t ta , hogy ké t párhuzamos vezeték , ame lyeken azonos i rányú áram f o l y i k át , vonzza egymást ; ha azonban a veze tékben fo l yó áram i ránya e l len té tes , taszí t ják egymást . Beb i zony í to t t a , hogy az e lek t romos á ram nemcsak mágneses e r ő t e r e t lé tesí t a veze ték k ö r ü l és mágnesessé vá l toz ta t ja a t eke rcse t még vasmag né lkü l is, hanem mozgást is l é t rehozha t , mive l ké t i lyen t eke rcs úgy v i se l ked ik , m i n t ké t mágnes. Ez r e m é n y t k e l t e t t a t u d ó s o k b a n , hogy majd s i ke rü l o lyan gépet épít e n i , amel lye l az e l e k t r o m o s ság által k e l t e t t mágnesség hatására m u n k á t végezhe tünk . (Ezen t ö r e k v é s e k e t , m i n t t u d j u k , s i ke r koronáz ta . )

Faraday angol t udós célul t ű z t e k i , hogy mágnesség segítségével e l e k t r o mosságot á l l í t e lő . Úgy okosk o d o t t , hogy ha a veze téken á t fo lyó áram hatására mágnesség ke le t kez i k , m i é r t ne lehetne mágnes segítségével e l e k t r o m o s feszül tséget e lő ál l í tani?

K i t a r t ó , rendszeres munká ja e redményhez vezet e t t . Ha teke rcs belsejébe ál landó mágnest t o l t be, azt észlel te, hogy a t eke rcs végeihez kapcsol t műszer mu ta tó j a k i l eng , majd ú jbó l v isszatér e r e d e t i he lyé re . Ha pedig a mágnest a t eke rcsbő l k ihúz ta , a je lenség m e g i s m é t l ő d ö t t , de ez a l ka lommal a m ű s z e r m u t a t ó e l lenkező i rányba l enge t t k i (6. ábra).

Egy másik a lka lommal Faraday á l landó mágnes he l ye t t e l ek t r omágnes t használt. A m i k o r ezt a műszerhez kapcsol t t eke rcsben mozgat ta , a műszer mu ta tó j a éppen úgy v i se l kede t t , m i n t a m i k o r a t eke rcsben á l landó mágnest mozga to t t (7. ábra).

6. ábra. A mágnes mozgatásának hatására e lektromos feszültség keletkezik

7. ábra. A műszer mutatója ki leng, ha a tekercsben elektromágnest mozgatunk

25

A mágnesség tehá t e lek t romosságo t létesí t . Igaz, ehhez a mágnest á l landóan mozgatn i k e l l e t t . K ísér le te i során Faraday azt is észlel te, hogy a m ű s z e r m u t a t ó k i lengése sokkal nagyobb, ha a mozgó tekercs belsejében lágyvas van .

Faraday éveken át f o l y t a t o t t k ísér le te i u tán fe lá l l í t o t ta azokat a t ö r v é nyeke t , ame lyek az e l e k t r o t e c h n i k á n a k — az e lek t romosság gyako r l a t i alkalmazásának — alapjai .

A k í sé r l e tek a lá támaszto t ták azt a fe l té te lezés t , mely szer in t a t eke rcs ben azér t k e l e t k e z i k elektromos feszültség, m e r t a mágnes mozgatásakor a

műszerhez kapcsol ta. A m i k o r az első teke rcs á r a m k ö r é t k i - vagy bekapcsol ta , a másod ik t eke rcsben — ame lye t fémesen nem k ö t ö t t össze az első tekerccse l — e l e k t r o m o s feszültség ke l e t keze t t , ame lynek hatására a műszeren á ram f o l y t . Ez az áram az első teke rcs á r a m k ö r é n e k zárásakor az egy ik i rányba, bon tásakor ped ig a másik i rányba f o l y t (8. ábra) .

E je lenségnek az a magyarázata, hogy az első teke rcs á r a m k ö r é n e k zárásakor, i l l . bon tásakor ke le t kező , ¡11. megszűnő mágneses e r ő t é r e r ő v o n a lai metsz ik a második teke rcs mene te i t , és azokban vá l takozó i rányú feszü l t séget lé tes í tenek . Ennek az elektromágneses Indukció néven i smer t je lenségnek az e l e k t r o t e c h n i k á b a n rendk í vü l f on tos szerepe van.

Faraday k ísér le te i végül is te l jesen t i sz táz ták a mágnesség és az e lek t romosság k ö z ö t t i kapcsola to t . A mágneses, az e l e k t r o m o s és az egyéb fon tos je lenségek és fel fedezések pedig lehe tővé t e t t é k azoknak az é r tékes ta lá l mányoknak a megvalósítását, ame lyeke t a g e n e r á t o r t ó l és m o t o r t ó l kezdve a v i l lanyv i lág í táson, a t e l e f onon , a rád ión és a moz in keresztü l egészen a te lev í z ió ig so ro lha tnánk .

8. ábra. A műszer mutatója k i leng, ha az á r a m k ö r t bontjuk vagy zárjuk

t eke rcs belsejében a mágneses erővonalak metszik a tekercs meneteit. Ezek u tán Faraday o lyan k ísér le te t is végze t t , ame lyben a mágnest mozdu la t lanu l hagyta, és a mágneses e rővona laka t vá l t o z t a t t a . Lágyvasmagra ké t egymástó l e lsz igete l t huzal t t eke rcse l t . A z egy ik t e k e r csen keresztü l ga lváne lemből á ramo t bocsá to t t , a másik teke rcs vége i t pedig m é r ő -

26

A k o r p u s z k u l á r i s s u g á r z á s

Bár Faraday a mágnességgel és az e lek t romossággal kapcsolatban sok kérdés t t i sz tázo t t , l e fek te t te az e l e k t r o t e c h n i k a a lap tö rvénye i t , és lehetővé t e t t e az e lek t romosság gyako r la t i felhasználását, a t u d o m á n y még sok, látszólag egyszerű kérdésre nem t u d o t t fe le le te t adn i . I l yenek vo l t ak t ö b b e k k ö z ö t t : m i é r t melegí t a t ű z , m i a fény, m i b ő l vannak a k ö r ü l ö t t ü n k levő tá rgyak , m i maga az e lek t romosság s tb . É r t h e t ő v o l t t ehá t , hogy a t udósok és k u t a t ó k lázasan f o l y t a t t á k munká juka t . K u t a t t a k , k ísé r le tez tek , és választ p róbá l tak adni a sok n y i t o t t ké rdés re .

A k k o r i b a n már ismeretes v o l t , hogy n o r m á l nyomású levegőn vagy gázon keresz tü l az e l e k t r o m o s áram nem t e r j e d . De mi t ö r t é n i k r i t k í t o t t levegővel vagy gázzal m e g t ö l t ö t t csőben? M iközben a k í sé r l e teke t ez i rányban fo l y ta t t ák , a k u t a t ó k sok újabb je lenséget f i g y e l t e k meg.

A X I X . sz. de rekán Gelssler néme t f i z i kus üvegcsövet kész í te t t , amelynek végeibe fémlapokka l végződő fémhuza loka t f o r r a s z t o t t . A csőből a levegőt k i l e h e t e t t sz iva t tyúzn i . A cső k ivezetése i t nagyfeszültségű e l e k t r o m o s gép pólusaihoz kapcsol ta, majd a levegőt kezd te k i sz i va t t yúzn i . E k k o r azt észlel te, hogy a gép poz i t ív pólusához kapcsol t lemez, az anódlemez k ö r ü l gyenge fény j e l en t kez i k . A fény színe a t t ó l f ü g g ö t t , hogy a csövet m i l yen gázzal t ö l t ö t t e meg. A m i l y e n m é r t é k b e n r i t k u l t a csőben levő gáz, úgy vá l t o z o t t a f é n y ; kezde tben k i t ö l t ö t t e az egész csövet , majd a negatív lemez, a katódlemez k ö r n y é k e m i n d i n k á b b e l sö té tede t t , végül pedig a fény te l jesen megszűnt .

Meg f i gye l t ék : m ihe l y t a fény meg je len ik , a csövön keresz tü l gyenge áram kezd f o l y n i . A z áramerősség annál i nkább n ő t t , mennél jobban r i t k u l t a gáz.

A gáz t ovább i r i t k í t ásako r a ka tód lemezze l e l len té tes o lda lon levő üvegfal v i lágoszöld színben v i l ág í t o t t . A csőben egyébkén t i l y e n k o r fény már nem v o l t lá tha tó . Ebből azt a köve tkez te tés t l ehe te t t l evonn i , hogy a k a t ó d ból va lami lyen láthatatlan sugárzás i ndu l k i . E sugarak egyenes vonal men tén t e r j e d t e k , és az üvegfal fe lü le téhez ü t k ö z v e , o t t foszforeszkáláshoz hasonló fény t k e l t e t t e k . A z i lyen foszforeszkáláshoz hasonló f ény t , amely va lami lyen sugárzás hatására ke le tkez i k , a később iekben fluoreszkálásnak nevezték .

A k ísé r le tek során a cső belsejébe a ka tód lemez és a fény lő üvegfal közé f émtá rgya t he lyez tek . E k k o r azt ész le l ték, hogy a fény lő fa lon e t á rgy nak az á rnyéka lá tha tó . E sugarak mechanika i m u n k a végzésére is képesek v o l t a k : az ú t j ukba he lyezet t k ö n n y ű kis lapátos k e r e k e t f o rga t t ák .

A cső me legede t t azon a he lyen , ahova a sugarak estek. Ha a k a t ó d lemezt h o m o r ú a lakúra képez ték k i , a ka tód fókuszában e lhe lyeze t t f é m e k e t és ö t v ö z e t e k e t meg l ehe te t t o lvasztani . Sőt, a lá thata t lan sugarak képesek vo l tak áthaladni v é k o n y a l u m í n i u m lemezen is. M i b e n l é t ü k t ehá t nagy p r o b l é mát j e l e n t e t t a t u d ó s o k n a k .

27

A je lenséget 1879-ben magyarázta meg a f i z i ka . A r i t k í t o t t gázzal t ö l t ö t t csövön keresz tü l nagyfeszültség hatására áram f o l y i k — ez az áram a ka tódbó l k i sugá rzo t t anyagi részecskék áradata. A fcotódsugarok — ahogyan az anyagi részecskék áradatát e lnevez ték — nagy sebességgel az anód ra r e p ü l n e k , majd az anód lemezhez csat lakozó vezet é k e n keresz tü l v isszafolynak az áramfor rásba, ü l . az üvegfalhoz ü tközve annak f luoreszkálását idéz ik e lő .

A tovább iakban megá l lap í to t ták azt is, hogy a katódsugarakat mágnessel el l ehe te t t t é r í t e n i e rede t i ú t j u k b ó l . Bár maguk a sugarak lá tha ta t la nok , j e l e n l é t ü k e t — ú t i r ány uk a t — a hatásukra

v i lág í tó anyagok segítségével k i l e h e t e t t m u t a t n i . A ka tódsugarak , m i n t később beb i zonyosodo t t , negatív e l e k t r o

mos tö l t ésű részecskékből á l lnak, mégped ig azokbó l a részecskékbő l , ame lyek m i n d e n anyag a tomjában megta lá lha tók . E részecskéket ma elektronoknak nevezzük. A ka tód lemezbő l származó sugarak tehá t elektronsugarak.

1895-ben Röntgen néme t t u d ó s tanu lmányoz ta a Geissler-csőben ke le t kező sugarak néhány anyagán való áthaladását. Röntgen b á r i u m p l a t i n -cianiddal bevon t e r n y ő n f i gye l te a képeke t , ame l yeke t azután k a p o t t , hogy a sugarak a vizsgált anyagon áthaladtak. A z e r n y ő zöldes színnel v i l ág í t o t t még a k k o r is, a m i k o r a Geissler-cső az e r n y ő t ő l nagyobb távolságra v o l t . A sugarak á t v i l ág í t o t t ák a meglehetősen vastag pap i ros lapokat , a fa lemezeket , sőt még a fémfó l iá t i s ; csak a 2 m m vastag ó l o m l e m e z j e l e n t e t t akadályt ú t j u k b a n .

Röntgen igazán csak a k k o r l e p ő d ö t t meg, a m i k o r kezét a cső és az e r n y ő közé he lyezte . E k k o r azt lá t ta , hogy a keze által v e t í t e t t vi lágos á rnyékban o t t vannak a cson tok sö té t á rnyéka i is. A z e r n y ő r e a cson tok á rnyékához hasonló á r n y é k o t v e t í t e t t az uj ján levő ka r i kagyű rű is. Ezután az e r n y ő és a cső közé pénztárcáját he lyezte — az e r n y ő n meg l e h e t e t t lá tn i a pénztárca t a r t a l m á t , a ku lcsokat és a pénzdarabokat .

Mive l Röntgen azt h i t t e , hogy a csőből e redő és az e r n y ő felé á ramló sugarak azonosak a cső belsejében a k a t ó d t ó i az anód felé á ramló sugarakka l , megk ísé re l te ezeket is k i t é r í t e n i ú t j u k b ó l e lek t romágnesse l . A mágnesnek azonban a sugarakra nem v o l t s e m m i l y e n hatása. A tovább iakban k i d e r ü l t az is, hogy a fényképező lemez igen é rzékeny ezekre a sugarakra. Röntgen a lehetőséget fe lhasználta, f e l vé te l t kész í te t t a sugarak által át látszóvá vá l t k e z é r ő l .

A Röntgen által fe l fedezet t sugarak tehá t nem azonosak a Geiss ler-csőben á ramló e lek t ronsuga rakka l . A m i t fe l fedezet t , az a ma már igen jó l i s m e r t röntgensugár; e sugarakat ő X-sugaraknak nevezte e l . Bár a r ö n t -

28

gensugarakat Geissler-csővel is e lő lehet á l l í tan i , tu la jdonsága ik mégis mások, m i n t a Geiss ler-csőben á ramló e lek t ronsuga raké .

Röntgen felfedezése újabb kérdés elé á l l í t o t t a a t u d ó s o k a t : m i k azok a rön tgensugarak , m i l yen kapcsolat van az anyagok szerkezete és az e l e k t r o m o s ság, az e lek t romosság és a rön tgensugarak k ö z ö t t .

M i n t t u d j u k , a rön tgensugaraka t az o r v o s t u d o m á n y ma már széles k ö r b e n használja. A Röntgen által t e r v e z e t t készülék segítségével át lehe t v i lágí tani az e m b e r i t es t belső szerve i t , meg lehet lá tn i a t es tben levő idegen anyagokat , fe l fedezni a cson t tö réseke t s t b .

A rön tgensugarak e rede té t és t e r m é s z e t é t azonban csak a X X . sz.-ban s i k e r ü l t f e l d e r í t e n i , a m i k o r t i s z tázódo t t az anyagok szerkezet i fe lépí tésének t i t k a és ezzel e g y ü t t az e l e k t r o n o k kérdése is. ( E k k o r á l l ap í to t ták meg, hogy a röntgensugárzás a fénysugárzással azonos je lenség, és a f ény tő l csak hul lámhosszban kü lönböz i k . )

A rön tgensugarakka l azonban nem fe j eződö t t be a fel fedezések so ro zata. Még al ig s i k e r ü l t t isz tázn i a ve l ük kapcsolatos ké rdéseke t , már is ú jabb, még csodálatosabb je lenségeket tapaszta l tak.

Becquerel, f rancia f i z ikus abból a fe l té te lezésbő l k i i ndu lva , hogy a rön tgensugarak a Geiss ler -csőnek a katóddal szembeni o ldalán levő erősen zö lden v i lág í tó részéből származnak, azt k ö v e t k e z t e t t e , hogy más f luo reszká ló anyagok is képesek magukbó l rön tgensugaraka t k ibocsátan i .

Mive l i smeretes v o l t , hogy az u rán iumcső napfény hatására v i lágí t , a k u t a t ó k ezzel az anyaggal kezd tek fog la l kozn i . Fényképező lemezt feke te papirosba csomagol tak úgy, hogy a lemezt semmi fé le fény ne érhesse, majd a becsomagol t l emez t a napfényre he lyez ték , és egy darab u r á n i u m o t t e t t e k rá. A m i k o r a lemezt e lőh ív ták , az u r á n i u m alakja lá tha tó v o l t ra j ta . Ez nem is vo l t f e l t ű n ő , hiszen a jelenség hason l í t o t t a rön tgensugarakná l tapasztal t jelenséghez. Anná l nagyobb v o l t azonban a meglepetés , a m i k o r a fényképezőlemezt feke te papírba csomagolva sö té t he lyen hagyták az u rán iumdarabba l e g y ü t t ; a m i k o r az így e l r a k o t t f ényképező lemez t e lőh ív ták , azt ész le l ték, hogy az u rán iumsó alakja még jobban látszik, m i n t az e lőző k ísér le t a lka lmával .

A lemez és az u r á n i u m a k ísér le t közben napfényt nem k a p o t t , az u r á n i u m sugárzása t e h á t nem a napfény hatására ke l e t keze t t . A fényképezőlemezt mégis é r t é k sugarak. E k ísé r le tbő l az k ö v e t k e z e t t , hogy az u rán iumsó va lami lyen kü lön leges sugarakat bocsát k i .

A z ú jonnan fe l fedezet t sugarak viselkedése azonban é r t h e t e t l e n v o l t m indadd ig , amíg a f i z i kusok meg nem á l l ap í to t ták , hogy az u r á n i u m kisugárzása lényegében há rom csopor t ra osz tha tó .

A z első csopo r thoz t a r t o z ó sugarak a mágnes hatására k i t é r n e k , és az e lek t ronsuga rakhoz hasonlóak — ezeket a sugarakat béta-sugaraknak nevezték.

A második csopor tba t a r t o z ó sugarak a mágneses e r ő t é r hatására kisebb m é r t é k b e n t é r n e k el i r á n y u k b ó l , m i n t a béta-sugarak — és e l len té tes

29

o lda l ra . E sugarakat a hé l iumgáz poz i t ív t ö l t ésű a tomja i képez ik , és alfasugaraknak nevezik őket.

A ha rmad i k csopor tba t a r t o z ó sugarak úgy v ise lkednek , m i n t a r ö n t g e n sugarak, de jóva l e rősebbek ná luk. Ezek a gamma-sugarak.

A v i lágszer te i smer t Cun'e-házaspár kü lönösen sokat f o g l a l k o z o t t az ú jonnan fe l fedezet t sugarakka l . A z é rcek vizsgálata során azt tapaszta l ták, hogy e sugarakat nemcsak az u r á n i u m sugározza k i , de más e l emek is, m i n t p l . a t ó r i u m . A z u ránércbő l s i k e r ü l t e lőá l l í tan iok egy r e n d k í v ü l erősen sugárzó, add ig i smere t l en e l eme t , a r á d i u m o t . A sugárzó e l e m e k e t e t t ő l kezdve radioaktív e l e m e k n e k nevez ik .

A z a t é n y , hogy néhány anyag kü lön fé le sugarakat bocsát k i , kezdte a látámasztani annak a fe l té te lezését , hogy nem az a t o m o k az anyagok legk isebb részecskéi. Kezde t t e l t e r j edn i az a felfogás, hogy az a t o m o k is osz tha tók . A rad ioak t í v anyagok, a r á d i u m , a t ó r i u m , a p o l ó n i u m , az u r á n i u m a tomja i ugyanis m i n d e n kü lső behatás né lkü l ál landóan bomlanak . Ennek k ö v e t k e z t é ben szabadulnak fel az a t o m o k a t a l k o t ó részecskék, ame lyek sugárzás fo rmá já ban hagyják el az anyagot . Innen ered a korpuszkuláris sugárzás (az anyagi részecskék sugárzása) elnevezés, e l t é r ő e n az elektromágneses sugárzástól, ami az e l e k t r o m o s és a mágneses e r ő t e r e k te r jedésé t j e l en t i .

A rad ioak t i v i tás je lenségei t , a ko rpuszku lá r i s sugárzást a t u d ó s o k nagy f i g y e l e m m e l v izsgál ták. Segítségükkel vé l t ék megoldani az anyag szerkezet i f e lép í tésének ké rdésé t , meg tudn i azt, hogy mi t ö r t é n i k a legkisebb anyagi részecskékben, az a t o m o k b a n , és m ibő l t e v ő d n e k össze ezek. Úgy g o n d o l t á k , hogy mos t már mego ldhat ják az a lapvető ké rdéseke t : m i az anyag, m ibő l áll — és egyú t ta l választ adhatnak a r ra is, hogy mi az e lek t romosság .

30

A z e l e k t r o n

Az anyag szerkezet i fe lép í tésére , az e lek t romosság és a mágnesség m iben lé té re vona tkozó lag a t u d ó s o k csak a X X . sz. e le jén t u d t a k k ie lég í tő választ adn i . A ku ta tások e t e r ü l e t e k e n te rmésze tesen még ma is fo l ynak , de a számunk ra szükséges i s m e r e t e k e t az anyagró l , az e l ek t romosság ró l és a mágnességről a k ö v e t k e z ő k b e n fog la lha t juk össze.

A t e r m é s z e t b e n fe l l e l he tő l eg több anyag egyszerű anyagokbó l t e v ő d i k össze, me l yek vegyi ú t o n t o v á b b már nem b o n t h a t ó k ; ezeke t e l e m e k n e k nevezzük.

Ez i d ő sze r in t 102 e lemet i s m e r ü n k . I lyen e lem p l . a vas, réz, ezüst , o x i g é n , h i d r o g é n , szén s tb . A z e l emeke t a t o m o k a l k o t j á k ; f e lép í tésük tő l függnek az e lemek tu la jdonságai .

A z összete t t anyagok legk isebb részecskéi a molekulák. A mo leku láka t k ü l ö n b ö z ő e l emek a tomja i a lko t ják . A víz mo leku lá ja p l . k é t a t o m h i d r o g é n ből és egy a t o m ox igénbő l á l l ; a konyhasó mo leku lá ja ped ig egy n á t r i u m a t o m b ó l és egy k l ó r a t o m b ó l .

G y a k r a n az egyszerű anyagokban is t a l á l unk mo leku láka t . A nemesgázok p l . ké t egy fo rma a t o m ú m o l e k u l á k b ó l t e v ő d n e k össze.

A z összete t t anyagokat vegyi ú t o n fel l ehe t bon tan i a l k o t ó e l e m e i k r e , és f o r d í t v a : az e l e m e k e t mesterségesen egyesítve összete t t anyagokat á l l í t ha tunk e lő .

Néhány anyag moleku lá ja igen sok a t o m b ó l t e v ő d i k össze (a c u k o r v iszonylag nem nagyon b o n y o l u l t mo leku lá ja p l . 22 a t o m h i d r o g é n t , 12 a t o m szenet és 11 a t o m o x i g é n t t a r ta lmaz ) , és mégis o lyan k ics inyek, hogy a legerősebben nagyí tó m ik roszkóppa l sem lá tha tók .

A z anyagok mo leku lá i és a tomja i á l landóan mozognak ; az anyag h ő m é r sék le te éppen e t t ő l a mozgástól függ. A melegebb tes t mo leku lá i és a tom ja i nagyobb sebességgel mozognak, m i n t a h idegebb tes t mo leku lá i és a tomja i .

M i n t az e lőzőkben l á t t uk , a X I X . sz. végéig azt h i t t é k az e m b e r e k , hogy az a t o m a legk isebb részecske, ame ly i k t o v á b b nem b o n t h a t ó . Ez azonban később m e g d ő l t és k i d e r ü l t , hogy az a t o m is b o n t h a t ó és fe lépí tése igen b o n y o l u l t . Beb i zonyosodo t t , hogy az a t o m még kisebb anyagi részecskékből van összetéve, ame lyek közü l a leg fontosabb az elektron, a proton, és a neutron.

A z e l e k t r o n n a k és p r o t o n n a k e l e k t r o m o s tö l t ése van . T ö l t é s ü k egyenlő nagyságú, de e l lentétes e lő je lű . A z e l e k t r o n tö l tése negatív, a p r o t o n é ped ig poz i t í v , az e l e k t r o n sokkal k ö n n y e b b és mozgékonyabb is, m i n t a p r o t o n .

M ive l az e l e k t r o n és a p r o t o n e l e k t r o m o s tö l t ése e l len té tes , vonzzák egymást . A z e l e k t r o n és e l e k t r o n , ü l . a p r o t o n és p r o t o n azonban taszít ják egymást .

31

A z a t o m o t a l k o t ó ha rmad i k részecske a n e u t r o n . T ö m e g e megegyez ik a p r o t o n t ö m e g é v e l , de e l e k t r o m o s tö l tése n incsen, e l e k t r o m o s szemp o n t b ó l t e h á t semleges.

A z a t o m közepében he lyezked ik el az atommag, amely p r o t o n o k b ó l és n e u t r o n o k b ó l t e v ő d i k össze. A z a t o m m a g k ö r ü l , t ő l e v iszonylag nagy távolságra e l e k t r o n o k ke r i ngenek . A k e r i n g ő e l ek t r o n o k pályái t ö b b ré tegben is e l h e l y e z k e d h e t n e k ; ezek a pályák tehá t m in tegy héjakat képeznek az a t o m m a g k ö r ü l .

A k ü l ö n b ö z ő e l emek a tomja i abban k ü l ö n böznek egymás tó l , hogy a t o m m a g j u k összetétele és a k ö r ü l ö t t ü k k e r i n g ő e l e k t r o n o k száma k ü l ö n b ö z ő .

A legegyszerűbb e lem a h i d r o g é n . A t o m magja k ö r ü l egy e l e k t r o n k e r i n g (9. ábra). Bo

nyo lu l t ság szempont jábó l k ö v e t k e z ő a h é l i u m a t o m , ame lynek a tommag ja ké t p r o t o n b ó l és k é t n e u t r o n b ó l t e v ő d i k össze, s k ö r ü l ö t t e ké t e l e k t r o n k e r i n g .

Bonyo lu l t ság t e k i n t e t é b e n f i g y e l e m r e m é l t ó az u r á n i u m a tom ja , ame l ynek magja 92 p r o t o n b ó l , 146 n e u t r o n b ó l á l l , és a tommag ja k ö r ü l 92 e l e k t r o n k e r i n g .

© A © A © v

9. ábra. A hidrogén, hélium és l í t ium atomja

Mive l a poz i t í v t ö l t é s ű p r o t o n o k és a negatív t ö l t ésű e l e k t r o n o k száma m i n d e n e lem a tomjában egyen lő , az e l e k t r o n o k és a p r o t o n o k tö l tése k i egyen l í t i egymást , az a t o m t e h á t e l e k t r o m o s s z e m p o n t b ó l semleges.

A k ö v e t k e z ő példával a lá thata t lan a t o m o k m é r e t e i t s zem lé l t e t j ük . Ha a h i d r o g é n a t o m j á t fu tba l l pá lya nagyságára növe lnénk meg , a tommag ja a k k o r a lenne, m i n t egy mákszem, ami a középen van , az e l e k t r o n o k ker ingés i pályái ped ig va lahol a fu tba l lpá lyá t k ö r ü l v e v ő alakban kezdődnének .

A z e l e k t r o n t ö m e g e ma jdnem 1840-szer k i sebb , m i n t a p r o t o n t ö m e g e ; mindössze 9 • 1 Q - M g (0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 9 g ) ; hogy

32

mi lyen kicsi ez a súly, azt a k k o r lá tha t juk be, ha m e g m o n d j u k : k e r e k e n 1 0 2 r

(1 000 000 000 000 000 000 000 000 000) e l e k t r o n t ke l lene összegyű j tenünk ahhoz, hogy sú lyuk 1 g legyen.

Ha az a t o m b ó l va lami lyen kü lső e rőve l egy vagy t ö b b e l e k t r o n t e l tá v o l í t u n k , az a t o m e l e k t r o m o s egyensúlya m e g b o m l i k , t ú l sú l yba k e r ü l az a tommag p ro ton ja i nak pozi t ív t ö l t ése , az a t o m t e h á t poz i t í v t ö l t ésű lesz.

E lő fo rdu lha t azonban az e l lenkező eset is. Ha az a tomba egy t ö b b l e t -e l e k t r o n k e r ü l , a k k o r k i fe lé negatív t ö l t é s t m u t a t . A z e lek t ronh í jas vagy c l e k t r o n t ö b b l e t e s a t o m o k a t ionoknak nevezzük.

Hason ló je lenség tapaszta lható t ö b b a t o m , Ül. va lami lyen anyag esetében is. Ha va lamely anyag negatív t ö l t é s ű , ez azt j e l e n t i , hogy t ö b b l e t e l e k t r o n t t a r t a l m a z ; a poz i t ív tö l tés ped ig az e l e k t r o n h i á n y k ö v e t k e z m é n y e .

Ha üveget b ő r r e l dö rzsö lünk , a k k o r az üvegrő l e l e k t r o n o k m e n n e k át a b ő r r e , az üveg t e h á t poz i t ív t ö l t é s t , a bő r ped ig negatív t ö l t é s t m u t a t .

Maga az a tommag azonban nagyon s tab i l , s e m m i l y e n kü lső e r ő sem képes egy poz i t í v t ö l t ésű vagy egy semleges részecskét leválasztani ró la . Az a tommagbó l va lami lyen részecskét csak a k k o r szabadí tha tunk k i , ha hatalmas sebességgel r epü lő más a tommagga l , kü löná l l ó p r o t o n n a l vagy neu t ronnal „ b o m b á z z u k " . I lyen részecskéket bocsátanak k i magukbó l p l . a rad io akt ív anyagok. A z a t o m m a g o t kis m é r e t e i és a benne levő v iszonylag hatalmas szabad t é r m i a t t a r e p ü l ő részecskék csak igen nehezen t u d j á k e l t a l á l n i ; m i l l i óny i részecskével kel l bombáznunk az a t o m m a g o t , hogy azt e l ta lá l juk .

Ha bombázással s i k e r ü l t az a t o m m a g b ó l egy vagy t ö b b p r o t o n t leválasztani, a k k o r egy másik egyszerű anyag (e lem) a tomjává vá l toz i k . O lyan anyag a tomjává , ame lynek a tommagjában anny i p r o t o n van , amenny i a bombáz o t t a t o m magjában megmarad t .

A z e l e k t r o n o k a t könnyebben le lehe t választani a t o m j u k b ó l , és p l . e l e k t r o m o s feszül tség hatására a levá lasz to t t e l e k t r o n o k egy i rányba kezdenek mozogni — az áramfor rás poz i t ív pólusa fe lé. A z e l e k t r o n o k n a k ezt a mozgását nevezzük elektromos áramnak.

Néhány anyagban az e l e k t r o n o k áramlását k ö n n y ű megva lós í tan i ; ezeket vezető anyagoknak nevezzük. Más anyagokban azonban az e l e k t r o n o kat nehezebb mozgásba hozni — ezek a félvezetők. A szigetelőanyagokban az e l e k t r o n o k csak igen nagy feszül tségek hatására kezdenek á ramlan i .

A f é m e k a tomja i könnyen leadják egyes e l e k t r o n j a i k a t , ezér t ezekben az anyagokban már egészen kis feszül tségek hatására is t ek i n t é l yes áram fo l y i k . Ez az oka , hogy t isz ta f émeknek , p l . ezüs tnek , réznek , a l u m í n i u m n a k igen kicsi az el lenál lása. A z e l e k t r o m o s veze tékeke t ezér t rendsze r in t rézbő l vagy a l u m í n i u m b ó l készí t ik .

A z e l e k t r o n o k hő hatására is k ö n n y e n e lhagyják az a t o m o k a t . A v i l l anyk ö r t e izzószálából p l . a nagy hőmérsék l e t hatására á l landóan távoznak e l e k t r o nok. M ive l az izzószál közelében nincsen poz i t í v t ö l t é s ű tes t , a k iszabadul t

3 A televízió 33

e l e k t r o n o k az izzószál köze lében maradnak, és e l e k t r o n f e l h ő t képeznek k ö r ü l ö t t e .

A z e l e k t r o n o k az a t o m m a g k ö r ü l i ke r i ngésükön k í v ü l , nagy sebességgel f o r o g n a k saját t e n g e l y ü k k ö r ü l is. Ez a forgás mágneses hatást e redményez . M i n d e n e l e k t r o n parányi kis mágnesnek képze lhe tő .

A f o r g ó e l e k t r o n mágneses hatására gondo lva , beszélünk az elektron mágneses nyomatékáról, ame lynek i rányhatása megegyez ik az e l e k t r o n forgási t enge l yéve l . Ha va lamely anyagban az e l e k t r o n o k mágneses nyomatékának i rányhatása egybeesik , az anyagnak mágneses sajátosságai vannak. Ha az anyagban levő e l e k t r o n o k mágneses nyomatékának irányhatása k ü l ö n b ö z ő , a hatások kö lcsönösen megsemmis í t i k egymást .

Mágneses e r ő t e r e t az e l e k t r o n o k mozgása is l é t r ehoz . A z egy i rányban mozgó szabad e l e k t r o n mozgási i ránya k ö r ü l mágneses erőteret lé tesí t . Ezér t a lakul k i az áram által á t j á r t veze ték k ö r ü l mágneses e r ő t é r .

A z e l e k t r o n o k n a k van még egy j e l l emző tu la jdonsága. Ha az anyag a t o m j á t va lami lyen energ ikus hatás é r i , p l . hő vagy fény, a k k o r „ b e g e r j e d " . A z a t o m e l e k t r o n j a i i l y e n k o r m e g h a t á r o z o t t mennyiségű energ iá t nye lnek e l , s eközben — mive l ker ingés i pá lyá juk a mag k ö r ü l t ö b b héjat is képezhe t — az a t o m m a g h o z köze lebb i pályáró l egy t ávo labb i ra ugranak át. Igen r ö v i d i dő e l t e l t e u tán az e l e k t r o n o k visszaugranak e lőbb i pá lyá jukra , és közben anyagi részecskék alakjában k isugározzák az i m é n t f e l v e t t e n e r g i a t ö b b l e t e t . Ezeket a k i sugá rzo t t részecskéket fénykvantumoknak, fotonoknak nevezzük. A f o t o n o k r a j e l l emző , hogy egy időben megvannak bennük m ind az anyagi részecskék, m ind az e lek t romágneses hu l l ámok sajátságai.

A f é n y e l e k t r o m o s s á g

M i n t a bevezetőben e m l í t e t t ü k , a k é p e k továbbí tásának egy ik alapv e t ő f e l t é t e l e , hogy a k é p e k r ő l származó fénysugarakat e l e k t r o m o s j e l ekké a lak í tsuk át. A távolba látás megvalósítására csak a k k o r l e h e t e t t g o n d o l n i , a m i k o r a f i z i ka kapcso la to t ta lá l t a fény és az e lek t romosság k ö z ö t t , ¡11. a m i k o r e lkészü l t az a készülék, amely l ehe tővé t e t t e a fényvá l tozások átalakítását e l e k t r o m o s á ram változásává.

M i n t i smere tes , a veze tő el lenál lása anyagától és m é r e t é t ő l függ. A z e g y f o r m a m é r e t ű és anyagú v e z e t ő k el lenállása e g y e n l ő ; az egy fo rma m é r e t ű , de k ü l ö n b ö z ő anyagú veze tők el lenállása k ü l ö n b ö z ő . A veze tő el lenállása annál k isebb, mennél nagyobb a ke resz tmetsze te , s annál nagyobb, mennél k isebb a ke resz tme tsze te . A veze tő el lenállása hosszának növekedésével nő .

A z e l e k t r o t e c h n i k a egy ik a l ap tö r vényé t Ohm néme t f i z i kus á l l í t o t t a fe l . Ez a t ö r v é n y így hangz ik : a veze tőben fo l yó áram erőssége egyenesen arányos a veze tő vége i re kapcsol t feszül tséggel és f o r d í t o t t a n arányos a veze tő el lenál lásával.

34

Más szavakkal ez azt j e l e n t i : ha a veze tőben fo l yó áramerősséget ké t szeresre k í ván juk e m e l n i , a k k o r vagy a veze tő vége i re kapcsol t feszül tséget kel l kétszeresére növe ln i , vagy ped ig a veze tő el lenál lását kel l fe lé re csökken ten i . Ezt úgy é r h e t j ü k e l , hogy a hosszát fe lére r ö v i d í t j ü k , vagy a keresz t metsze té t kétszeresre növe l j ük , p l . egy veze tő he l ye t t ké t egyen lő kereszt metsze tű v e z e t ő t használunk.

A z e m b e r e k a fény és e lek t romosság k ö z ö t t a k k o r ta lá l ták meg a kapcso la to t , a m i k o r o lyan je lenségeket ész le l tek, a m e l y e k Ohm t ö r v é n y é n e k látszólag e l l e n t m o n d t a k .

Egy kis í r város t á v í r ó e r ő s í t ő á l lomásának keze lő i 1873-ban egy h ideg február i napon nagyon fe l i zgu l tak . A z Eu rópa és A m e r i k a k ö z ö t t i v íza la t t i kábelen t o v á b b í t o t t j e l ek erőssége m i n d e n lá tha tó o k né l kü l hol e r ő s ö d ö t t , hol pedig g y e n g ü l t . Menné l j obban i gyekez tek a táv í rászok a rendel lenesség oká t megál lap í tan i , annál i nkább zavarba j ö t t e k . Hosszas hibakeresés után végül is az egy i k távírász megf igye l te , hogy a zavar a k k o r v o l t a legnagyobb, a m i k o r azt a szek rénya j t ó t n y i t o t t a k i , ame lyben a szelénből kész í te t t el lenállás v o l t . Ez az ellenállás a kábelen t o v á b b í t o t t j e lek erősségét szabályozta.

A vizsgálat során a táv í rászok megá l l ap í t o t t ák , hogy a kábelben f o l y ó áramerősség m a j d n e m kétszeresére nő az ese tben, ha a szelénre napsugarak esnek, ahhoz képes t , a m i k o r a szek rénya j tó zárva van , t e h á t a sze lént nem ér i fény. Éj jel a szek rénya j t ó t hiába ny i t oga t ták , a j e lek erősségében változás nem v o l t t apasz ta lha tó ; a szelént i l y e n k o r ugyanis nem é r t e fény.

így f i g y e l t é k meg e lőször , hogy a szelén — más veze tő anyagok tó l e l t é rően — je len tős m é r t é k b e n vá l toz ta t ja el lenál lását a t tó l f üggően , hogy sö té tben vagy világosságban van-e. Elegendő a sze lént erős fénynya lábbal megv i lág í tan i , hogy ellenállása n a g y m é r t é k b e n csökken jen , és így a ra j ta keresztü l f o l y ó áramerősség je len tősen m e g n ö v e k e d j é k . A z t is tapaszta l ták, hogy ha a szelénre eső fény erősségét fokozatosan v á l t o z t a t j u k , a ra j ta á t fo l yó áramerősség is fokozatosan vá l toz i k .

E megf igyelés u tán a f i z i k u s o k hamarosan e l kész í t e t t ék az első sze/én-ce/lát, e n n e k segítségével ped ig egy ú jabb műsze r t , amel lye l meg l ehe te t t kezdeni a ku ta tásoka t a f énye lek t romosság t e r ü l e t é n .

A fénye lek t romosság kutatására alkalmas e l rendezés lényegében lég-hijas üvegburába zá r t vékony sze lénk r i s tá l y - l emezbő l (szeléncel lából ) , á ramfor rásbó l és m é r ő m ű s z e r b ő l á l l . A t e l e p negat ív sarkából az áram a szcléncel lán és a mérőműsze ren keresz tü l j u t a t e l e p poz i t í v sarkába.

A m í g a szeléncel la sö té tben van , az áramerősséget a szelén no rmá l i s ellenállása határozza meg . M i h e l y t a szeléncel lát fény é r i , a műszer mu ta tó j a jelzi az áramerősség növekedését . A z áramerősség o lyan m é r t é k b e n nő , ami lyen m é r t é k b e n növeksz ik a szeléncel lára eső fény erőssége.

A szeléncel la a belső f é n y e l e k t r o m o s hatás alapján m ű k ö d i k . A fény e l e k t r o m o s hatást — a fénysugaraknak azt a hatását, hogy va lamely t es tben

35

e l e k t r o n o k a t szabadítanak fel — ugyanis k é t részre lehet osz tan i : a belső és a kü lső f é n y e l e k t r o m o s hatásra.

A belső fényelektromos hatás esetében a fe lszabadul t e l e k t r o n o k a t es tben maradnak, és növe l i k az anyag vezetőképességét . A külső fényelektromos hatás esetében a fe lszabadul t e l e k t r o n o k a t e s t e t k ö r n y e z ő t é r b e t á voznak .

A kü lső f é n y e l e k t r o m o s hatást az 1888-as években fedez ték fe l . A l a p v e t ő je lenségei t Sztoletov o rosz és Hallwachs n é m e t t udós t a n u l m á n y o z t a . A k í sé r l e tek során beb i zonyosodo t t , hogy a fénysugár erősségével egyenes arányban van a fe lszabadul t e l e k t r o n o k száma, és nem tapaszta lható az a t ehe te t l enség , ame ly a belső f é n y e l e k t r o m o s hatásra j e l l emző . A kü lső fény e l e k t r o m o s hatás e tu la jdonsága nagyban hozzá já ru l t a távolbalátás g y a k o r l a t i megvalósí tásához.

A z első távo lba lá tó rendszer e lvé t ugyanis már 1874-ben, a belső f é n y e l e k t r o m o s hatás fe l ismerése után megadták . A távolbalátás cé l ja i ra azonban a belső f é n y e l e k t r o m o s hatás nem használható. A szeléncel la e l l en állása ugyanis nem vá l toz i k r ö g t ö n a ráeső fényerősség-vál tozásával , nem képes k ö v e t n i t e h á t a kép f e l ü l e tének gyors fényerősség vál tozásai t . I lyen s z e m p o n t ból a szelén is o lyan t ö k é l e t l e n ( t ehe te t l en ) , m i n t a szem. Ha a képvá l tozás (mozgás) igen gyors , a szelén ellenállása nem képes ezt a vál tozást k ö v e t n i .

A kü l ső f é n y e l e k t r o m o s hatáson a lapuló legegyszerűbb eszköz t fotocellának nevezzük .

36

A f o t o c e l l a

A fény és az e lek t romosság k ö z ö t t i kapcsolat t anu lmányozásakor egy igen jó l csiszol t c i nk lemez elé (amelye t egy t e l e p negatív sarkához k ö t ö t t e k ) fémrácso t he lyez tek , és ez t a t e l e p poz i t í v sarkához k ö t ö t t é k .

A rács és a t e l e p poz i t ív sarka közé g a l v a n o m é t e r t — igen é rzékeny á r a m m é r ő műszer t — kapcsol tak (10. ábra) .

M i n t t u d j u k , az e l e k t r o m o s áram csak a veze tőn haladt át k ö n n y e n . Mive l a rács és lemez k ö z ö t t j e len tős lég ré teg v o l t , á ram nem f o l y h a t o t t , a ga l vanométe r mu ta tó ja t ehá t nyuga lm i á l lapotban v o l t . Ha azonban a fémrácson keresz tü l erős fénnye l megv i l ág í to t t ák a c i n k l e m e z t , a műszer mu ta tó ja

k i l e n g e t t : az á r a m k ö r b e n gyenge áram f o l y t . A z áramfolyás megszűnt , m i h e l y t a f é n y t k i kapcso l t ák ; ezt a m ű s z e r m u t a t ó nyuga lm i á l lapotba való visszatérése je lez te .

Menné l e rősebb v o l t a c i n k l e m e z r e eső fénysugár , annál j obban leng e t t k i a m u t a t ó , t ehá t annál e rősebb áram k e l e t k e z e t t ezen az új és szokat lan m ó d o n . De mi is ennek a je lenségnek a lényege?

A f é m l e m e z r e eső fénysugár a fém fe lü le tén levő a t o m o k b ó l e l e k t r o n o kat szabadít k i , mégped ig annál t ö b b e t , menné l e rősebb a fény . A f é m fe lü le té rő l i ly m ó d o n k iszabadí to t t e l e k t r o n o k a t i rány í tan i lehe t . így e l e k t r o m o s á r a m o t lehe t lé tes í ten i , amely m i n t i smere tes , e l e k t r o n o k áramlásából á l l .

A z e l e k t r o n o k i rányítása cél jából kapcso l juk a megv i l ág í t o t t lemezzel szemköz t levő fémrácso t a t e l ep poz i t í v sarkához. M ive l a k ü l ö n b ö z ő t ö l t ésű tes tek vonzzák egymást , a k iszabadul t e l e k t r o n o k a poz i t í v t ö l t é s ű fémrács felé á ramlanak , s i nnen vissza a t e l e p b e . I ly m ó d o n a látszólag megszak í to t t á r a m k ö r ö n keresz tü l e l ek t r oná rada t , vagyis e l e k t r o m o s á ram f o l y i k . Ez a hatás fő leg a k k o r é rvényesü l , ha a f é m l e m e z t és a rácsot üvegburába helyez-

10. ábra. Kísérlet a külső fényelektromos hatás kimutatására

37

z ü k , ame lybő l a levegőt k i sz i va t t yúzzuk . I lyen k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t ugyanis a levegő mo leku lá i nem akadályozzák a negatív lemezbő l a poz i t ív rács fe lé r e p ü l ő e l e k t r o n o k a t m u n k á j u k b a n .

A f o toce l l á t és kapcsolását a 1 1 . ábrán lá tha t j uk . A l é g r i t k í t o t t üvegbura belső f e l ü l e t é re megfe le lő vegyi anyagot

v isznek fe l , p l . céz iumo t . Ennek f e l ü l e t é r ő l az e l e k t r o n o k fény hatására

egymástó l j ó l e lsz igete l ik . A z anód a te lep poz i t í v sarkához, a ka tód a negat ív sarkához csat lakoz ik .

M ive l az e l e k t r ó d á k a t egymástó l e lsz igete l ik , a légüres t é r ped ig nem vezet i az e l e k t r o n o k a t , sö té tben az anód és a k a t ó d k ö z ö t t gyakor la t i l ag nem f o l y i k á ram. Elegendő azonban a bu ra szabad fe l ü l e té re egy gyenge kis f ény t bocsátani , hogy a fényé rzékeny ré tegbő l e l e k t r o n o k szabadul janak k i ; ezek az e l e k t r o n o k az anód felé kezdenek r e p ü l n i , és a fo toce l la á r a m k ö r é b e n — a fo toce l l án , a mérőműsze ren és a t e l epen ke resz tü l — áram kezd f o l y n i . Ez az á ram e rősöd i k vagy gyengü l aszer in t , hogy növeksz ik -e vagy csökken a f ényé rzékeny ré teg re eső fény erőssége.

Ha a fo toce l lán áthaladó vá l tozó erősségű á r a m o t é rzékeny ködfénylámpán (a Geissler-csőhöz hasonló, r i t k í t o t t gázzal t ö l t ö t t lámpán) veze t j ük k e r e s z t ü l , a k k o r az ugyanolyan vá l tozó fénnye l fog v i lág í tan i , ahogyan a fo toce l lá ra eső fényerősség vá l toz i k . A fo toce l la t ehá t a fényerősségvál tozást , e l t é r ő e n a sze lénce l lák tó l , t ehe te t l enségmentesen k ö v e t i .

k ö n n y e n elszabadulnak. Hogy a fény k ö n n y e n bejusson az üvegburába , annak egy részét szabadon hagyják — a vegy i anyaggal nem von ják be. Rács hel y e t t a bura közepébe f é m huzalból készü l t h u r k o t he lyeznek . Ez a lemez t ö l t i be az anód szerepét .

1 1 . áb ra . Fo toce l l a A z a n ó d o t és a k a t ó -d o t ( fényérzékeny ré teg)

38

K É P Á T V I T E L V E Z E T É K E N

A s z e m és a l á t á s

A szem a te lev íz ióban a végső fe lvevő szerv. A z egész te lev íz ió - techn ika és a távo lba lá tás lehetősége is a látás sajátosságán épül f e l . Ezért a szem és a látás tu la jdonságainak tanulmányozása r e n d k í v ü l f on tos a te lev íz ió megér tése szempon t j ábó l .

A 12. ábra a j o b b szem vízszintes ke resz tme tsze té t mu ta t j a . A szemg o l y ó t aránylag kemény , nem át látszó hár tya — a b ő r h á r t y a — veszi k ö r ü l . E hár tya e lü lső része a kissé e l ő r e u g r ó át látszó szaruhár tyá t Szivárványhártya alkot ja . A szaruhártya m ö g ö t t Szaruhártya ^^==s?s^ Recehártya he lyezked ik el az e lü lső csarnok . Ezt a szem belső része i tő l a szivárványhártya választja e l . A sz ivárványhár tya közepén kis kö r alakú nyílás van , amely a szem pupilláját képez i .

Kü lön leges i z m o k segítségével a pup i l la á t m é r ő j e elég széles ha tá rok k ö z ö t t vá l t oz ta t ha tó . Ez b izonyos m é r t é k b e n megvédi a szemet az erős fény sugarak tó l . Sö té tben a pup i l la k i t águ l , hogy lehe tő leg t ö b b

fény ju thasson a szemgolyóba, a m i k o r pedig a fény kü lönösen erős , a pup i l la egészen összehúzód ik .

A sz ivárványhár tya m ö g ö t t van a szemlencse. Ez át lá tszó, lencse alakú test . A sz ivárványhár tya , az e lőcsarnok és a szemlencse együ t tesen a l ko t j ák a szem o p t i k a i rendszeré t . Ez képez i le a szemgo lyó hátsó fa lán, a recehár tyán a szem által megf igye l t t á rgyak valóságos képé t .

A recehártya a látószerv f ényé rzékeny része. Szerkezete nagyon b o n y o l u l t , renge teg kis lá tó ideg hálózza b e ; maguk az idegszálak a fény re é r z é k e t lenek , fe lada tuk a f ény inge reke t az agyhoz t o v á b b í t a n i . A f ény re csak az ideg szálak vége i , a pálcikák és a csapocskák é r zékenyek . A recehár tyán k b . 130 m i l l i ó pálcika és 7 m i l l i ó csapocska van . M i n d e g y i k csapocska k ü l ö n - k ü l ö n

Pupilla Látóideg

Bárhártya

12. ábra. A jobb szem vízszintes keresztmetszete

39

csat lakoz ik egy-egy idegszálhoz, a pálc ikák ped ig f ü r t ö k b e n kapcso lódnak egy-egy idegszálhoz.

A csapocskák lehe tővé tesz ik , hogy a szem a legkisebb tá rgyaka t is megkü lönböz tesse . A h h o z , hogy az agyban a fény érzékelése l é t r e j ö j j ö n , e legendő, ha a recehár tyára eső kép a k k o r a , m i n t a m m 2 % — 1 / 7 részével egyen lő csapocska fe lü le te . A csapocskák a színre is é rzékenyek . Érzékenységük a fény re azonban kicsi — m ű k ö d é s ü k h ö z t e h á t j ó megvi lágítás szükséges, m ive l csak ez esetben k ü l ö n b ö z t e t i k meg a kép legk isebb részei t és színárnya la ta i t .

A pálc ikák kü lönösen é rzékenyek a f ény re . Segí tségükkel az egészen gyengén megv i l ág í t o t t t á rgyaka t is l á tha t j uk . A szem t e h á t s z ü r k ü l e t ben csak a pá lc ikák által lát . A pálc ikák ped ig a sz ínekre é r zéke t l enek , ezé r t l á tunk a homá lyban m i n d e n t egyszínűnek. M i n t h o g y egy idegszálhoz t ö b b pálcika csat lakoz ik , a pá lc ikák nem alkalmasak a kis t á r g y a k o lyan jó m e g k ü l ö n b ö z t e t é sére, m i n t a csapocskák.

I t t m e r ü l h e t fel az éleslátás kérdése is. A k i fényképezéssel f og la l koz i k , t u d j a , hogy az o b j e k t í v t ő l k ü l ö n b ö z ő távo lságokra levő fényképezendő t á r g y a k képének élességét a f i l m e n úgy á l l í t j uk be, hogy az o b j e k t í v és a f i l m k ö z ö t t i távo lságot vá l t oz ta t j uk .

Szemünk esetében ez au tomat i kusan megy végbe. Hogy a recehár tyá ra eső kép éles legyen , szemlencsénk az ap ró i z m o k hatására k i d o m b o r o d i k , vagy be lapu l . E t t ő l függően vá l t oz i k a lencsén átha ladó fénysugár t ö r é s i szöge is, úgyhogy a l á t o t t t á rgyak képe a recehár tyán m i n d i g éles marad , f ügge t l enü l a szem és a t á r g y k ö z ö t t i t ávo l ság tó l . A z élesreál l í tás mechanizmusa tehá t szemünke t i l l e tően más, m i n t a f ényképezőgépekben .

A íótdsi folyamat mai t u d á s u n k szer in t a k ö v e t k e z ő k é p p e n magyarázh a t ó : a pá lc ikákban és a csapocskákban a rá juk ható fénysugarak k ö v e t k e z t é ben f o t o k é m i a i f o l yama tok já tszódnak le. E f o l y a m a t o k e r e d m é n y e k é p p e n e l e k t r o m o s i m p u l z u s o k ( feszül tséglökések) ke le t keznek , ame lyeknek szapora-sága annál nagyobb, menné l e rősebb fény j u t a szembe. Ezeket az e l e k t r o m o s impu l zusoka t a látóidegszálak t o v á b b í t j á k az agyba. M inden egyes idegszál az agy megha tá rozo t t részét k ö t i össze a recehár tya megfe le lő részével . A z agyban b o n y o l u l t , edd ig i smere t len f o l y a m a t o k já tszódnak le, ame lyek nek k ö v e t k e z t é b e n az e l e k t r o m o s i m p u l z u s o k a látás é rze tévé a laku l nak át .

E p i l lana tban, a m i k o r e k ö n y v o lda lát nézzük, a v isszaver t fény egy része szemünkbe k e r ü l , és a recehár tyán leképez i az o ldal n a g y m é r t é k b e n k i cs iny í te t t képé t . Ugyan i l yen m é r t é k b e n k ics inyed ik le m i n d e n be tű és vessző is. Ha va lame ly i k n y o m t a t o t t je l képe a recehár tyán csak a k k o r a lenne, m i n t egye t len csapocska nagysága, a k k o r az agyban nem egy b e t ű , hanem csak egy p o n t benyomását ke l t ené . Ha pedig a be tű képe sokka l k isebb lenne, m i n t a csapocska m é r e t e , a k k o r már nem é rzéke lnénk s e m m i t sem — a be tű he lyé t ü resnek lá tnánk .

40

13. ábra. A látószög

A szemünk recehártyá jára v e t í t e t t kép annál k isebb, menné l messzebbrő l nézzük a t á rgya t . Ra jzo l junk üres papí r lapra egy p o n t o t . Ha a pap í r l apo t k ö z e l r ő l nézzük , a p o n t o t jó l l á tha t j uk . A p o n t recehár tyá já ra v e t í t e t t képének mére te ez esetben nagyobb egy csapocska

m é r e t é n é l . Menné l jobban t á v o l í t j u k s z e m ü n k t ő l a pap í r lapo t , a p o n t o t annál kevésbé lá t juk , m ive l a recehár tyán levő kép nagysága m i n d i n k á b b csökken . B izonyos távolság u tán a pap í r l ap ró l e l t ű n i k a p o n t , azt t ö b b é nem lá t j uk , m i n t h o g y képe k isebb a csapocska m é r e t é n é l .

E je lenség a látószöggel kapcsolatos. T é t e l e z z ü k fe l , hogy egy függőlegesen t a r t o t t vona lzó t nézünk . Látó

szögnek a vona lzó felső és alsó végé tő l szemünkbe é r k e z ő fénysugarak által bezár t szöget nevezzük (13. ábra) . Ha a vona lzó t köze lebb hozzuk szemünk höz, a látószög nő , ha pedig t á v o l í t j u k , k isebb lesz. Ha a vona lzó t o lyan t á v o l ró l néznénk , hogy a látószög egy ívpercné l k isebb lenne, a k k o r a vona lzó t már nem lá tnánk , he l ye t t e legfe l jebb egy e l m o s ó d o t t p o n t o t ész le lnénk. A vona lzónak a szemünk recehár tyá jára eső képe i l y e n k o r már o lyan k ics i , m i n t egy csapocska m é r e t e .

Va lamely t á rgya t t e h á t — függe t l enü l a t t ó l , hogy m i l y e n távolságra van s z e m ü n k t ő l — csak a k k o r l á t u n k , ha látószöge nem k isebb egy í vpe rcné l . A kis vona lzó t t e h á t p l . már v iszonylag r ö v i d távo lságró l is csak pon tnak lá t juk , a g y á r k é m é n y pedig csak t ö b b k i l o m é t e r e s távo lságró l zsugo rod i k p o n t t á .

M indez v o n a t k o z i k va lamely t á r g y rész le te i re is. Menné l j obban t á v o l o d u n k a t á r g y t ó l , annál nehezebben k ü l ö n b ö z t e t j ü k meg e le in te az a p r ó , majd nagyobb, végül a legnagyobb rész le te t is. Megfe le lő nagy távo lságból ped ig már a tá rgya t sem l á t j u k .

Szemünknek ezt az érzékenységi küszöbét , amely megszabja, hogy a szemlé l t t á r g y egyes rész le te i t m i l yen legk isebb lá tószögben t u d j u k még m e g k ü l ö n b ö z t e t n i , a szem felbontóképesség-határának nevezzük . A f e l b o n t ó képesség határá t o p t i k a i len csékke l , nagy í tókka l növe l -h p t i i ' L - * ^ r a . A lencse megtört a fénysugarakat, netJUK, a látószög megnő, a tárgyakat tehát nagyítva látjuk

41

Természe tesen a szemlé l t t á rgya t az o p t i k a i lencsék nem nagyí t ják meg. A lencsék a fénysugarakat m e g t ö r i k , megvá l toz ta t ják azok i rányá t , megnöve l i k t ehá t a lá tószöget (14. ábra) . N e m szükséges tehá t a t á r g y a t s z e m ü n k h ö z köze l í t en i , hogy a lá tószöget m e g n ö v e l j ü k ; ezt nagyí tóüveggel is e l é r h e t j ü k .

A k é p t o v á b b í t á s e l s ő e l g o n d o l á s a i

M i n t e m l í t e t t ü k , már az első szeléncel lák megépí tése után hamarosan k ö z z é t e t t e k e lgondo lásoka t a távo lba lá tás ró l . A távolbalátás megvalósításához már azér t is b i z ta tó r e m é n y e k e t f űz tek , m ive l a táviratozás morse-j e lekke l és a beszéd veze téken való á t v i t e l e , a tóvbeszé/és már ismeretes vo l t .

A távolbalátással kapcsolatos első e lképze lések igen fantaszt ikusak vo l t ak . Egyeseknek az v o l t a meggyőződésük, hogy néhány év múlva m inden v i lágta lan e m b e r lá that az e l e k t r o m o s s z e m m e l , másoknak az, hogy e l e k t r o mos készü lékke l a H o l d n a k t ő l ü n k e l len té tes o lda lá t is l á tha t j uk s tb .

Ezek az e lképzelések te rmészetesen hatással v o l t a k az első k í sé r l e tek re is. Megp róbá l t ák p l . , hogy fényképezőgép- lencsével va lami lyen tá rgy képét szeléncel lára ve t í t sék , és azt vá r ták , hogy majd va lami lyen összefüggést észle lnek a k é p t a r t a l o m és a cel lán á t fo lyó áramerősség k ö z ö t t . Ennek felhasználásával aka r ták mego ldan i a k é p á t v i t e l t nagyobb távolságra. Ezekből a k í sé r l e t ekbő l azonban nem l e t t s e m m i .

A tapasztalat mindössze az v o l t , hogy a szeléncel la a ráeső f é n y m e n n y i ség összességére é rzékeny . A szeléncel lára nézve „ k ö z ö m b ö s " v o l t , hogy k i vagy m i van e l ő t t e , e m b e r , fa vagy ház, ha a r ó l u k v isszavert fénymenny iség egyen lő v o l t . A szeléncel la csak azt „ t u d j a m e g k ü l ö n b ö z t e t n i " , hogy vi lágos vagy sö té t t á rgy van-e e l ő t t e .

A sok s i ke r te l en kísér letezés u tán b e b i z o n y o s o d o t t , hogy a fe ladat megoldása b o n y o l u l t a b b , m i n t ahogyan azt kezde tben g o n d o l t á k . A k u t a t ó k ú jbó l e l k e z d t é k t a n u l m á n y o z n i az e m b e r i szem fe lépí tését és a látás mechanizmusát . Hamarosan a r ra a köve tkez te tés re j u t o t t a k , hogy az „ e l e k t r o m o s s z e m e t " az e m b e r i szem min tá já ra kel l e lkész í ten i .

Ez a fe l té te lezés mega lapozo t t v o l t . A szelén érzékenységét a f ény re a szem recehár tyá jának érzékenységével lehe t összehasonlít a n i . Nehéz v iszont u tánozn i azt a számos egyedi é rzékeny e l eme t , ame l ybő l a recehár tya á l l . A nagyí tóüveg vagy a fényképezőgép- lencse első megközel í tésben he l ye t t es í t he t i a szem lencséjét , a veze tékek kö tege pedig a l á tó idegeke t .

A z első elképzelés szer in t is a távo lba lá tó berendezéshez k é t nagy e r n y ő r e , az a d ó e r n y ő r e ( fe lvevőre) és a v e v ő e r n y ő r e (képvisszaadó e r n y ő r e ) v o l t szükség.

A z adóo lda lon levő e r n y ő számos kü löná l l ó szeléncel lából á l l . Ennek fe lü le te képezi az e l e k t r o m o s szem recehár tyá já t . Míg azonban az e m b e r i szem recehár tyá ja m i l l i ó n y i é rzékeny csapocskát és pálc ikát t a r t a lmaz , add ig az e l e k t r o m o s szem csak néhány száz szeléncel lából á l l .

15. á b r a . A kép tovább í tás első t e r v e

A vevőkészü lék e rnyő jén v i l l any lámpák vannak ; ezek száma és e l r e n dezése megegyez ik az adóo lda lon levő szeléncel lák számával és e l rendezéséve l . M i n d e n szeléncel lát veze ték k ö t össze az e l rendezésének megfe le lő v i l l any lámpáva l , s m i n d e n á r a m k ö r b e n t e l ep is van . Ennek az e l rendezésnek elvi rajzát a 15. ábra mu ta t j a .

Most nézzük meg, hogyan m ű k ö d n e ez a készülék. A z á t v iendő képe t — va lami lyen egyszerű és k ö n n y e n m e g k ü l ö n b ö z

t e t h e t ő a lako t — fényképezőgéplencsével az adóo lda l i e r n y ő r e v e t í t i k o l y m ó d o n , hogy a kép lehe tő leg az egész e r n y ő f e l ü l e t é t k i t ö l t s e .

A szeléncel lák egy részére a kép legvi lágosabb részérő l j ö v ő fény esik, am inek k ö v e t k e z t é b e n a cel lák el lenállása csökken , a t e l ep által szo lgá l ta to t t á ram erőssége t e h á t nő . M ive l m indegy i k szeléncel lát egy t e l eppe l és egy, a képvisszaadó e r n y ő n levő v i l lany lámpával k ö t j ü k sorba , az áramerősségnövekedés a megfe le lő lámpák fénye re jé t (vi lágosságát) megnöve l i .

A z o k a szeléncel lák, ame lyek re a kép legsö té tebb része i rő l esik a fény , al ig vá l toz ta t j ák meg el lenál lásukat . A r a j t u k á t fo l yó áram gyenge marad , és az á r a m k ö r ö k b e n levő v i l l any lámpák alig v i lágí tanak.

43

Néhány szeléncel lára egy időben esik a fény a kép vi lágos és sö té t része i rő l is. A z ezeken á t fo l yó áramerősség az át lag fényerősségtő l f ü g g ; a megfe le lő v i l l any lámpák tehá t ennek megfe le lően v i lágí tanak.

A v e v ő e r n y ő n az e rősen, közepesen és gyengén v i l ág í tó l ámpák összességének hatása a t o v á b b í t o t t kép benyomását k e l t i . Természe tesen ez a kép t á v o l r ó l sem o lyan éles és t i sz ta , m i n t a f e l v e v ő e r n y ő r e v e t í t e t t kép . A vevő o lda l i e r n y ő n lá tha tó kép é le t l en , kö rvona la i és rész le te i e l m o s ó d o t t a k m indazokon a he lyeken , ame lyek re az adóo lda lon a sze léncel lákra eső fény a kép v i lágosabb és sö té tebb rész le te i rő l j u t o t t .

I t t v e t ő d i k fel a szem fe lbon tóképességének kérdése. A moza i kképek nél már tapasz ta lha t tuk , hogy menné l k i sebbek a moza ikképe t a l k o t ó k ö v e k , annál rész letesebb az ábrázolás, és annál k ö z e l e b b r ő l v e h e t ő k csak észre a kép a l k o t ó e l e m e i . A z t is t u d j u k , hogy menné l k isebbek a m o z a i k k ö v e k , annál t ö b b ke l l be lő lük , hogy a kérdéses képe t összeál l í thassuk. A moza ik képe t m i n d i g megfe le lő távo lságból ke l l néznünk , hogy egyes a l k o t ó e l e m e i t ne láthassuk, hanem csak az egész kép összbenyomását ész le l jük. A moza ik k ö v e k t e h á t nem l e h e t n e k t ú l nagyok, nehogy a kép összbenyomását e l r on t sák .

A z i s m e r t e t e t t t ávo lba lá tó berendezés e lv i leg m ű k ö d n e . De g o n d o l j u n k csak az a k k o r i sze léncel lákra és v i l l any lámpák ra , m é r e t e i k r e és minőség ü k r e ! M i n d a szeléncel lák, m ind pedig a v i l l any lámpák t e h e t e t l e n e k és nagyok v o l t a k . A képvisszaadó e r n y ő n (a t ehe te t l enség m ia t t ) csak á l l óképeke t lehe tne l á tn i , de ennek a moza i kképnek az e leme i is t ú l nagyok l ennének ahhoz, hogy a k ö r v o n a l a k o n k ívü l a rész le teke t is észlelhessük. Ezenkívü l a k k o r i b a n még nem i s m e r t é k az e r ő s í t ő k e t . A szeléncel lákon á t fo l yó gyenge á r a m o k a t nem t u d t á k e rős í ten i , ami pedig szükséges l e t t vo lna ahhoz, hogy az a k k o r i v i l l any lámpáka t v i lágí t tassák. Be lá tha t juk t ehá t , hogy ezt a t e r v e t gyako r la t i l ag nem l e h e t e t t megva lós í tan i .

De ha techn i ka i nehézségek nem is m e r ü l t e k vo lna f e l , az elv megva lósításának v o l t egy nagy akadálya. Még a leggyengébb minőségű kép t o v á b b í tásához is igen sok szeléncel lára, i l l e t ve v i l l any lámpára l e t t vo lna szükség. A z adó- és a vevőo lda l i e r n y ő t csak vastag, s o k e r ű kábel le l l e h e t e t t vo lna összekapcso ln i . L a b o r a t ó r i u m b a n ez még e l képze lhe tő , de mi t ö r t é n n e a k é p e k nagyobb távolságra va ló továbbí tása esetén, méghozzá nem is egy, hanem t ö b b vevőhöz . A veze tékek menny iségének szükséglete sz inte k i e l ég í t he te t l ennek m u t a t k o z i k .

A t e r v e z ő k azonban ezen az e lső, meg nem va lós í to t t k é p t o v á b b í t ó berendezésen is t anu l t ak . A z e l ő t t r e m é l t é k , hogy az egyet lenegy szeléncel lára v e t í t e t t képe t va lami lyen m ó d o n nagyobb távolságra t ovább í t ha t j ák , m o s t be lá t ták , hogy a kép tovább í tás t egészen másképpen kel l m e g o l d a n i : a t o v á b b í t a n d ó képe t l ehe tő leg sok ap ró részre, e l emre kel l b o n t a n i , majd ezek fényességét m e g h a t á r o z o t t nagyságú e l e k t r o m o s á rammá, e l e k t r o m o s je l lé á ta lak í tan i . A z így k a p o t t j e l e k e t ezután a v e v ő e r n y ő h ö z ke l l t o v á b b í t a n i és o t t megfe le lő erősségű f é n y p o n t o k k á v á l t o z t a t n i . M ive l szemünk az egyes

44

képeke t b izonyos távo lságró l már nem képes m e g k ü l ö n b ö z t e t n i , a v e v ő e r n y ő n a kü löná l l ó fényp o n t o k a t összefüggő képnek lá t juk .

Tovább i fe ladat a nagyszámú összekötővezet é k k iküszöbölése v o l t . Ezt úgy o l d o t t á k meg , hogy az adó- és vevőo lda l i e r n y ő k e t a szeléncel lák, i l l e tve a v i l l any lámpák megfe le lő számú veze téke he l ye t t csak egy veze tékpár ra l k ö t ö t t é k össze, és e r r e a veze tékpá r ra so rban , egymás után rákapcso l t á k az összetar tozó szeléncel la- izzólámpa p á r o k a t .

Ez azt j e l e n t i , hogy az új r endsze r re l a kép e l e m e k e t nem egyszer re , hanem egymás u tán sor jában t ovább í t j á k .

B izonyára tapasz ta l tuk már , hogy a m i k o r éj je l k i n é z ü n k a r o b o g ó vonat ab lakán, nem l á t u n k egyebet , csak az i d ő n k é n t f e l b u k k a n ó izó fénycs íkokat , a m e l y e k a vona t m ö g ö t t a sö té tben e l t ű n n e k . Ezek a fénycs íkok a m o z d o n y k é m é n y é b ő l k i r e p ü l ő a p r ó izzó szénszemcsék, ame lyek a mozgó vona thoz képest nagy sebességgel r e p ü l n e k a vona t haladási i rányával e l l en té tes i r ányban .

Vagy v e g y ü n k a kezünkbe egy v i lág í tó zseb lámpát , és kezd jük el sebesen f o rga tn i — a v e l ü n k szemben ál ló egyén egy v i lág í tó k ö r t fog l á t n i . A k á r csak a m o z d o n y kéményébő l k i r e p ü l ő sz ikra fénye, a zseblámpa fénye is egybe fo ly i k , a mozgás pályájának megfe le lő g ö r b e m e n t é n . De nem m i n d i g . Ha a lámpát lassan f o rga t j uk , vagy a m i k o r a sz ik ra csak igen lassan r e p ü l , a v i lág í tó csík he l ye t t a valóságot lá t juk — a v i lág í tó p o n t o t , ame ly a t é r b e n mozog .

Ez szemünk tehe te t lensége m i a t t van így. A tá rgyaka t ugyanis nemcsak addig l á t j uk , amedd ig a szemünk e l ő t t vannak, hanem k b . egy t i zed másodperccel t o v á b b . Tehá t , ha a gyorsan r e p ü l ő sz ik ra a vasút i kocsi ablaka e l ő t t egy t ized másodpercné l r ö v i d e b b idő a la t t r epü l e l , a k k o r azt egy időben lá t juk m i n d a z o k o n a he l yeken , ame lyeken k e r e s z t ü l r e p ü l , vagyis egy v i lág í tó p o n t he l ye t t v i l ág í tó csíkot l á t unk .

Ezek szer in t az egypárvezetékes rendszer a k ö v e t k e z ő g o n d o l a t m e n e t ből i n d u l t k i : ha az e m b e r i szem még a p i l l ana tny i látási benyomásoka t is legalább 1 / i o másodperc ig meg ta r t j a , a k k o r nem szükséges, hogy »z e l őbb iek ben i s m e r t e t e t t te lev íz ió -vevőberendezés e rnyő jén egy időben égjen m inden v i l l any lámpa.

Ha V 1 0 másodperc a lat t az e r n y ő n levő va lamenny i v i l l any lámpa sor jában csak igen röv i d i dő re gyul lad k i , majd ú jbó l elalszik, szemünk ezt nem fogja észle ln i . Úgy t ű n i k ma jd , m i n t h a m i n d e g y i k lámpa ál landóan égne. Ez esetben az adó- és a vevőo lda l i e r n y ő k összekapcsolásához e legendő egy

45

veze tékpá r . Természetesen i l y e n k o r az adó- és v e v ő e r n y ő mel lé egy-egy fo rgókapcso ló t ke l l e lhe lyezn i (16. ábra) . A ké t f o rgókapcso ló sz i nk ronban és fázisban f o r o g . Ez azt j e l e n t i , hogy a k é t kapcsoló egy te l jes k ö r t egyen lő idő a la t t tesz meg, és m i n d i g egy fo rma állásban van.

A kapcso lók sor jában egy p i l lanat ra összekapcsol ják a veze tékpá ron ke resz tü l a f ényé rzékeny cel lákat a megfe le lő v i l l any lámpákka l . A m i k o r az adóo lda l i f o rgókapcso ló kar ja ahhoz az é r i n t k e z ő l e m e z h e z é r , ame ly p l . a másod ik so rban levő ö t ö d i k cel lához csat lakoz ik , a k k o r a vevőo lda l i kapcso ló f o rgóka r j a is ahhoz az é r i n t kező lemezhez ér , amely a másod ik sorban levő ö t ö d i k v i l l any lámpá t kapcsol ja. Ezt legegyszerűbben úgy o l d h a t j u k meg , hogy m i n d k é t f o r g ó k a r t ugyanarra a m o t o r t e n g e l y r e he l yezzük ; ez azonban csak l a b o r a t ó r i u m i munkákná l lehetséges. Nehezebb azonban a f o r g ó k a r o k sz inkron- fo rga tásának biztosítása, ha a vevő nagy távolságra van az a d ó t ó l .

16. ábra. Az adó- és vevőoldali ernyőt csak egy vezeték köti össze

A z a k k o r i t echn i ka i nehézségek m i a t t azonban ez t a r endsze r t sem t u d t á k megva lós í tan i . Csak 40 évvel a rendszer k idolgozása u t á n , 1927-ben m u t a t t á k be az egyvezetékes k é p á t v i t e l t a gyako r l a tban . A k k o r már meg v o l t a k az é rzékeny és t ehe te t l enségmen tes fotocellák, az erősítők és a ködfénylámpák, vagyis az o lyan lámpák , ame lyek ugyanabban a p i l lanatban gyu l l ad nak k i és alusznak e l , m i n t a m i k o r a kapcsoló zár, i l l e tve bon t . A v i l l any lámpa ugyanis csak bekapcsolása u tán néhány p i l lanat ta l kezd v i lág í tan i , s kikapcsolása után csak b izonyos idő mú lva szűn ik meg szálának izzása. A v i l l any lámpa tehá t k igyul ladásával és kialvásával nem t u d j a pontosan k ö v e t n i a gyorsan f o r g ó kar be- , i l l e tve k ikapcsolását.

A k ö d f é n y l á m p a lényegében r i t k í t o t t gázzal t ö l t ö t t cső, ame lyben izzószál he l ye t t gáz v i lágí t . Kü la lak szempon t jábó l a te lev íz ióhoz annak idején használt köd fény lámpa a szokásos rád iócsőre hasonl í t (17. ábra) . Izzószál he l ye t t k é t lemez van benne : a ké t e l e k t r ó d a ; ezek egymástó l k b . 2—3 mm-es távo lságra vannak . A z egy ik e l e k t r ó d á t négyszögletes k e r e t a lakúra szok ták kész í ten i .

46

Ha a köd fény lámpa e l e k t r ó d á i r a feszül tséget kapcso lunk , a k k o r egy ha tá rozo t t feszü l tségér ték e l é réseko r , p l . 100 V-nál az e l e k t r ó d á k köze lében levő gáz v i lág í tan i kezd . A köd fény lámpa fénye vö rös , ha a csőben levő gáz neon , és fehér , ha a gáz a rgon . A gáz vi lágítása o lyan kis energiaveszteséget o k o z , hogy a cső nem melegszik fe l . Ezért a köd fény lámpáka t hidegfényű lámpáknak is nevez ik .

A köd fény lámpának ké t fon tos tu la jdonsága van . Begyulladása után fényere je a legkisebb feszül tségvál tozásra is erősen vá l t oz i k . Elegendő a fo toce l lá tó l származó kis feszül tségű j e leke t a ködfény lámpához veze tn i , hogy alapfeszültséggel (az előfeszültséggel) a b e g y ú j t o t t lámpa fénye re jé t vezére lhessük. Másik fon tos tu la jdonsága ped ig , hogy bá rm i l yen gyorsan vá l toz i k is a feszül tség, a fényerősség változása képes k ö v e t n i azt . Ennek az a magyarázata, hogy a köd fény lámpa vi lágításához és kialvásához nem ke l l fe lme legedés i , i l l e t ve lehűlés i i d ő .

A k é p s o r o n k é n t i t o v á b b í t á s a . A z i s m e r t e t e t t egyvezetékes te lev íz ió - rendszer re l á t v i t t kép a vevőo lda l i e r n y ő n o lyan , m i n t a nagy moza ik kövekbő l k i r a k o t t kép — du rva kö rvona lakka l és részle tek né lkü l (18. ábra) . A z á t v i t t kép minőségé t csak úgy lehet j av í tan i , ha azt ap róbb e l e m e k r e b o n t j u k . Ezt pedig az edd ig m e g i s m e r t rendszerekke l nem l e h e t e t t e lé rn i . A fo toce l l ák is, a köd fény lámpák is t ú l nagy „ e l e m e k " .

A t e r v e z ő k azonban ebbő l az ú jabb rendszerbő l is t anu l t ak . A k é p e l e m e k e t nem szükséges m i n d egyszer re t o v á b b í t a n i . A távo lba látás alapelve mos t már a k ö v e t k e z ő k é p p e n a l a k u l t :

18. áb ra . D u r v a e l e m e k b ő l á l ló k é p . Bal o lda lon a d ó e r n y ő , j obb o lda lon v e v ő e r n y ő

47

ahhoz, hogy e l e k t r o m o s j e l ekke l képeke t tovább í thassunk , m i n d e n e k e l ő t t a p r ó részek re , e l e m e k r e ke l l a k é p e k e t bon tanunk . A k é p e l e m e k r ő l v isszaver t f é n y t ezután á r a m i m p u l z u s o k k á , j e l ekké kel l á ta lak í tanunk . Ezeke t a j e l eke t egymás után sor jában t o v á b b í t j u k egy veze tékpá ron át a v e v ő e r n y ő h ö z . A z e l e k t r o m o s j e l eke t i t t ú jbó l fénnyé v á l t o z t a t j u k o l y k é p p e n , hogy a j e lek sor jában a megfe le lő lámpákat fe lv i l lan t ják — mégped ig va lamenny i t 1 / 1 0 másodpercen be lü l .

M e c h a n i k a i k é p b o n t á s

A kép tovább í tás e lvé t már a X I X . sz. végén t i sz táz ták , s m i n t l á t t u k , a k k o r i b a n csak a t echn i ka i nehézségek m i a t t nem t u d t á k megva lós í tan i .

A fo toce l la és a köd fény lámpa feltalálása a te lev íz ió ügyé t e l ő r e v i t t e , de az i s m e r t rendszerek hát ránya, hogy a megvalósí táshoz számos fo toce l lá ra és köd fény lámpára v o l t szükség. A z 1 x 1,2 m-es v e v ő e r n y ő n is csak 1200 e l e m e t l e h e t e t t e lhe lyezn i . Ez ped ig nagyon gyenge képminősége t a d o t t , úgyhogy a képe t al ig l e h e t e t t f e l i s m e r n i .

A k u t a t ó k azonban nem ad ták fel a r e m é n y t , hogy az i s m e r t e t e t t m ó d o n mego ld ják a ké rdés t . Fo l y ta t t ák a m u n k á t , de ugyanakkor ú jabb u taka t is ke res tek . így p l . mechanika i mego ldásokka l is p róbá l t ák a képe t e l eme i re b o n t a n i , és az e l e m e k e t a vevőben ú jbó l képpé összerakn i .

A z a lehe tőség, hogy a vevőben m i n d e n egyes p i l lanatban csak egyet lenegy lámpa v i l ág í t son , a r ra a gondo la t ra veze te t t , hogy esetleg az adóo lda lon e legendő egyet lenegy fo toce l l á t használni . (Hiszen a j e lek egymás u tán i t ovább í tásako r az adóo lda lon a fo toce l lák egymás után sor jában m ű k ö d n e k ; egy időben nincs m i n d e g y i k egyszerre a vona l ra kö tve ! ) Ehhez azonban az szükséges, hogy a fo toce l la elé sorban odajussanak a k ö z v e t í t e n d ő kép egyes k é p e l e m e i ; a fo toce l la a képe leme i re b o n t o t t képe t p o n t o n k é n t „ v é g i g n é z z e " .

Ha f i gye lmesen megvizsgál juk az olvasás fo lyamatá t , megá l lap í tha t juk , hogy szemünk ba l ró l j o b b r a haladva b e t ű n k é n t tapogat ja le a so roka t . A sor végérő l igen gyorsan ú jbó l balra t é r k i , s a letapogatást most már egy sor ra l le j jebb kezd i . Egy ide jű leg tehá t k é t i r á n y ú mozgást végez: j o b b r ó l balra és f e l ü l r ő l le fe lé.

A m i k o r szemünk az o lda l u to l só sorának u to l só be tű jéhez ér , a k ö v e t kező mozgás már b o n y o l u l t a b b . T e k i n t e t ü n k most nem balra és lefelé halad, hanem j o b b r a és fe l fe lé a k ö v e t k e z ő o lda l kezde té ig . I ly m ó d o n bont ja szem ü n k fo lyamatosan a szöveget e l e m e i r e : b e t ű t be tű u tán , s o r t sor u tán és o lda l t o lda l u tán . A b e t ű k r e való bontás meglehetősen gyors , a s o r o k a t már lassabban b o n t j u k f e l , az o lda lakat ped ig egészen lassan.

Mos t he lyezzünk k ö n y v ü n k o lda lára egy hosszú papí rsávot , ame l ynek szélessége megegyez ik a könyvo lda l magasságával. A h o l a legelső sor első

48

19. ábra. A szöveg felbontása e l e m e k r e

betű je van , vág junk a papírcsíkon a be tű nagyságának megfele lő négyszögletes l yuka t (19. ábra) . Kezd jük el j obb o ldal i i rányba húzn i a papí rcs íko t úgy, hogy a k i vágo t t l y u k a legfelső so r fe le t t ha lad jon . így — igaz, eléggé nehézkesen — mégis pontosan el t u d j uk o lvasni a szöveget .

A m i k o r a k i vágo t t l y u k a sor u to lsó be tű je mögé k e r ü l , megszünt e t j ü k a mozgatást , és a k ö v e t k e z ő so ron egy ú jabb l yuka t vágunk , mégpedig azon a he lyen , ahol a másod ik sor első be tű je van . Ezután t o v á b b mozga t j uk a papí rcs íko t . M indez t addig i smé te l j ük , amíg el nem é r ü n k az u to l só sor u to l só be tű jé ig . V é g e r e d m é n y b e n a papí rcs íkon anny i l y u k lesz, ahány sor v o l t a könyv o lda lán .

Természetesen nem szükséges egy vég te lenü l hosszú papí rcs íkon a könyv összes o lda la ihoz e lkészí ten i a megfe le lő k ivágásokat . M iu tán a papírcs íko t egy o lda lnak megfe le lő nyí lásokkal e l l á t j uk , vége i t összeragaszt juk, és hengerek segítségével körmozgását b i z tos í t j uk (19. ábra) .

Ha ez t a sávot va lami lyen mechanizmussal másodpe rcenkén t legalább 10—12 f o r d u l a t t a l f o r g a t j u k , a k k o r az egész k ö n y v o l d a l t egyszerre lá tha t juk , m in tha nem is lenne e l ő t t e a papírsáv. A valóságban s z emünk m i n d e n egyes p i l lanatban csak egyet lenegy b e t ű t lát , de tehe te t lensége m i a t t ezt nem észle l jük. M i n d e n b e t ű t t o v á b b l á t u n k , m i n t a m e n n y i ide ig szemünk e l ő t t vo l t . A z első be tű benyomásához hozzáadódik a másod ik b e t ű , ehhez a harm a d i k s tb . és ' / i o másodperc leforgása u tán már az u to l só so r u to l só be tű je

is meg je len i k szemünk e l ő t t . A z első be tű benyomása csak e k k o r szűn ik meg.

A papírsáv, a m i t kés z í t e t t ü n k , egy mechanikai k é p b o n t ó rendszer . A z i d ő k fo lyamán t ö b b mechanikai képbontás i rendszer t do lgozt a k k i ; ezek közü l a legegyszerűbb és legcélszerűbb Nipkov lengyel m é r n ö k 1884-ben k i d o l g o z o t t rendszere . Nipkov a képbontáshoz igen egyszerű berendezést szerkesz te t t , egy o lyan tárcsát ,

10. ábra. Nipkov-tárcsa 30 nyílással ame ly l ehe tővé tesz i , hogy

Keretnyílás Nézökeret _ _ t

A tárcsáp lévő nyílások

A nézőkére

4 A televízió 49

az adóberendezésben csak egy fo toce l l á t , a vevőkészü lékben pedig csak egy köd fény lámpá t használ junk. Ezen a tárcsán sp i rá lvonal men tén e lhe lyezkedő nyí lások vannak (20. ábra). A tárcsát ebben az esetben úgy ke l l m é r e t e z n i , hogy a ra j ta levő l yukak k ö z ö t t i távolság a f e l b o n t a n d ó könyvo lda l szövegének szélességével egyezzen meg , a spi rá l kezdete és vége k ö z ö t t i távolság ped ig a könyvo lda l magasságával. A tárcsán levő l yukak száma egyen lő a könyvo lda lon ta lá lha tó s o r o k számával.

Ha i lyen tárcsát a könyvo lda l f ö lé he lyeznénk , és azt e l kezdenők g y o r san f o r g a t n i , a k k o r a vég te len szalag példájához hasonlóan az egész o lda l t egyszer re lá tha tnánk . (Meg jegyezzük azonban, hogy a tárcsának igen nagynak ke l lene lennie — legalább o lyan magasnak, m i n t egy embe r , és a könyvo lda l képe fe lü l va lamive l szélesebb lenne, m i n t alul . )

Most ped ig t é r j ü n k vissza a t e l ev í z i ó ra , a N/pkov-tárcsával m ű k ö d ő t e l ev í z i ó - rendsze r re , amely egyet lenegy fo toce l l á t használ az adóo lda lon és egy köd fény l ámpá t a vevőo lda lon .

K é p t o v á b b í t á s N i p k o v - t á r c s á v a l

M i k é n t az előzetes te lev í z ió - rendsze reke t , a N/pkov-tárcsás rendszer t is csak a k k o r l e h e t e t t gyakor la t i l ag megvalósí tan i , a m i k o r k i f e j l esz te t ték az érzékeny fotocellákat, a tehetetlenségmentes ködfénylámpákat és az elektron

csöves erősítőket. A kísérl e teke t kezde tben vezet é k e k k e l végez ték , majd később, az 1930-as évek e le jé tő l , r á d i ó h u l l á m o k kal sugároz ták a k ísé r le t i m ű s o r o k a t .

M i n t e m l í t e t t ü k , a N/pkov-tárcsás sp i rá lvona l men tén e lhe lyezkedő l y u kak ta lá lha tók (20. ábra) . A k é p e l e m e k nagyságát ezeknek a m é r e t e szabja meg. A tárcsa e l ő t t kép k e r e t van . Ez o ly m ó d o n he lyezked ik e l , hogy nyí lásába a tárcsa bá rme ly

2 1 . ábra. N/pkov-tárcsás televízió-rendszer

50

he lyze tében csak egyet len l y u k eshet. A tárcsa forgása közben a l yukak át-pásztázzák a h a t á r o l ó k e r e t nyílásának egész t e r ü l e t é t . M i n d e g y i k l y u k egy képsor t tapogat le. A l yukak száma egyen lő a képbontás sorszámával . A tá rcsa egy fo rdu la ta a la t t a l yukak a képe t te l jesen le tapogat ják .

A tárcsával m ű k ö d ő te lev íz ió - rendszer e l vé t a 2 1 . ábra muta t ja . A z adásra k e r ü l ő j e lene t képé t o b j e k t í v v e l a képha tá ro ló k e r e t k ivágá

sán ke resz tü l a N/pkov-tárcsára v e t í t j ü k . A tárcsát m o t o r fo rga t ja , ame lynek másodpercenkén t i fo rdu la tszáma egyen lő a másodpe rcenkén t t o v á b b í t o t t képek számával.

A tárcsa m ö g ö t t , a képha tá ro ló k e r e t t e l szemben fo toce l l á t he lyezünk c l , ame l ynek árama arányos a ka tód já ra eső fényerősséggel . A fényerősség a t tó l f ügg , m e l y i k képe lemme l ke rü l szembe a tárcsán levő l yuk . A v i lágosabb he lyeknek nagyobb , a s ö t é t e b b e k n e k k isebb fényerősség felel meg . I ly m ó d o n a tárcsa forgása közben a fo toce l la á r a m k ö r é b e n kép je lek ke le t keznek . Ezek a je lek gyengék , távo l ra - tovább í tásuk vége t t e rős í ten i kel l ő k e t .

A j e leke t a szükséges erősí tések u tán vagy veze téken vagy rád ió hu l l ámokka l t o v á b b í t j u k a vevőkészü lékekhez .

A vevőkészü lékben a v e t t és f e l e rős í t e t t j e l ek a köd fény lámpa fény erősségét vezé r l i k . A köd fény lámpa e lek t ródá ja , ame lynek köze lében a gáz v i lágí t , va lamive l nagyobb, m i n t a vevőkészü lék tárcsájához t a r t o z ó képha tá ro ló k e r e t nyílásának t e rü le te .

A vevőkészü lék tárcsáján ugyanannyi l y u k van , m i n t az adó tárcsá ján, és ugyanolyan a képha tá ro ló k e r e t alakja is.

A képe t a f o r g ó tárcsa lyuka in keresz tü l szemlé lhe t jük . A köd fény lámpa e lek t ródá jának egész fe lü le te egyenletesen o lyan fényerősséggel v i lág í t , ame ly arányos az a d o t t p i l lanatban beérkező je l le l . A néző szemében m i n den egyes p i l lanatban e v i lág í t ó fe lü l e tnek az a kis része je len ik m e g , ame lye t a tárcsa furata „ k i v á g o t t " . A z adó-

II. Sbra. Nipkov-tárcsával 30 sorra felbontott kép

ms&sí

•i 51

és vevőo lda l i tárcsák sz inkron forgásának k ö v e t k e z t é b e n — ezt s z i n k r o n -m o t o r o k k a l é r j ü k el — a képha tá ro ló k e r e t b e n az á t v i t t kép lá tha tó .

E rendszer példáján vi lágosan lá tha t juk , hogy a képe lemek fényerősségének megfe le lő j e l eke t egymás u tán i s o r r e n d b e n t o v á b b í t j u k , és a képe lemek helyes összerakását a veze tőo lda lon azáltal b i z tos í t j uk , hogy az adó- , i l le tve a vevőo lda l i tárcsák s z i n k r o n fo rognak .

A z első t e l ev í z i ó -műso rá t v i t e l szabványai a k ö v e t k e z ő k v o l t a k : a sorszám 30 ( tehát 30 l y u k a tárcsán) , a másodpe rcenkén t t o v á b b í t o t t képek száma pedig 12,5. Ezekkel az ada tokka l j ó minőségű képe t te rmésze tesen nem l e h e t e t t e l é r n i . A kép nagyon du rva és kezdet leges v o l t . I lyen képe t a 22. ábrán l á tha tunk .

E rendszerben a kép szélességének és magasságának aránya 4 : 3, m i n d e n sorban kb . 40 nyílás á t m é r ő f é r t e l . A z egész képet t e h á t 3 0 x 4 0 = = 1200 e l e m r e b o n t o t t á k . A később iekben 60 nyílásos tárcsát használtak, vagyis a képe t 60 so r ra b o n t o t t á k 80 e l e m m e l egy so rban , t e h á t összesen 4800 e l e m r e . Ha a tárcsán 120 nyílás van , a k k o r a képe lemek száma 120x160 = = 19 200.

A k é p e l e m e k számának növelésével te rmésze tesen javul a k a p o t t kép minősége, és e lv i leg a N/pkov-tárcsával is lehe tne töké le tes képe t kapnunk . A mechanika i képbontással ezt mégsem lehet a gyakor la tban e l é r n i , m i n t h o g y a k é p e l e m e k számának növe lhetősége k o r l á t o z o t t .

A k é p e t t o v á b b í t ó j e l a l a k j a . Té te lezzük fe l , hogy a f e l b o n t a n d ó kép egy sakktáb la , me ly f e k e t e — f e h é r m e z ő n y ö k b ő l á l l . A z egyszerűség k e d v é é r t a f e l b o n t a n d ó kép egy e leme legyen pontosan a k k o r a , a m e k k o r a a tárcsán levő nyílás. Más szóval , a N/pkov-tárcsán legyen 8 nyí lás. Ezzel

a tárcsával kel l t e h á t a kép 64 e lemét f e l bon tan i , majd t ovább í t an i .

Ha a négyszögletes nyí lásokkal e l l á t o t t /V/pfcov-tárcsa ugrásszerűen mozogna — tehá t nem fo lyamatosan fo rogna — , és ha m inden nyílás m ind ig pontosan a sakk táb la egy-egy mezőnye e l ő t t ál lana meg egy p i l lanat ra , kü lönösebb nehézségek nem len nének . A fo toce l lá ra m ind ig csak egyet lenegy mez ő n y r ő l esne fény , vagy a f e k e t é r ő l vagy a f e h é r r ő l . Ez esetben a kép m i n d e n e leme olyan élesen lenne elválasztva a szomszédos e l e m t ő l , m i n t a s o r o k egymástó l . A fo toce l lán á t fo l yó áram is egyszerűen vá l tozna. A feke te mez őny r ő l v isszaverődő fény hatására gyakor la t i l ag nem fo lyna á r a m , a fehé r mez ő n y r ő l v isszaverődő fény ped ig maximál is á r a m -

2 3 . á b r a . _ A sakktábla képe a erősséget okozna . M i k ö z b e n a tárcsa nyílásai sor -vevoernyon es a fotocellán at - ° ' fo lyó áramerősség váltakozása: ban haladnának a m e z ő n y ö k e l ő t t , az áramerősség a — ugrásszerű mozgás esetén; , „ , , , , , . b — folyamatos mozgás esetén ugrásszerűen vá l takozna (23a abra).

52

A tárcsa fo rgásakor azonban a nyí lások a s o r o k m e n t é n nem ugrásszerűen, hanem fo lyamatosan haladnak. A m e z ő n y ö k r ő l v isszaverődő fény tel jes menny iségben csak azon r ö v i d i dő a la t t esik a fo toce l lá ra , amíg egy-egy nyílás pontosan egy-egy mezőny e l ő t t van . A fo toce l lá ra j u t ó fény k ü l ö n b e n cgy időben ké t mezőny rő l származik. A z egy i k mezőn y r ő l j ö v ő fénymenny iség ál landóan csökken , a más ik ró l pedig ál landóan nő .

A z e l e m e k e t egymástó l élesen elválasztó ha tá rok he l ye t t e l m o s ó d o t t ha tároka t kapunk , m i n t azt a 23b ábra muta t ja . Élesen csak a vízszintes ha tároka t lá t juk . A fo toce l lán á t fo l yó áram ebben az esetben már nem négyszög a lakú, hanem inkább hu l lám a lakú. A z e l e k t r o m o s j e lek t e h á t t o r z í t o t t a k .

Ezt a t o r z í t á s t a fo lyamatos k é p b o n t ó - r e n d s z e r e k b e n nem lehet te l jesen k i küszöbö ln i . A t o r z í t á s t csak csökken ten i lehet azál tal , hogy a k é p e l e m e k számát je len tősen növe l j ük , t e h á t ha a tárcsán levő nyí lások számát szapor í t j uk . Ehhez azonban a tárcsa á t m é r ő j é t kel l n a g y m é r t é k b e n növe ln i , vagy pedig erősen csökken ten i a nyí lások m é r e t e i t . A z első esetben nagyon b o n y o l u l t lenne a készülék megépí tése, a nyí lások m é r e t e i n e k csökkentése k ö v e t k e z t é ben pedig a fo toce l l á ra eső fény lenne o lyan k ics i , hogy a k a p o t t je l t ú l gyenge, és már nem lehet fe le rős í ten i . Ez az oka annak, hogy a N/pkov-tárcsán a képe lemek számát nem lehet tetszés szer in t növe ln i , vagy legalábbis o lyan képe lemszámot e l é r n i , amely már ki fogástalan képe t ad.

M o z g ó k é p e k t o v á b b í t á s a . Mos t nézzük meg , m i t ö r t é n i k , ha a mozgóképeke t N/pkov-tárcsával t o v á b b í t j u k .

A m i k o r az adóolda l i e r n y ő n va lamenny i fo toce l la egyszerre v o l t üzemben — sokvezetékes rendszerben — , az e r n y ő r e eső kép mozgásakor egyes fo toce l l ák megszűntek ak t ívan m ű k ö d n i , s ugyanakko r más fo toce l l ák kezd tek el do lgozn i . Ugyanez v o l t az eset a v e v ő e r n y ő n levő lámpákka l is, ame lyeke t k ü l ö n - k ü l ö n veze tékke l k ö t ö t t e k össze a f o toce l l ákka l . A z újabb egyvezetékes megoldásnál ez már l ehe te t l en v o l t . Ebben a berendezésben egyt ized másodpercen belü l m i n d e g y i k fo toce l la csak egyszer kapcso lódo t t a vonal ra egy p i l lanat ra . M iu tán ez időn belü l sor jában m i n d e g y i k fo toce l la egyszer a vona l ra kapcso lódo t t , a fo lyamat e l ö l r ő l kezdőd i k . A v e v ő e r n y ő n egyt ized másodperc a la t t , vagyis a kapcsoló egy körü l fo rgása a la t t csak egy összerako t t kép j e l e n i k meg. Ez a kép — bár csak r ö v i d ide ig — m o z d u latlan v o l t ; m i n t h a va lami t egyt ized másodperces zársebességgel fényképezt ü n k vo lna le . A tárcsás berendezésben hasonló a he lyzet .

A tárcsa a fo lyamatosság biztosítása cé l jábó l á l landóan f o r o g . Egy fo rdu la t a la t t a tárcsa egy összetet t á l l óképe t t o v á b b í t . Ha a tárcsa ké t f o r dulata k ö z ö t t a kép helyzete megvá l toz i k , e lmozdu l — a k k o r a tárcsa a köve tkező e l fordu lása közben már a kép új he lyze té t bon t ja fel s t b .

És i t t m e r ü l fel a mozgóképek továbbí tásának kérdése. A k i fényképez , tud ja , hogy kis zársebességgel nem lehet mozgó e m b e r t f ényképezn i , m e r t a k a p o t t kép e l m o s ó d o t t lenne. A mozgó e m b e r le fényképezéséhez nagyobb ' . írsebességet ke l l használni, hogy a kép éles legyen . A helyes zársebesség

53

megválasztása a mozgási sebességtől és a mozgás i rányá tó l függ . Ha p l . o lyan s p o r t o l ó t f ényképezünk , ak i a f i l m síkjával párhuzamos i rányban szalad, a zársebességet 1 /aso és 1 / iooo másodperc k ö z ö t t i i d ő r e ke l l megválasztanunk. Lassúbb mozgás vagy a fényképezőgép felé f u t ó s p o r t o l ó esetében e legendő, ha 1 / i oo vagy 1 / so másodperces időve l exponá lunk . A z így e lkész í te t t fe l vé te lek egy-egy á l l óképe t ábrázolnak a f i l m e n (p i l l ana t fe lvé te leke t ) .

He l yezzünk el egymás rr .e l let t t ö b b fényképezőgépe t , és egy j á ró e m b e r t a k ö v e t k e z ő k é p p e n fényképezzünk l e : az első gépet 1 / 2 5 " ° s zársebességgel e x p o n á l j u k , utána r ö g t ö n a másod ik gépe t is ugyani lyen i dőve l , majd a ha rmad i ka t és így sor jában végig. I ly m ó d o n egy fe l vé te l so roza to t kapunk . M i n d e n fe lvé te l a mozgásnak egy rész le té t muta t ja . A fe lvé te lso roza t a mozgást e l e m e i r e b o n t o t t a .

Mos t ragasszuk a f e l vé te l eke t k ü l ö n - k ü l ö n könyvo lda l ra , és az o lda lakat u j ja ink közü l egyenkén t k ie resz tve pörgessük a lapokat . A z lesz a benyomásunk, hogy a képen lá tha tó e m b e r : jár . A m o z g ó k é p látásának magyarázata, hogy szemünk a mozgás egyes rész le te i t egybeolvaszt ja, ha a rész le tképek eléggé gyorsan k ö v e t i k egymást . A mozgás rész lete i azonban nem fognak egybe fo l yn i , ha az egymást k ö v e t ő rész le tképek pörgetése lassú.

A moz iban a f i l m továbbí tásának sebessége 24 kép másodpercenkén t . Fe l vé te l ko r a f i l m k o c k á k exponálási ideje k b . V 1 0 0 másodperc. V e t í t é s k o r a f i lmszalag nem mozog fo l yamatosan ; ha a mozgás fo lyamatos lenne, a vásznon nem sokat lá tnánk. M i n d e n fe l vé te l t , vagy ahogyan mondan i szok ták , f i l m k o c k á t r ö v i d ideig mozdu la t lanu l kel l a vászonra v e t í t e n ü n k , majd e l t a k a r n i a v e t í t ő fénysugár ú t já t , és ezalat t igen gyorsan , rántásszerűen t o vábbí tan i a f i l m e t , hogy az e lőbb i he lyébe a k ö v e t k e z ő kocka k e r ü l j ö n . Szemünk a képe t csupán az esetben t u d j a meg lá tn i és rögz í ten i a k ö v e t k e z ő kép megje lenésé ig , ha maga a kép egy kis ide ig mozdu la t lan marad t .

M i k é n t a moz iban , úgy a te lev íz ióban is a mozgókép á l l ó k é p e k b ő l t e v ő d i k össze. A fo lyamatos mozgást úgy kap juk , hogy az á l l óképek igen gyorsan k ö v e t i k egymást .

A f i lmve t í tésse l kapcsolatos k í sé r l e tek azt m u t a t t á k , hogy a f i l m k o c k á k tovább í tás i sebességének legalább 12—16-nak ke l l lennie másodpe rcenkén t . Ha a f i l m t o v á b b í t á s ennél lassúbb, a v e t í t e t t képen a mozgás szaggatot t , nem fo l yamatos , a gyors mozgás ped ig e l m o s ó d o t t .

M i n t már e m l í t e t t ü k , az első te levíz ió-adásoknál a N/'pkov-tárcsa forgási sebessége 12,5 f o r d u l a t v o l t másodpercenkén t . Ez azt j e l e n t i , hogy a mozgást másodpercenkén t 12,5 á l l ókép re b o n t o t t á k . A mozgóképeke t a vevőo lda lon t e h á t már fo lyamatosan lá tha t ták , de a gyors mozgás még eléggé e l m o s ó d o t t v o l t . Ezt az e lmosódo t t ságo t csak a fo rdu la tszám növelésével lehet megszün te tn i .

A t o v á b b í t á s r a k e r ü l ő e l e k t r o m o s j e l e k m e n n y i s é g e . Ha m i n d egy ik á l l ókép 1200 e lembő l á l l , és ha másodpe rcenkén t 12,5 á l l óképe t t o v á b b í t u n k , a k k o r az adó és vevő k ö z ö t t i veze téken a másodpe rcenkén t t o v á b b í t o t t

54

| c k ' k száma 1200x12,5 = 15 000. A képe lemek számának és a forgási sebességn e k a növelése t e h á t •— ami a képminőség javítása szempon t jábó l szükséges — .1 másodpercenkén t á t v iendő je lek számát n a g y m é r t é k b e n növe l i .

A kezdet leges te lev íz ió -adásokra N/pkov-tárcsával a k k o r k e r ü l t sor , a m i k o r már Európa-szer te m ű k ö d t e k a közép - és hosszúhu l lámú r á d i ó m ű s o r -\ / ó r ó adóá l lomások, a m i k o r már i s m e r t é k a s z i n k r o n m o t o r o k a t , a fo toce l lá k a t , a köd fény lámpáka t és az e lek t roncsöves e r ő s í t ő k e t . E k k o r már veze ték he lye t t r ád ióhu l l ámokka l is t u d t á k t ovább í tan i a kép je l eke t .

A mechan ika i képbontás azonban nem n y ú j t o t t sok r e m é n y t ahhoz, hogy a képm inősége t megfe le lően javí tan i lehessen. G o n d o l j u n k csak a r ra a nagy sebességre, amel lye l a tárcsának fo rogn ia ke l l ene , hogy a gyors mozgások ne legyenek e l m o s ó d o t t a k . M i l yen nagy tárcsát ke l lene használni ahhoz, hogy a képe lemek , va lam in t a tárcsán levő l yukak számát a ke l lő m é r t é k b e n megnövelhessük a j ó képminőség elérése cé l jábó l . M i l yen nagy fényerősség lenne szükséges ahhoz, hogy a fe l vé te l re k e r ü l ő j e l e n e t e k r ő l e legendő fény v e r ő d j ö n vissza a fo toce l lá ra a tárcsa kis nyílásain ke resz tü l .

A nehézségeket csak e l e k t r o n i k a i mego ldásokka l l e h e t e t t á th ida ln i . M i e l ő t t azonban r á t é r n é n k a ko rsze rű te lev íz ió i smer te tésé re , i s m e r k e d j ü n k meg kissé a rád ió techn ikáva l , amelyen a ko rsze rű te lev íz ió alapszik.

55

A R Á D I Ó T E C H N I K A

A h u l l á m m o z g á s

K i nem d o b o t t már v ízbe köve t , és k i nem észle l te, hogy a s ima vízfe lü le t ennek k ö v e t k e z t é b e n hu l l ámozn i kezd? Hu l lámzást o k o z a hajó és az úszó e m b e r is. Ha a hu l l ámok út jába p l . forgácsok k e r ü l n e k , azokat a víz megbo lyga t ja , szétszór ja, de n e m viszi magával. A je lenség, hogy a víz fe lü le tén levő tá rgyaka t a hu l l ámok nem v isz ik magukka l , azt b izonyí t ja , hogy a víz nem mozog a hu l l ámok te r jedés i i rányában. Hul lámzás közben t e h á t csak a hu l l ám t e r j e d , a víz azonban egyhe lyben marad .

A z t a távo lságot , ame lye t az egy ik hu l l ámhegy tő l a másik hu l lámhegy ig vagy az egy i k h u l l á m v ö l g y t ő l a másik hu l l ámvö lgy ig m é r h e t ü n k , hullámhossznak nevezzük. K ö n n y e n megá l lap í tha t juk a h u l l á m o k terjedési sebességét is. Ehhez a hu l lámhosszt meg kel l szorozn i a hu l l ámok számával, ame lyek egy másodperc a lat t egy a d o t t p o n t m e l l e t t e lhaladnak. Ha p l . k é t hu l lámhegy k ö z ö t t i távolság 30 c m , az egy másodperc a lat t e lhaladó h u l l á m o k száma pedig 5, a k k o r a h u l l á m o k te r jedés i sebessége 3 0 x 5 = 150 cm/s.

A hu l lámmozgás t b e m u t a t h a t j u k kö té l l e l is, ha a kö té l egy ik végét k i k ö t j ü k , másik végét pedig kezünkben fogva fel fe lé és lefelé mozga t juk . A kö té len hu l l ámok fognak ha ladni , bár a k ö t é l anyagának egyet lenegy részecskéje sem mozdu l el a h u l l á m o k haladási i rányában (24. ábra).

A m i k o r a víz vagy a k ö t é l hu l l ámz i k , az anyagi részecskék rezegnek — fe l fe lé és lefelé mozognak . Először a víz azon részecskéi kezdenek rezegn i , ame lyek a kő vízbeesési he lyén vannak. I t t a v ízrészecskék l e n y o m ó d n a k (a víz fe lü le te bemé lyü l ) , a vízbeesési hely k ö r ü l pedig a víz f e l t o r n y o s u l . A m i k o r ez a fe l to rnyosu lás csökken i , majd később mé lyü ln i kezd , a szomszédos vízrészecskék kezdenek e m e l k e d n i s tb . Ez a rezgő- , i l l e t ve h u l l á m m o z

gás add ig t a r t , amíg a k ő vízbedobása által k e l e t k e z e t t energ ia el nem fogy.

24. ábra. Köté l hullámmozgása

Ha hul lámmozgás magyarázatául e l fogad juk az e l m o n d o t t a k a t , a k k o r az alábbi fon tos köve t kez te tés t t e h e t j ü k : a hu l l ámok ke letkezéséhez anyagi közegre van szükség, ame lye t rezgésbe lehet hozn i .

56

A h a n g h u l l á m o k

25. ábra. A rezgő lemez a környező levegőt hullámmozgásba hozza

A vízhez hasonlóan a levegő t is rezgésbe lehe t hozn i . Ha p l . valam i l yen rugalmas tá rgy gyorsan rezeg, l éghu l l ámok ke le t keznek . Fog junk satuba egy rugalmas lemez t , majd végét u j j u n k k a l megfogva és e lhúzva eresszük el azt. A lemez — rugalmassága m ia t t — gyorsan rezegni kezd (25. ábra) .

A m i k o r a lemez az egy i k o lda l ra e l m o z d u l , nyomást g y a k o r o l a me l l e t t e levő levegőrészecskékre , s ezeket összenyomja. Ennek k ö v e t k e z t é b e n a légnyomás i t t megnő . Ezt a légnyomásnövekedést \ . a levegő részecskéi egymásnak t o v á b b í t ják. A k ö v e t k e z ő p i l lanatban, a m i k o r a lemez e l l enkező i rányba kezd m o z o g n i , légritkulás áll e lő o t t , ahol a levegő részecskéi az e lőbb összenyomódtak . A légr i tku lás az e lőbb i légnyomást köve tve t e r j e d t o v a . Ezután a lemez ú jbó l összenyomja a légrészecskéket s tb . I lyen m ó d o n a rezgő lemez tő l k i indu lva a légrészecskék sűrűsödési és r i t ku lás i szakaszai a t é r m inden i rá nyába t e r j e d n e k .

Ha rezgésbe hozzuk a hangvillát, vagy m e g p e n d í t j ü k a k i fesz í te t t h ú r t , rezgésüket a k ö r n y e z ő levegő is á tvesz i , s ezek a rezgések h u l l á m o k alakjában t o v a t e r j e d n e k .

A rezgő tes t ál tal k e l t e t t h u l l á m o k t ova te r j edésük közben az ú t j u k b a eső t es te t képesek rezgésbe hozn i . Ennek csak az a f e l t é te le , hogy a kérdéses tes t is képes legyen rezegni a megfe le lő másodpercenkén t i rezgésszámmal. Ez t ö r t é n i k p l . f ü l ü n k dobhár tyá jáva l is. A hanghu l l ámok hatására a d o b h á r t y a a hu l l ámok rezgésszámának megfe le lően rezegni kezd . A d o b h á r t y a rezgései t a ha l ló idegek t ovább í t j ák agyunkhoz , s így é r z é k e l j ü k a hangot .

Hanghu l l ám a levegőn k ívü l más közegben is kele tkezhe t . Tapaszta lhat tuk , hogy a vona t közeledését sokkal hamarabb megha l l hat juk a k k o r , ha f ü l ü n k e t a vasúti s ínekhez köze l í t j ü k , m i n t o l y a n k o r , a m i k o r csak a levegőn át t e r j e d ő hangok után f ü l e l ü n k .

A hanghu l l ámok te r jedés i sebessége a k ü l ö n b ö z ő közegekben más és más; p l . a levegőben k b . 340 m/s, a v ízben 1500 m/s, az acélban pedig 5000 m/s.

Néhány anyagban, m i n t p l . a l isz tben vagy a h o m o k b a n hanghu l l ámok nem k e l e t k e z h e t n e k , mive l ezeknek nincs meg a ke l lő rugalmasságuk.

T o r k u n k b a n hangszálak vannak. A m i k o r beszélünk, a t ü d ő n k b ő l k i á r a m l ó levegő rezgésbe hozza a hangszálakat, és ezek rezgései t átveszi a k ö r n y e z ő levegő is. A hangszálak rezgésszáma a t t ó l függ, hogy azok m e n n y i r e vannak megfeszí tve, megfeszítésük m é r t é k é t ped ig a beszédidegek határozzák meg .

A z e l e k t r o m á g n e s e s h u l l á m o k

M i n t t u d j u k , m i n d e n e l e k t r o m o s t ö l t é s k ö r ü l e l e k t r o m o s e r ő t é r van . N o s , a b e n n ü n k e t k ö r ü l v e v ő v i lágmindenség vég te lenü l sok e l e k t r o m o s t ö l t é s t t a r t a lmaz . Ezek erővona la i a l e g k ü l ö n b ö z ő b b i r ányokba m u t a t n a k , és b e t ö l t i k az egész mindenséget . E legendő, hogy a t é r va lame ly i k pon t jában , ahol vég te lenü l sok rendeze t len i rányú

AQ "O

26. áb ra . A rezgő t ő k é s és e r ő t e r é n e k vál takozása

erővona l van , megbolygassuk a nyuga lmi á l l apo to t , hogy a k ö r n y e z e t á tvegye és továbbí tsa a hatást .

T é t e l e z z ü k f e l , hogy egy e l e k t r o m o s t ö l t é s , p l . egy e l e k t r o n a t é r va lamely ik pont jában m o zog, vagyis á l landó rezgést végez. A z e l e k t r o n n a l e g y ü t t te rmészetesen elektromos erőtere is m o zog (26. ábra) . A vá l takozó

e l e k t r o m o s e r ő t é r , m i n t t u d j u k , vá l takozó mágneses erőteret lé tesí t , amely az e l e k t r o m o s e r ő t é r r e merő leges. A k e l e t k e z e t t vá l takozó mágneses e r ő t é r ped ig a t é r szomszédos pont ja iban vá l t akozó e l e k t r o m o s e r ő t e r e t ke l t , ez ú jabb mágneses e r ő t e r e t és így t o v á b b . M i n t h a a vá l takozó e l e k t r o m o s e r ő t é r energiá ja a mágneses e r ő t é r energiá jává vá l tozna , ennek energiá ja pedig ú jbó l a szomszédos e l e k t r o m o s e r ő t é r energiá jává a lakulna át, azzal a k ü l ö n b séggel, hogy míg az egy ik e r ő t é r rezgése p l . v ízsz intes, add ig a másik e r ő t é r vál takozása függőleges s í kú . Míg az e l e k t r o m o s e r ő t é r növeksz ik , a mágneses e r ő t é r csökken és f o rd í t va . Ezt a f o l y a m a t o t n a g y m é r t é k b e n egyszerűsí tve a 27. ábra szem lé l t e t i .

Ezek az á l landóan vá l takozó és egymást lé tes í tő e r ő t e r e k , az elektromágneses rezgések, a t é r b e n nagy sebességgel t e r j e d n e k , k e r e k e n 300 000 km/s sebességgel — akko ráva l , m i n t a fény . Eközben a f i z i ka i közeg, ame lyben ezek

58

a rezgések t e r j e d n e k (és amely nagyon sok rendeze t len á l lapotban levő e l e k t r o m o s és mágneses e r ő t é r b ő l ál l ) , mozdu la t lan marad , éppen úgy, ahogyan a víz is he lyben marad, m iközben hu l l ámz ik .

A m i k o r a veze tékben vá l takozóáram fo l y i k , a veze téke t k ö r ü l v e v ő közegben egymás után ke le t keznek vá l takozó mágneses és e l e k t r o m o s e r ő t e r e k . A veze ték e lek t romágneses hu l l ámoka t sugároz k i . Menné l gyakrabban vá l toz ta t ja a veze tékben fo l yó áram az i rányá t , annál nagyobb a k i sugá rzo t t hu l l ámok f rekvenc iá ja .

A z e lek t romágneses hu l lám egy másodperc a la t t 300 000 k i l o m é t e r r e j u t el a v e z e t é k t ő l . A z első h u l l á m o t a t ö b b i , hasonló hu l lám k ö v e t i m indadd ig , amíg a veze tékben f o l y i k a vá l takozóáram. Menné l t ö b b hu l l ámo t sugároz k i egy másodperc a la t t a veze ték , annál r ö v i d e b b lesz m inden hu l lám hossza.

Ha egy másodperc a lat t e g y m i l l i ó hu l lám hagyja el a veze téke t , a k k o r a h u l l á m o k hossza:

300 000 000 m

1 000 000 rezgés = 300 m.

Elektromos erő vonalak iránya

Ha az egy másodperc a lat t k i sugárzo t t rezgések számát 300 m i l l i ó r a növe l j ük , a h u l l á m o k hossza 1 m lesz.

A hálózat i vál takozóáram által a kö r nyező t é r b e k isugárz o t t e lek t romágneses rezgések energiá ja je l en ték te len ahhoz az energ iához képest , amely a veze tékben f o l y i k . Ennek magyarázata a k ö v e t k e z ő . Hogy a vezeték jó l k i t ud j a sugározni az energ iá t , szükséges, hogy hossza

a k i sugárzo t t hu l lám hosszának a fele legyen. A másodpe rcenkén t 50 rezgést végző á r a m o t v i v ő veze ték hosszának

A toltes rezgés -mozgásának iránya

Mágneses erővonalak iránya

27. ábra . A z e l ek t r omágneses hu l l ám te r jedése

300 000 k m

50 rezgés = 3000 k m - n e k

ke l lene lenn ie , hogy elég nagy energ iá t t u d j o n k i sugározn i . I lyen hosszú veze téke t nemigen ta lá lunk , és ezé r t kicsi az az energ ia , ame l ye t a hálózat i vá l takozóáram sugároz k i a v e z e t é k e k b ő l .

59

A m i l y e n m é r t é k b e n növeksz ik a rezgések másodpercenkén t i száma, o lyan m é r t é k b e n köze l í t i meg a k i sugá rzo t t hul lámhossz a gyako r la tban meglevő veze tékek hosszát, t e h á t o lyan m é r t é k b e n növeksz ik a veze tékbő l k i sugá rzo t t e lek t romágneses energ ia . Ha a rezgések száma másodpe rcenkén t néhány százezer, a veze ték hossza ped ig 100 m k ö r ü l i , a k k o r már a veze tékbő l k i sugá rzo t t energ ia eléggé nagy, fő leg ha a veze téke t magasra e m e l j ü k , és a f ö l d t ő l j ó l e lsz igete l jük .

A z e l e k t r o m o s áram energ iá já t e lek t romágneses h u l l á m o k energiá jává e lsőnek H . Her t z a lak í to t ta át 1886—1888-as évesben. A z ő t i s z te l e té re nevez ték el a vá l takozóáram f rekvenc iá jának egységét — egy rezgést egy másodperc a la t t — , , he r t z " - nek . Ennek r ö v i d í t e t t je lö lése Hz . A k i l o h e r t z ( kHz ) ezer rezgés egy másodperc a la t t , a megaher tz (MHz) ped ig e g y m i l l i ó rezgés másodpercenkén t .

A z e lmé le t i és a k ísé r le t i ada tok azt b i zony í t ják , hogy a fény és az e lek t romágneses rezgések t e r m é s z e t e egy fo rma . M i n d k e t t ő egyen lő sebességgel t e r j e d a v i l á g ű r b e n , kü lönbség csak f r ekvenc iá j ukban , i l l . h u l l á m hosszukban van . A rádiózáshoz használt e lek t romágneses rezgések h u l l á m hossza néhány k i l o m é t e r és néhány c e n t i m é t e r k ö z ö t t van (10 ezer és 3000 m i l l i ó rezgés k ö z ö t t másodpe rcenkén t ) , a lá tha tó fénysugarak h u l l á m hossza ped ig 400 és 800 m i l l i o m o d m i l l i m é t e r k ö z ö t t (375 b i l l i ó és 750 b i l l i ó rezgés m á s o d p e r c e n k é n t ; 1 b i l l i ó = m i l l i ószor m i l l i ó ) .

A k ü l ö n b ö z ő hul lámhosszúságú fénysugarakat szemünk más-más színben lát ja. A 380—450 m i l l i o m o d m i l l imé te res hu l l ámoka t ibo lya , a 450—510 m i l l i o m o d m i l l imé te res hu l l ámoka t kék , az 510—550 k ö z ö t t i e k e t z ö l d , az 550—585 k ö z ö t t i e k e t sárga, az 585—780 k ö z ö t t i e k e t pedig p i ros színűek-nek lát ja.

De nemcsak a r á d i ó h u l l á m o k és a fénysugarak e lek t romágneses hul lám o k . A rön tgensugarak , a rad ioak t í v anyagok által k i sugárzo t t gammasugarak és a t e r m é s z e t b e n e l ő f o r d u l ó sok más kisugárzás is m i n d - m i n d e l e k t r o mágneses rezgés, ame lyek csak a másodpe rcenkén t i rezgésszámukban ( f rek venc iá jukban) k ü l ö n b ö z n e k egymás tó l . A z e lek t romágneses h u l l á m o k f r e k -venciasávjai t a 28. ábra mu ta t j a .

A z e l e k t r o m o s h a n g á t v i t e l

Még a legerősebb hanghu l l ámok is igen nagy m é r t é k b e n cs i l lapodnak t ova te r j edésük közben . Menné l messzebbre vagyunk a hang fo r rás tó l , annál gyengébben ha l l j uk a hangot . Pár k i l o m é t e r távo lságró l már az ágyúlövést is al ig ha l l juk meg. U g y a n a k k o r az á r a m o t veze tékke l igen nagy távolságra lehet t ovább í t an i . Te rmésze tesnek lá tszot t t ehá t az a gondo la t , hogy a hangoka t célszerű lenne e l e k t r o m o s á rammal t ovább í tan i nagy távo lságra. Ehhez azonban az szükséges, hogy a hangrezgéseket e l e k t r o m o s áram rezgé-

60

: l y r e , és

k t r o m o s

í ró szén-nembrán zák úgy, géseket . : t össze-

:s e ha l I -)n e l len -m f o l y ó e l e k t r o -• t tuk át.

amelyen teke rcs á l landó

i t t levő vá l tozó

végezni , beszélt

A h h o z , legyen , e l l á t o t t

izetesen cvenciás i l tassuk.

a).

61

\

Gamma Sugarak

Igen hosszú V Hosszú Közepes Rövid Ultraröv. Decimét. Mikróhull

\ \ / \ i U \ i w m Rádióhullámok

Hangfrekvenciás rezgések

HDBQHUHB

Röntgensugarak

Fiziológiai hatás

Infravörös svgarak Ultraibolya sugarak

Látható fénysugarak J _ _L_

Cri T> ^ CT

I

(1 mikron [ju] ° mm • 10000 angstrom [Á] = tű'6'cm)

1 0 5 1 0 6 1 0 ' 10« 10 s 1 0 1 0 1 0 " 1 0 " 10 ' 3

m m 300 30 3u 0.3 3 x 1 0 1 3 x 1 0 " 3 3 X 1 0 - 4 3 x 1 0 ' f

m Vikron /u )

3x10« 3 í 1 0 5 3 x 1 0 * 3 x l O 3 3 x 1 0 2 30 0 3A 0.3

ostrom 4 )

8.3 3 X 1 0 - * 3 * 1 0 - ' 3 x 1 0 - * 3 KlCK 5 3 x 1 0 " ' 3 x 1 0 " 7 3 x 1 0 " 3 x 1 0 - 3

C Hullámhossz A T ábra Az e lek t romágneses hu l lámok felosztása

A i o lyan m< levő ve; kisugárz* néhány s k i sugárz f ö l d t ő l j

A ; e lsőnek nevez té l másod pe ( k H z ) e 2

rezgés n A

e l e k t r o r s e g g e l t

hosszukl hossza r 3000 mi hossza p

rezgés r A

lát ja. A m i l l i omf 550—58 nek látj:

D m o k . A és a t e mágnest venc iá ju venciasá

A t o v a t e r j gyengé t is al ig I lehet tc goka t i Ehhez a

60

seivé a lakí tsuk át , ezeke t t ovább í t suk azután veze téken a k íván t h e l y r e , és o t t ú jbó l hangfrekvenciás rezgésekké a lak í tsuk vissza ő k e t .

A m i k r o f o n . A levegő hangrezgései t m i k r o f o n n a l lehe t e l e k t r o m o s áram rezgéseivé á ta lak í tan i .

A legegyszerűbb a szénmikrofon. Ez egy doboz , ame lyben igen ap ró szénszemcsék vannak. A d o b o z t v é k o n y , rugalmas k e m é n y f é m l e m e z , a membrán zárja le. A hangrezgések nyomásingadozásai a m e m b r á n t rezgésbe hozzák úgy, m i n t a dobhá r t yánka t , a m e m b r á n mozgása tehá t k ö v e t i a hangrezgéseket . A m i k o r mozgása közben a doboz belseje fe lé ha j l i k , a szénszemcséket összenyomja , ezáltal a szénszemcsék k ö z ö t t i á t mene t i el lenállás csökk e n ; a m i k o r ped ig k i felé mozog, a szénszemcsék lazább ál lapo tba k e r ü l n e k , és a k ö z t ü k levő á t m e n e t i el lenállás nő. M ive l a m e m b r á n a hangrezgések ü temére mozog , a m i k r o f o n ellenállása ÍS a hangrezgések Üte- 2 9 - á b r a - Hangátvitel telefonnal

mére ingadoz ik . A m i k r o f o n egy zá r t á r a m k ö r b e n van, amely a m i k r o f o n b ó l , a t e l e p b ő l és e ha l l gató t eke rcsbő l á l l . Ahogyan ingadoz ik ebben az á r a m k ö r b e n a m i k r o f o n e l len állása, ugyanúgy vá l t oz i k az Ohm - t ö r vény é r t e l m é b e n az á r a m k ö r b e n f o l y ó áram erőssége is, t e h á t a hangrezgések ü t e m é b e n . így a hang rezgéseke te l ek t r o mos áramingadozásokká, hangfrekvenciás e l e k t r o m o s á rammá a l a k í t o t t u k át . Ez a m i k r o f o n t a hal lgatóval összekötő veze tékpá rban f o l y i k (29. ábra) .

A h a l l g a t ó l egegyszerűbb alakja egy dobozban levő mágnes, amelyen tekercs he l yezked ik e l . E tekercsben fo l yó hangfrekvenciás áram a teke rcs mágneses e r ő t e r é t a hangf rekvenc ia ü temében vá l toz ta t ja . Ez az á l landó mágnes e r ő t e r é h e z hozzáadód ik , i l l e tve l e v o n ó d i k . A mágnes e l ő t t levő m e m b r á n r a az ingadozó mágneses e r ő t é r a hangf rekvenc ia ü t e m é b e n vá l tozó erősségű vonzást g y a k o r o l . A m e m b r á n tehá t hangrezgéseket fog végezn i , ame lyeke t továbbad a levegőnek , végül is f ü l ü n k k e l a m i k r o f o n r a beszélt hangokat f og juk ha l lan i .

A ha l lga tó t f ü l ü n k h ö z kel l t e n n i , hogy a beszédet j ó l ha l l j uk . A h h o z , hogy a hang egy szobában vagy nagyobb hely iségben is jó l ha l lha tó legyen , hangszóróra van szükségünk. A hangszóró egy nagy membránna l e l l á t o t t ha l lgatóhoz hasonl í t . Ennek a m e m b r á n n a k a mozgatásához te rmésze tesen sokka l e rősebb áram szükséges, m i n t a ha l lgatóéhoz. A hangfrekvenciás ie leket tehá t e rős í t enünk kel l ahhoz, hogy a hangszóró t megszólal tassuk.

61

Á t e l e f o n , amely lehe tővé teszi a beszéd nagy távolságra való á t v i t e l é t , használhatóság szempont jábó l k o r l á t o z o t t . E l te k i n t v e a t t ó l a h á t r á n y t ó l , hogy az egymással beszélő fe leke t veze tékekke l ke l l összek ö t n i — ami nagy távo lságok esetén igen köl tséges — az összekö t te tés t mozgás ese

t é n nem lehe t megvalósí tan i . G o n d o l j u n k csak a ha jók ra . Te le fonösszekö t te tés t ezeken nem lehet veze tékke l lé tes í ten i .

A te le fonnak ezt a ko r lá tozo t t ságá t aka r ták pó to l n i a f i z i kusok és k u t a t ó k a k k o r , a m i k o r vezeték he l ye t t e lek t romágneses hu l l ámoka t aka r tak fe lhasználn i . Hiszen az e lek t romágneses h u l l á m o k a t é r m inden i rányába t e r j e d n e k veze ték n é l k ü l ! Ha a k íván t j e l eke t e hu l l ámokka l s i ke rü lne t o v á b b í tan i , megszűnnének a te le fonná l j e l en t kező hiányosságok.

A fáradozások nem v o l t a k h iábavalók. A m ú l t század nyolcvanas éve i ben megszü le te t t a rád ió . Oroszországban Popov, Olaszországban, i l l e tve Ang l iában Marconi megép í te t te az első rád iókészü léke t . E készü lékeke t t e r mészetesen nem lehet összehasonlí tani a mai r á d i ó k k a l . A z e rős í tőcsöveke t a k k o r i b a n n e m i smer ték , a j e leke t nem t u d t á k e rős í ten i . A z á th ida l t távolság kezde tben nagyon k ics iny v o l t . A z első készü lékekke l még beszédet sem l e h e t e t t t ovább í t an i . A közvet í tés csak j e lek segítségével v o l t lehetséges: az e lek t romágneses hu l l ámoka t megha tá rozo t t j e lek ü temében sugározták k i az adókészü lékek . De kezde tnek ez is sokat j e l e n t e t t . Ebből f e j l ő d t e k k i ugyanis a m o d e r n rád ióadó- és -vevőkészü lékek , ame lyek l ehe tővé tesz ik a v e z e t é k n é l k ü l i összeköt te tés létesí tését a v i lág bárme ly ké t pon t ja k ö z ö t t , az összekö t te tés t p l . hajók és repü lőgépek k ö z ö t t . Popovnak és Marconinak köszönhe t j ük , hogy ma már a nagy műso rszó ró rád ióá l lomások és te lev í z i ó adók e lek t romágneses h u l l á m o k által t ovább í t j ák o t t h o n u n k b a a beszédet, zené t és a k é p e k e t .

A r e z g ő k ö r

Most azonban nézzük meg, hogyan lehet e lek t romágneses h u l l á m o k a t e lőá l l í t an i .

M i n t már szó v o l t ró la , a rezgő t ö l t é s vá l takozó e l e k t r o m o s e r ő t e r e t lé tesí t , ez pedig vá l takozó mágneses e r ő t e r e t .

'Vv-v Ezek az e r ő t e r e k a t é r b e n e lek t romágneses h u l l á m o k alakjában t ova te r j ednek . M i n d e n e k e l ő t t t e h á t rezgő t ö l t é s e k e t , e l e k t r o m o s rezgéseket kel l l é tes í tenünk , majd a ke le t kező e lek t romágneses hu l l ámoka t a t é r b e k isugározt a t n u n k .

30 . áb ra . Rezgőkö r

Beb izonyosodo t t , hogy az e l e k t r o m o s rezgéseket l egkönnyebben az ú n . e l e k t r o m o s r e z g ő k ö r r e l lehet e lőá l l í tan i . A rezgőkör (30. ábra) önindukciós tekercsből és kondenzátorból áll (ez u t ó b b i n a k e lőd je a leyden i palack). Most nézzük meg, m i t ö r t é n i k a r e z g ő k ö r b e n .

Ha a k o n d e n z á t o r t egy te lep sarka ihoz kapcso l juk , fegyverze te i f e l t ö l t ő d n e k , és a k ö z t ü k levő feszültség a k k o r a lesz, m i n t a t e l e p feszül tsége. A kondenzá to r egy ik fegyverze tén poz i t í v , másik fegyverze tén ped ig negatív tö l tés lesz. Mos t a k o n d e n z á t o r t kapcso l juk le a t e l e p rő l és fegyverze te i t t e k e r csen keresz tü l kössük össze. E k k o r a k o n d e n z á t o r k isü l , m iközben a teke rcsen át áram fo l y i k . Ha a k o n d e n zá to r f egyve rze te i t tekercs he lye t t r öv i d huzal lal zárnánk r ö v i d r e , a kondenzá to r egy p i l lanat a la t t k isü lne.

A tekercsen keresz tü l lassúbb a kisülés, m e r t m i k ö z b e n a t eke rcsben á ram fo l y i k , k ö r ü l ö t t e mágneses e r ő t é r ke le t kez i k , amely az áramerősség gyors növekedését gáto l ja . Végül mégis e l fogy a k o n d e n z á t o r összes energ iá ja , és a fegyverze tén levő feszül tség megszűn ik .

Ha a k o n d e n z á t o r o n nincsen feszül tség, a k k o r a fegyverze te in sem e l e k t r o n t ö b b l e t , sem pedig e l e k t r o n h i á n y n incsen, a r e z g ő k ö r b e n tehá t nem fo lyhatna á r a m . A valóság azonban más. A m i n t az á ram csökken i kezd , a tekercs mágneses e r ő t e r e is csökken i kezd , és ez a mágneses e rő té rvá l tozás feszültséget induká l a t eke r csben , gáto lva az áram p i l l ana tok a la t t i megszűnését. A z i nduká l t feszültség igyeksz ik f enn ta r t an i az á r a m o t . M ive l a kondenzá to r feszültsége nu l la , az áram pedig az i n d u k á l t feszül tség hatására tovább f o l y i k , a kondenzá to r ú jbó l kezd f e l t ö l t ő d n i , pontosabban á t t ö l t ő d n i ; most a fe lső fegyverze t lesz negatív, alsó fegyverze te pedig poz i t í v t ö l t é s ű .

A k o n d e n z á t o r a k k o r t ö l t ő d i k fel max imál is é r t é k i g , a m i k o r a t eke rcs mágneses e r ő t e r e e l t ű n i k . E k k o r a k o n d e n z á t o r kisülési fo lyamata ú jbó l kezdőd ik , azzal a kü lönbségge l , hogy most a k i sü tőá ram i ránya e l len té tes . Eközben a kondenzá to r feszültsége ú jbó l c sökken , a t eke rcs k ö r ü l i mágneses e r ő t é r ped ig ú jbó l növeksz ik . A m i k o r a k o n d e n z á t o r feszültsége meg in t e lér i a n u l l a é r t é k e t , és az áramerősség növekedése megszűn ik ( e k k o r é r i el az áram max imál is é r t é k é t ) , a mágneses e r ő t é r nem engedi meg, hogy az áram megszűn jön . M i közben a mágneses e r ő t é r c sökken , a t eke rcsben feszül t séget i n d u k á l , am inek k ö v e t k e z t é b e n az áram t o v á b b f o l y i k az e lőbb i i rányba, és ú jbó l f e l t ö l t i a k o n d e n z á t o r t . A k o n d e n z á t o r fe lső fegyverze tén most meg in t poz i t í v t ö l t és lesz, az alsón pedig negatív.

63

Ez a rezgés a r u g ó r a fe l függesz te t t súly mozgására vagy az inga k i l engései re e m l é k e z t e t ( 3 1 . ábra). Ha az ingát nyuga lm i á l lapotából e l m o z d í t j u k , f ö l d ü n k vonzóe re jének hatására igyeksz ik e l fog la ln i e r e d e t i he lyé t , de m i közben k i lengésének legmé lyebb pont jához ér , t ehe te t l ensége m i a t t nem t u d megá l ln i , és k i leng az e l lenkező o lda l ra . Innen ú jbó l visszafelé kezd m o zogn i , de a legmélyebb p o n t o n áthaladva meg in t csak k i l eng .

3 1 . á b r a . A z inga, a r u g ó n függő súly és a r e z g ő k o r összehasonlítása

C s i l l a p í t o t t r e z g é s e k . Ha az inga nem ü t k ö z n e a levegő ellenállásába, és nem lépne fel a fe l függesztési sú r lódás , a k k o r m i n d e n ki lengése alkalmával ugyanazt a magasságot é rné e l , a m e l y r ő l e rede t i l eg e l e resz te t t ük . M ive l azonban az inga mozgási energ iá já t a levegő ellenállása és a súr lódás fe lemész t i , m i n d e n ki lengés k isebb lesz, m i n t az e lőző , végül ped ig a k i lengések megszűnnek .

Ugyanez t ö r t é n i k a r e z g ő k ö r b e n is. Ha a r e z g ő k ö r b e n nem lennének veszteségek, a kondenzá to r feszültsége egy te l jes rezgés u tán m e g i n t csak az e rede t i feszü l t ségér téke t é rné e l . Veszteségmentes r e z g ő k ö r t azonban nem lehe t kész í ten i . Ezér t az első rezgés u tán a k o n d e n z á t o r már nem t ö l t ő d i k fel a r ra az é r t é k r e , ame lye t e r e d e t i l e g a t e l e p t ő l k a p o t t . A r e z g ő k ö r veszteségei t a t eke rcs el lenállása okozza. A k o n d e n z á t o r feszültsége tehá t m i n d e n rezgés után k isebb és k isebb lesz, amíg a benne f e l ha lmozo t t energ ia fel nem e m é s z t ő d i k ; e k k o r a rezgések megszűnnek. A z i l yen rezgéseket , ame l yeknek nagysága (amp l i t údó ja ) fokozatosan csökken , csillapított rezgéseknek nevezzük.

64

ö I Csillapítatlan rezgések

o

fi Kisveszteségű rezgőkor rezgései

C s i l l a p í t a t l a n r e z g é s e k . Ha a r e z g ő k ö r b e n m inden rezgés után p ó t o l j u k azt az energ iá t , amely a rezgés közben e lveszet t , a k k o r a rezgések nagysága m ind ig á l landó marad, a m p l i t ú d ó j u k nem csökken . A z i lyen rezgéseket csillapítatlan rezgéseknek nevezzük (32. ábra).

N é z z ü k csak az ingaórát . A z ó ra rugó ja ál landóan pó to l j a azt az energ iá t , ame lye t az inga egy ki lengése a la t t a súr lódás k ö v e t k e z t é b e n elveszí t , az inga ki lengése t e h á t nem csökken , hanem ál landóan egy fo rma . A r e z g ő k ö r b e n a veszteségeket e l ek t r oncső és á ramfor rás segítségével lehet p ó t o l n i . Ha a r e z g ő k ö r t megfe le lően összekapcsol juk az e lek t roncsőve l .-^j f1

és az áramfor rássa l , rezgés-keltőt kapunk , amely csil lapí tat lan rezgéseket képes e lőá l l í tan i .

Rezgőkö r re l t ehá t e lőá l l í t ha tunk rád ióhu l l ámoka t . A kondenzá to r fegyverze te i nek tö l tése i ide-oda áramlanak, rezgéseket végeznek. A rezgőkö rben levő e lek t romos rezgések köve tkez tében azonban nem a levegő részecskéi j ö n n e k rezgésbe, hanem e l e k t r o m á g neses hu l l ámok ke le tkeznek .

I z e k a h u l l á m o k azonban anny i ra gyengék , hogy al ig lehet ő k e t k i m u t a t n i , m in thogy ma jdnem az egész e l e k t r o m o s e r ő t é r a k o n d e n z á t o r fegyverze te i k ö z ö t t kis t é r b e n van összpontosí tva, a mágneses e r ő t é r pedig ma jdnem ic l jesen a t eke rcs belsejében.

A m i k o r a t enge ren v ihar d ú l , a v é d e t t k i k ö t ő b e n viszonylagos csend és nyuga lom van. Ha p l . a k i k ö t ő b e n s i k e r ü l n e hatalmas h u l l á m o k a t k e l t e n i , a k k o r a ny í l t t e n g e r e n lehe tne nyuga lom. Ennek az a magyarázata, hogy a k i k ö t ő ma jdnem m i n d e n o l d a l r ó l gá takka l van védve , ame lyek az első esetben nem enged ik meg, hogy a ny í l t t enge r hu l lámai a k i k ö t ő b e jussanak, a második esetben ped ig , hogy a hu l l ámok a ny í l t t e n g e r r e á t t e r j ed jenek . I lasonló a he lyzet a r e z g ő k ö r ü n k k e l is, ame lye t a k i k ö t ő v e l hason l í tunk össze.

A z a n t e n n a . A h h o z , hogy a hu l l ámok ki jussanak a k i k ö t ő b ő l , annak kapu i t meg ke l l növe lnünk , t ehá t a kondenzá to r f egyve rze te i t t ávo labb kel l v inni egymástó l , a teke rcse t pedig megnyú j t an i . De hogy ne csökken jen a kapacitás és az i n d u k c i ó , tehá t hogy ne vá l tozzanak meg a r ezgőkö r | i - l l i 'mzői , a kondenzá to r lemezei t és a teke rcs mene te i t megfe le lően növe ln i Leli (33. ábra) .

Kezelhetőség szempont jábó l azonban nem lenne célszerű túlságosan

Nagyvesztesegu rezgőkor rezgései

32. ábra . Rezgések g ö r b é i

Idő

Idő

Ido

A iH . 'v i i ió 65

megnöve ln i a fegyve rze teke t . Ezér t az egy ik fegyverze te t huzallal s z o k t u k he l ye t t es í t en i , ame lye t m i n t egy igen keskeny, hosszú kondenzá to r fegyve r -ze te t f o g h a t u n k fe l , a másik fegyverze t pedig rendsze r in t a f ö l d , amely k ü l ö nösen a k k o r , ha nedves, jó l vezet , t ehá t egy hatalmas kondenzá to r f egyve rze t szerepét képes b e t ö l t e n i .

A t eke rcse t is he l ye t t es í t he t j ük huzal la l , mive l a huzal k ö r ü l is k ia laku l mágneses e r ő t é r . Az így k i képze t t r e z g ő k ö r b e n is l é t r e j ö h e t n e k — az e l ő b b i

hez hasonló m ó d o n — e l e k t r o -

Mágneses erőtér mos rezgések. Az i lyen rezgők ö r t , amely a rád ió techn ikában antenna néven ismeretes , nyílt rezgőkörnek nevezzük.

A ny í l t r ezgőkö r annyiban k ü l ö n b ö z i k a zár t r e z g ő k ö r t ő l , hogy az u tóbb iban az összes kapacitás a k o n d e n z á t o r b a n , az összes i n d u k c i ó pedig a t eke rcs ben összpon tosu l ; a ny í l t rezgők ö r b e n pedig a huzal m inden részecskéjének egy időben van induk t i v i t ása és kapacitása. Ezér t az antennahuzal egy ide jű leg úgy v i se lked ik , m i n t az e l e k t r o m o s e r ő t e r e t lé tesí tő kapacitás és a mágneses e r ő t e r e t lé tes í tő i n duk t i v i t ás .

A r e z g ő k ö r b e n k e l t e t t rezgések f rekvenc iá ja a rezgők ö r kapacitásától és i n d u k t i v i t á sától függ. Mennél nagyobb a kapacitás, annál nagyobb t ö l t é s t vesz fe l , és így a kisüléshez annál t ö b b idő ke l l . A rezgések lassúbbak, a f rekvenc ia k isebb. Mennél nagyobb a teke rcs i n duk t i v i tása , annál lassabban nő

és csökken a benne f o l y ó á ram, t ehá t annál t ö b b idő szükséges egy rezgés m e g t ö r t é n t é h e z . Ha t e h á t nagy f rekvenc iákat a k a r u n k e lőá l l í tan i , a r e z g ő k ö r i nduk t i v i t ásá t és kapacitását c s ö k k e n t e n ü n k ke l l . K isebb f rekvenc iák e lő ál l í tásához v iszont nagyobb i n d u k t i v i t á s ú teke rcs és nagyobb kapacitású kondenzá to r szükséges.

A h u l l á m h o s s z és a f r e k v e n c i a összefüggése. A z e lek t romágneses hu l l ámoka t nagyságuk ( a m p l i t ú d ó j u k ) , hosszuk és te r jedés i sebességük j e l l emz i .

33. ábra . A r e z g ő k ö r átalakítása an tennává

66

M i n t már l á t t u k , ter jedés i sebességük 300 000 km/s , a m p l i t ú d ó j u k a r e z g ő k ö r b e n fo lyó energia nagyságától függ, hosszukat ped ig .iz a távolság adja meg, amelye t egy rezgés a la t t (u tnak be.

Ezek szer in t az 1 Hz-es rezgés h u l l á m hossza 300 000 k m , i rányát pedig kétszer vá l t oz ta t ta (34. ábra) . A 2 Hz-es f rekvenc ia rezgési i rányát négyszer vá l toz ta t ja meg 1 s a la t t . Mive l 1 s a lat t az általa m e g t e t t ú t ugyancsak 300 000 k m , be lá tha tó , hogy hul lámhossza 150 000 k m . I bből k ö v e t k e z t e t h e t j ü k , hogy a hu l lámhosszt megkap juk , ha a te r jedés i sebességet (ez á l landó é r t é k ) a f rekvenc iáva l e losz t juk . (Természe tesen , ha a ter jedés i sebességet a másodpercenkén t m e g t e t t k i l o m é t e r e k számával adjuk meg, a k k o r a hu l lámhosszt is k i l o m é t e r b e n kap juk meg . ) :

34. áb ra . 300 000 km-es hu l lámhossz

300 000 (km/s)

2 (s) 150 000 ( k m ) .

A hul lámhosszt azonban (ami t X-val szokás je lö ln i ) i nkább m é t e r b e n ad juk meg. Ha a hu l lámhosszt m é t e r b e n aka r j uk k iszámí tan i , a k k o r a te r jedés i sebességet is a másodpercenkén t m e g t e t t m é t e r e k számával kel l f e l í r n u n k :

300 000 000 (m/s)

2 (s) 150 000 000 (m) .

A f rekvenc iá t f - fel szokás j e l ö l n i , a te r j edés i sebességet ped ig c-vel . A hul lámhossz kiszámításának kép le te t e h á t :

= X.

Jegyezzük meg j ó l : amilyen mértékegységben írtuk fel a terjedési sebes-ié(;et, ugyanolyan mértékegységben kapjuk a hullámhosszt.

A r á d i ó á l l o m á s

A nagyfrekvenciás rezgéske l tő , vagyis a megfe le lően összekapcsol t i e / j ; ö k ö r , e l e k t r o n c s ő (ame ly rő l a később iekben még szó lesz és az a r á m im i ás által k e l t e t t e lek t romágneses rezgéseket a ny í l t r e z g ő k ö r h ö z — an ten nához — veze t j ük , amely ezeke t e lek t romágneses h u l l á m o k alakjában a t é r b e UMi j ; á rozza . M ive l a rezgések nagysága á l landó, a t é r b e k i sugá rzo t t e l e k t r o -i i iáciu-scs h u l l á m o k a m p l i t ú d ó j a is vá l toza t lan .

67

Honorftzqések J - A te le fonna l a veze tékekben

fo l yó á r a m o t m i k r o f o n n a l vezére ln i t u d j u k , t ehá t az egyenáram é r t é k e a hangrezgések ü t e m é n e k megfe le lően v á l t o z i k ; ugyanezt elvégezh e t j ü k az e lek t romágneses hul lám o k k a l is. Ezt p l . e l é r h e t j ü k azzal is, ha a m i k r o f o n t a rezgéske l tő és az an tenna k ö z ö t t i á r a m k ö r b e kapcso l juk . E k k o r beszéd közben a hangnyomás vál tozásának megfe le lően vá l tozn i fog a m i k r o f o n el lenál lása, t ehá t az an tennába ker ü l ő nagyfrekvenciás áram a m p l i t ú d ó j a is.

A m o d u l á c i ó . A z t a fo lyama to t , amel lye l a rád ióadó csil lapí ta t lan rezgéseinek a m p l i t ú d ó j á t

a hangf rekvenc iák ü temében vá l t oz ta t j uk , modulációnak nevezzük. Ennek megfe le lően az a készülék, amely a modu lác ió t megvalósít ja (pé ldánkban a m i k r o f o n ) , a modulátor, a modu lác ió k ö v e t k e z t é b e n k a p o t t vá l tozó a m p l i t ú d ó j ú rezgések pedig a modulált rezgések. A rezgéske l tő által k e l t e t t rezgé-

35. á b r a . Rád ió f rekvenc iás rezgések modu lá lása hangfrekvenciás rezgésekkel

M - I . I I , . imelyeket modu lá lunk , és ame lyek a hangfrekvenciás rezgéseket ma-j M i k k . i l v isz ik , hordozó rezgéseknek (hu l l ámoknak ) nevezzük.

A / i s m e r t e t e t t egyszerű modulác iós el járást a gyakor la tban nem haszn á n a k , mive l a nagyte l jes í tményű adóál lomások h o r d o z ó hu l láma inak kózve t -I r i i modulálására a m i k r o f o n nem alkalmas. A gyakor la tban a m i k r o f o n á r a m o t i ' l i - k t r o n c s ö v e k segítségével ke l lő m é r t é k b e n fe le rős í t i k , s a f e le rős í te t t .11 . l i n ó k k a l vezé r l i k a h o r d o z ó hu l l ámoka t ( 3 5 . ábra). (E lőre kel l bocsátanunk, tn>>;y vannak olyan modulác iós rendszerek is, ame lyek a h o r d o z ó hu l lámnak m m a/ a m p l i t ú d ó j á t , hanem a f rekvenc iá já t vá l t oz ta t j ák a hangfrekvenciás i i / f . é s e k ü t e m é b e n . E r r ő l az ú n . f r ekvenc iamodu lác i ó ró l később, a te lev íz ió -,ul.'i\ i smere teseko r részletesebben is beszélünk.)

Ezek szer in t a rádióadáshoz a k ö v e t k e z ő egységek szükségesek: ic / ) ;cskc / tő, amely a cs i l lapí tat lan e lek t romágneses hu l l ámoka t e lőá l l í t ja , i i iDili i lf itor, amely a h o r d o z ó hu l lám a m p l i t ú d ó j á t a hangf rekvenc iák ü temének inrRÍ i - l c lően vá l toz ta t ja , és antenna, amely az e lek t romágneses hu l l ámoka t l< iMij ' .ározza.

A z adás fo lyamata t e h á t nagy vona lakban a k ö v e t k e z ő ( 3 6 . áb ra ) : Az adóá l lomásró l k ö z v e t í t e n d ő beszéd vagy zene hangrezgései t m i k r o -

l i i i in. i l á ta lak í t juk e l e k t r o m o s rezgésekké, majd ezeke t f e le rős í t j ük . A rezgés-ke l tőve l egy b izonyos f rekvenc iá jú (p l . 5 0 0 kHz-es) rád ió f rekvenc iás e l e k t r o mágneses rezgéseket á l l í t unk e lő , és ezeke t m o d u l á l j u k a f e l e rős í t e t t hang-t t r kvcnc iás rezgésekke l . A modu lác ió e r e d m é n y e , hogy a rád ió f rekvenc iás n-/>;ések a m p l i t ú d ó j a a hangf rekvenc iák ü t e m é b e n ingadoz ik . A modu lá l t i ád ióf rekvenciás rezgéseket ezután az adóantennára v isszük, amely kisugá-m / / a őke t . A z adóantennábó l e lek t romágneses hu l l ámok indu lnak k i m inden irányba, és v isz ik magukka l igen nagy távo lságokra az adóál lomás műsorá t .

A r á d i ó v é t e l

M i e l ő t t a rád ióvé te l e lvének i smer te tésé re r á t é r n é n k , el ke l l még mondanunk egyet -mást a r e z g ő k ö r r ő l .

A r e z o n a n c i a . A r e z g ő k ö r b e n ke le t kező rezgések f rekvenc iá já t .i i e / g ő k ö r kondenzá to rának kapacitása, i l l e tve t eke rcsének i nduk t i v i t ása határozza meg. Menné l nagyobb ezek é r t é k e , annál k isebb a rezgések f r e k -v r i u i á j a , és f o r d í t v a : k isebb kapacitással és induk t i v i tássa l nagyobb f r e k v e n -i iákat á l l í t ha tunk e lő . M inden r e z g ő k ö r h ö z t e h á t egy h a t á r o z o t t f r ekvenc ia i . n t oz i k , ame lye t a r ezgőkö r önfrekvenciájának nevezünk .

Ha r e z g ő k ö r ü n k h ö z olyan rezgéske l tő feszül tségét veze t jük , ame lynek li i ' kvcnciá ját vá l t oz ta tn i lehet , a k ö v e t k e z ő k e t tapasz ta lha t juk : menné l |ol>ban köze l í t i meg a rezgéske l tő f rekvenc iá ja a r e z g ő k ö r ön f rekvenc iá já t , annál jobban növeksz ik a r ezgőkö rben fo l yó áramerősség. A m i k o r a rezgés-l - i ' l lö f rekvenc iá ja egyen lő a r ezgőkö r ön f rekvenc iá jáva l , az áramerősség a

6 9

37. áb ra . A z e l ek t romágneses h u l l á m o k e l e k t r o m o s e r ő t e r e a vevőantennában feszü l tséget k e l t

l egnagyobb . Ha a rezgéske l tő f rekvenc iá ja túlságosan távo l esik a r e z g ő k ö r ön f rekvenc iá j á tó l , a k k o r a r e z g ő k ö r b e n á ram al ig f o l y i k .

Ezt a je lenséget azonban e l é r h e t j ü k úgy is, hogy a rezgéske l tő f r e k v e n ciáját vá l toza t lanu l hagy juk, és a r e z g ő k ö r ön f rekvenc iá já t v á l t o z t a t j u k p l . o l y k é p p e n , hogy kondenzá to rának kapacitását vá l t oz ta t j uk (ehhez f o r g ó k o n d e n z á t o r t használunk, ame lye t m inden vevőben megta lá lha tunk és amelynek forgatásával keressük meg a venn i k íván t á l lomást ) .

A z t az esete t , a m i k o r a rezgéske l tő f rekvenc iá ja megegyez ik a r e z g ő k ö r ön f rekvenc iá jáva l , t e h á t a m i k o r a r e z g ő k ö r b e n a legnagyobb á ram f o l y i k ,

rezonanciának nevezzük. M i n t lá tn i , -— Elektromágneses

hullámok elekt-. romos erőtere

f og juk , a rezonanciának a rád ió vé te l szempont jábó l igen nagy je lentősége van.

A z adóantenna által k isugárz o t t r ád i óhu l l ámok a t é r m i n d e n i rányába t e r j e d n e k . Ezeket vevő an tennákka l lehet f e l f o g n i ; ez lényegében nem k ü l ö n b ö z i k az adóan tenná tó l .

M i n t t u d j u k , a mágneses e r ő t é r a veze tékekben feszül tséget

lé tesí t . A r á d i ó h u l l á m o k esetében is így van ez ; az e lek t romágneses hu l l ámok mágneses t e r e metsz i a vevőan tenná t , és benne feszül tséget ke l t .

A vevőantennában k e l t e t t feszül tséget azonban úgy is magyarázhat juk , hogy azt az e lek t romágneses h u l l á m o k e l e k t r o m o s e r ő t e r e idézi e lő . Ennek hatására az antennában levő e l e k t r o n o k ugyanis r endeze t t mozgásba j ö n n e k , az an tennában t e h á t rezgések ke le t keznek (37. ábra) . Természetesen ezeknek a rezgéseknek feszültsége igen k ics i , és f r ekvenc iá juk megegyez ik a v e t t r ád i óhu l l ám f rekvenc iá jáva l .

M i n d e n vevőantennában a l e g k ü l ö n b ö z ő b b adóá l lomások, a köze l iek és távo l i ak , a nagy és kis t e l j e s í t m é n y ű e k az i s m e r t e t e t t m ó d o n egyaránt feszül tséget ke l t enek . E sokaság közü l k i ke l l választani azoknak a rezgéseknek a feszül tségét , ame lyek a venn i k íván t adóál lomás f rekvenc iá jának fe le lnek meg. Ezér t a vevőantennához r e z g ő k ö r t csa to lunk . A r e z g ő k ö r kapacitását vagy i nduk t i v i t ásá t vá l toz ta tva , a r e z g ő k ö r t a venn i k ívánt f rekvenc iá ra hango l juk l e ; e k k o r r e z g ő k ö r ü n k rezonanciában lesz a k ivá lasz to t t adóál lomás f rekvenc iá jáva l .

Rezonancia esetén, a m i k o r t e h á t a r e z g ő k ö r ön f rekvenc iá ja megegyez i k a venn i k íván t ál lomás f rekvenc iá jáva l , a r e z g ő k ö r b e n ennek a rezgései a l ege rősebbek ; ugyanakko r más adóál lomások rezgései, ame lyek n incsenek rezonanciában a r e z g ő k ö r r e l , igen k ics inyek. I ly m ó d o n a r e z g ő k ö r l ehe tővé tesz i , hogy az antennában k e l t e t t számos adóál lomás rezgései közü l kiválasz-szuk a venn i k ívánt rezgéseket .

70

A d e m o d u l á c i ó . Ha az antenna által f e l f ogo t t és a r e z g ő k ö r által k ivá laszto t t rezgéseket a ha l lgatóhoz v e z e t n é n k , nem hal lanánk s e m m i t . I nnck az a magyarázata, hogy ezek a rezgések igen szaporák, nagy f rekven-(lá|i ' iak, bár hangfrekvenciával modu lá l t ak . Ha a ha l lgatóhoz veze t j ük ő k e t , a hal lgató membrán já ra igen nagy sebességgel egymás után poz i t í v , majd negatív á ram impu l zusok hatnak. A m e m b r á n kép te len i l yen sebesen k ö v e t n i a vá l tozásokat , gyakor la t i l ag t e h á t mozdu la t lan marad .

A hangfrekvenciás rezgéseket le ke l l t e h á t választani a nagyfrekvenciás i r / g é s e k r ő l — hogy meghal lgassuk ő k e t — , és o lyan á rammá v á l t o z t a t n i , a m e l y a hangf rekvenc iák ü temében ingadoz ik . Ha i lyen á r a m o t v e z e t ü n k a ha l lgatóhoz, a k k o r a m e m b r á n képes lesz o lyan ü t e m b e n mozogn i , ami l yen i l l emben az adóo lda lon levő m i k r o f o n membrán ja mozog . A hangfrekvenciás l e v é s e k leválasztásának fo lyamatá t a nagy f rekvenc iák ró l demodu lác iónak vagy detektá lásnak nevezzük.

A demoduláció a modu lác ió fo lyamatának e l l en té te . Modu lá láskor a nagyfrekvenciás rezgésekre ü l t e t j ü k a hangfrekvenciás rezgéseket , demodu lá -lá \ko r pedig a nagyfrekvenciás rezgésekrő l leválaszt juk a hangfrekvenciás i c /géseket . A nagyfrekvenciás rezgések t e h á t csak a r ra va lók , hogy a szükséges l e i e k e t t ovább í t sák ; szerepük ugyanaz, m i n t a te le fonná l az á l lomásokat <tss /ckötő veze téké .

A nagyfrekvenciás rezgésekrő l a hangfrekvenciás rezgéseket úgy választjuk le, hogy a modu lá l t rezgéseket o lyan berendezésen visszük át, amely az á r a m o t egy ik i rányba jó l veze t i , a másik i rányba pedig n e m . I lyen tulajdonsága van p l . néhány k r i s tá lynak .

A d e t e k t o r o s - v e v ő . A k r i s t á l y d e t e k t o r o n ke resz tü l , ame lye t d e m o -ilulálásra használunk, az áram csak egy i rányban t u d á tha ladn i . Ha tehá t az e g y e n i r á n y í t ó i t nagyfrekvenciás rezgéseket veze t j ük a ha l lgatóhoz, ennek tekercsén m ind ig csak egy i rányú á r a m i m p u l z u s o k (a nagyfrekvenciás rezgések (iMluil lámai) fognak á t fo l yn i . Ezeknek az impu l zusoknak a közepes erőssége a modu lá ló f rekvenc ia ü temében vá l toz i k , a ha l lgatóban tehá t a modu lá ló hangfrekvenc iának megfe le lő áram fog f o l y n i ; és ha l lha tó hangokat f o g u n k hal lani. A le í r t f o l yama to t a 38. ábra szem lé l t e t i . I ly m ó d o n m ű k ö d i k a de tek t o r o s vevőkészü lék .

A de tek to ros -vevőkészü lékke l csak erős , köze l i adóá l lomásokat lehet venni . A távo labb i adóál lomások gyenge je le inek vé te lé re csak az e l e k t r o n -i siives vevők alkalmasak.

A z egyenes -vevő . A z e lek t roncsöves vevőkészü lékben a v e t t nagyit ekvenciás rezgéseket rendsze r in t már a demodulá lás e l ő t t e rős í t i k , és n demodulá lás t is e l ek t roncső végzi . A k a p o t t hangfrekvenciás rezgéseket e / u t á n tovább e rős í t i k , hogy a hangszóró t m ű k ö d t e t n i lehessen.

A 39. ábrán egy egyszerű , ún . egyenes vevőkészülék e lv i fe lépí tését látható ik . Az antenna az adóál lomások által k i sugá rzo t t e lek t romágneses hul lám u k a t fe lveszi , és a vevőkészü lékhez tovább í t j a . A vevőben a k ívánt adó -

71

/ Az antenna által felvett modulált rezgések

3. A hangfrekvenciás rezgések működtetik a hallgatót

38. áb ra . D e t e k t o r o s vevő működése

ál lomás f r ekvenc iá j á t r ezgőkö r választja k i , majd a k ivá laszto t t rezgések a nagyfrekvenciás e rős í tőbe k e r ü l n e k . A hangf rekvenc iá t h o r d o z ó fe le rős í te t t rezgésekrő l a d e m o d u l á t o r leválasztja a hangfrekvenciás rezgéseket . A vevő u to l só fokozata pedig erős í t i a hangfrekvenciás rezgéseket , ame lyek a hangszóró ra k e r ü l n e k .

A f r e k v e n c i a v á l t ó - v e v ő . A z edd ig i s m e r t e t e t t vevők elv i kapcsolása a t ú l z sú fo l t vé te l i v i szonyok és a nagytávolságú összeköt te tések m ia t t nem felel meg a mai k ö v e t e l m é n y e k n e k .

^> Antenna

Hongfr. erősítő írCSifO tátür Hongfr. erősítő

Hrirr_;r,:éró

_. Fold 39. áb ra . Egyenes-vevőkészülék

72

A de tek to ros -vevőkészü lékek általában csak igen erős he lybe l i adók vé te lé re alkalmasak. A z egyenes-vevők erősí tése v iszont csak b izonyos határ ig f okozha tó . Továbbá : az egyenes-vevők szelekt iv i tása k i cs i ; a vevő az egymás me l l e t t levő adóál lomásokat nem képes megfe le lően szétválaszt a n i , azok egymást zavarják.

Sokkal t öké le tesebbek azok a vevőkészü lékek , ame lyek a szuperhe te -rod in -e l v alapján m ű k ö d n e k .

A frekvenciaváltó- (szuper-) vevőt az j e l l e m z i , hogy az erősí tés benne nem két , hanem há rom k ü l ö n b ö z ő f rekvenc ián t ö r t é n i k , mégped ig a nagy-frekvencián, a vevő részére m e g h a t á r o z o t t középfrekvencián, a demodulá lás után pedig a hangfrekvencián. A készülék erősí tésének leg je len tősebb hányada mind ig a középf rekvenc iás e rős í t ő re j u t .

T Antenna

erosilo Keverő Kozépi'r Demodulator Hangfr

erósiíő erős/tő Demodulator Hangfr

erósiíő

Hangszóró 4r Fold

O.ucilln-for

40. ábra . F rekvenc iavá l tó -vevőkészü lék

A f rekvenc iavá l tó -vevő e lv i kapcsolását a 40. ábrán lá tha t juk . A nagyfrekvenciás erősítőfokozat a vevőben ké t fe ladato t t e l j es í t : növe l i

a je lek a m p l i t ú d ó j á t , és a r e z g ő k ö r r e l fokozza a vevőkészü lék sze lek t iv i tását . A nagyfrekvenciás fokozatban az e rős í tő gyakran el is marad , és csak a szelektálást végző r e z g ő k ö r ta lá lha tó meg.

A nagyfrekvenciás f o k o z a t o t a frekvenciaátalakító ( keverő ) fokoza t k ö v e t i , amely a keverőcsőbő l és az oszc i l l á to rbó l áll (vagy ké t kü lön cső, vagy egy ikercső) . A je l rezgések és az oszc i l lá to r rezgései a keverőcsőben ( f rekvenc iaáta lak í tóban) o lyan középf rekvenc iás feszül tséget hoznak l é t re , amely az oszc i l lá to r f rekvenc ia és je l f rekvenc ia kü lönbségéve l egyen lő . A beérkező je l rezgések v é t e l e k o r a b e m e n ő k ö r ö k hangolásával együ t t az oszc i l lá tor is hango lód ik , mégped ig úgy, hogy a f rekvenc iák kü lönbsége m ind ig ugyanaz marad jon .

Pl . ha a vevő középf rekvenc iá ja 455 k H z és ha a venn i k ívánt ál lomás f rekvenciá ja 1000 k H z , a b e m e n ő k ö r t e r r e a f rekvenc iá ra hangolva le, az oszc i l lá tor au tomat ikusan 1455 k H z - r e hango lód ik . A ké t f rekvenc iának a

73

kü lönbsége 455 k H z . Hason lóképpen , ha 2500 k H z f rekvenc iá jú adóá l lomást aka runk v e n n i , az oszc i l lá to r f rekvenc iá ja 2955 k H z lesz, a közép f rekvenc ia t e h á t meg in t 455 kHz . A középf rekvenc iás e rős í t ő t ehá t m inden esetben a 455 kHz-es f rekvenc iá t e rős í t i .

Természetesen a j e l ek ha l lhatóvá t é t e l e cél jából a középf rekvenc iás rezgéseket demodu lá l n i ke l l .

A demodu lác ió u tán a hangfrekvenciás eró'si'tőfokozat k ö v e t k e z i k , amelynek feladata a je lek hangere jének növelése.

A f rekvenc iavá l tó -vevők e lőnye az egyenes-vevőkhöz képest a nagyobb érzékenység és a nagyobb sze lek t iv i tás . Ez a k ö v e t k e z ő k b ő l a d ó d i k :

a) A vá lasz to t t közép f rekvenc ia á l landó, t e h á t a f o k o z a t o k k ö z ö t t i r e z g ő k ö r ö k e t nem ke l l hango ln i . Fix hangolású k ö r ö k k e l nagyobb erősí tés é r h e t ő e l .

b j A z erősí tés há rom f r ekvenc ia ta r t ományban is t ö r t é n h e t i k . c ) Frekvenciavál tás révén az egymáshoz köze l i rezgésszámú adók is

e redményesen vá laszthatók szét. A venn i szándéko l t adó és egy másik köze l i adó rezgésszámaiból adódó közép f rekvenc iák százalékos kü lönbsége u i . nag y o b b , m i n t a k ö z v e t l e n ü l venn i k í ván t rezgések százalékos kü lönbsége . Pl . ha a venn i k ívánt adó 1000 kHz-en do lgoz i k és a zavaró adó 1010 k H z - e n , a k é t ál lomás k ö z ö t t i f r ekvenc iakü lönbség egyenes-vevőben 1 % . Frekvenc iavá l t ó - vevőben ped ig , ha középf rekvenc iá ja 455 k H z , a zavaróál lomás középf rekvenc iá ja 465 k H z lesz. Tehát a ké t ál lomás k ö z ö t t t ovábbra is 10 k H z a f rekvenc iakü lönbség a közép f rekvenc iában , de ez a 10 kHz-es kü lönbség már 2 , 2 % - o t j e l e n t .

A v e v ő k é s z ü l é k é r z é k e n y s é g e . A vevőkészü lékek rő l t u d n u n k ke l l még azt , hogy jóságuk egy i k j e l l emző je az érzékenység. A készülék é rzékenységét k i fe jező szám azt mu ta t j a , hogy m e k k o r a az a (e lek t romágneses hu l lám ál ta l szo lgá l ta to t t és a vevő b e m e n e t e l é r e ke rü l ő ) legkisebb je l feszül tség, a m e l y n e k hatására a vevő k i m e n e t é n m e g h a t á r o z o t t t e l j es í tmény van. Pl . 150 p.V ( m i k r o v o l t ) érzékenység azt j e l e n t i , hogy a vevő bemene té re legalább 150 p.V-os je le t kel l adnunk . Ha a feszültség k isebb enné l , a k i m e

ne ten nem kapunk é lvezhe tő m ű s o r t .

A b e m e n e t r e k e r ü l ő j e l feszül tséget az antenna szál l í t ja, nagysága függ az adóál lomás térerősségétől, a vé te l he l yén . A té re rősség általában annál nagyobb, mennél köze lebb vagyunk az adóá l lomáshoz, s menné l nagyobb az adó t e l j e s í tménye .

A z e l e k t r o n c s ő

Most ped ig i s m e r k e d j ü n k meg k ö z e l e b b r ő l a már anny i t e m l e g e t e t t e l ek t r oncsőve l . Nézzük meg, m i a t echn i ka e m e r e m e k m ű v é n e k lényege, hogyan m ű k ö d i k , és hogyan használ juk ezt a rád ió techn ikában és te lev íz ióban .

A m i k o r Edison 1883-ban szénizzószálas v i l lany lámpájának t öké le tes í t é sén d o l g o z o t t , é rdekes je lenségeket f edeze t t fe l .

A szénszál por iadásának tanu lmányozása cél jából a lámpa burájába f é m l e m e z t szere l t , amelyhez a burán keresz tü l beveze tőhuza l t csat lakoztat o t t . A z így á ta lak í to t t lámpával k ísér le tezve Edison egy ízben meg lepődve tapasztal ta, hogy a f ém lemez bevezetőhuzala és az izzószál közé vé le t lenü l bekapcsol t é rzékeny á r a m m é r ő mu ta tó ja k i t é r . M iu tán a j e l en séget t ö b b ízben e l l enő r i z te , végül is kény te len v o l t t udomásu l venn i az új tapasztalat i t é n y t : a műszer mu ta tó ja k i t é r , t e h á t áram f o l y i k egy o lyan á r a m k ö r b e n , ame lynek egy részét a lámpa belsejében az izzószál és a fém lemez k ö z ö t t levő légüres t é r a lko t ja ( 4 1 . ábra).

A je lenséget a t u d o m á n y n a k csak évekkel később s i k e r ü l t megmagyarázni . Eszer int a lámpa izzószálából e l e k t r o n o k lépnek k i , -41. áb ra . Edison k í s é r l e t e

és az izzószál k ö r ü l e l e k t r o n f e l h ő t képeznek . Ha a lámpába poz i t í v t ö l t ésű lemez t he lyezünk , az izzószálból k i l é p ő e l e k t r o nok legnagyobb része nagy sebességgel a lemez felé r e p ü l . A l é g r i t k í t o t t t é r ben az izzószál és az anódnak nevezet t lemez k ö z ö t t á ram f o l y i k .

A z izzószál és az anód lemez k ö z ö t t f o l yó á ram erősségét azáltal l ehe t szabályozni , hogy az anód lemezre a d o t t poz i t í v feszül tséget az izzószáléhoz képest n ö v e l j ü k vagy csökken t j ük . A szabályozás k isebb m é r t é k b e n az izzószál fű tő feszü l tségének vál toztatásával is végezhe tő .

A d i ó d a . A lemezzel k iegész í te t t izzó lámpa az á r a m o t csak egy ik i rányba enged i át . A z e l e k t r o n o k a katódtói, az izzószál tó l csak az anódlemez fe lé r epü lnek , f o r d í t o t t i rányba n e m . Edison nem g o n d o l t a r ra , hogy ezt a je lenséget egyen i rány í tásra is fel lehe tne használni , az e lek t roncsöves egyenirányítás csak jóva l később va lósu l t meg. E k k o r azonban már t ö k é l e t e s í t e t t é k a ké te lek t ródás cső k iv i te lezését — izzó szénszál he l ye t t fémszálat használtak. A ké te l ek t ródás csövet , a diódát e lőször 1904-ben a rád ió techn ikában kezd ték használni demodu lá lásra .

A t r i ó d a . A d iódában fo l yó áramerősség meglehetősen nagy é r t é k e t is e l é r h e t e t t . Ez a r ra a gondo la t ra ösz tönöz te a f i z i kusoka t , hogy ezt az á r a m o t gyenge e l e k t r o m o s je lekke l p róbá l ják vezére ln i , és így a gyenge

75

feszü l tségvál tozások he l ye t t erős áramingadozásokat kapjanak. Hosszas kísér le tezés után végül s i ke rü l t mego ldan i a ké rdés t : a csőbe az anód lemez és az izzószál közé egy rácsszerű e l e k t r ó d á t he lyez tek e l .

A gyenge je l feszül tségeket ehhez a rácshoz veze t ték , s kezd ték t a n u l mányozn i , hogy ez mi l yen hatással van az izzószálból k iá ramló e l e k t r o n o k r a (42. ábra) .

A m í g a rácsra nem adtak feszül tséget , az e l e k t r o n o k szabadon haladtak át ra j ta az anód lemez fe lé . A z anódáramnak nevezet t áram erőssége vá l tozat lan marad t (42a ábra). De ha a rácsra csak egy kis negatív feszültség is k e r ü l t ,

42 . ábra . A rácson levő feszül tség hatása: a a rácson nincsen feszü l tség: az anód fe lé kevés e l e k t r o n á r a m l i k ; b a rácson negatív feszül tség v a n : az a n ó d r a nem j u t e l e k t r o n ; c a rácson poz i t í v feszü l tség v a n : az a n ó d l e m e z r e sok e l e k t r o n j u t

a he lyzet megvá l t ozo t t . Mive l az egynemű t ö l t é s e k taszí t ják egymást , a negatív t ö l t ésű rácson csak kevés e l e k t r o n j u t o t t át. A z i zzószá l—anód— áramfor rás á r a m k ö r ö n á t fo lyó áramerősség nagymér tékben csökken t (42b ábra) .

Ha a rácsra poz i t ív feszül tséget adtak , a k k o r az anód fe lé r e p ü l ő e l e k t r o n o k száma m e g n ő t t . A rács poz i t ív tö l t ése e lősegí te t te az izzószál e l e k t r o n j a i n a k az anód fe lé repü lését . I l y e n k o r az i zzószá l—anód—áramfor rás á r a m k ö r é b e n fo l yó áramerősség erősen m e g n ő t t (42c ábra).

A z anódáramerősség vál tozásának g ö r b é j é t a rácsra a d o t t feszül tség függvényében a 43. ábra muta t ja .

Ha az e l ek t r oncső anódja és az á ramfor rás közé el lenál lást kapcso lunk , a vá l tozó erősségű anódáram hatására az el lenál láson vá l tozó nagyságú feszültségesés ke le t kez i k . Ez sokszorosa lehe t a rácsra kapcsol t , az anódára-m o t „ v e z é r / ő " feszül tségnek. A cső rácsára kapcsol t 1 / ioo V feszül tségváltozásnak p l . o lyan hatása lehet a csövön á t fo l yó áramerősségre , hogy az anód lemez-hez kapcsol t el lenál láson 1 V feszültségváltozás ke le t kez i k . Ez esetben a cső

76

a je l feszül tséget százszorosra növe l i meg. A z e l e k t r o n c s ő rácsára kapcsol t kis je l feszül tség t e h á t nagy feszül tségvál tozást e r e d m é n y e z h e t .

A z első e l ek t r oncsövek a rád ió je lek feszül tségét csak néhányszorosra n ö v e l t é k meg. Annak ide j én azonban ez is hatalmas e r e d m é n y v o l t . A ko rsze rű e l e k t r o n c s ö v e k a je l feszül tséget néhány ezerszeresére is képesek növe ln i . A z o lyan készü lékben, amelyben t ö b b e l e k t r o n c s ő e rős í t i egymás után a je l feszül tséget , az összerősítés mi l l i ószoros is lehe t .

A h á r o m e l e k t r ó d á s e l e k t r o n c s ő , a trióda f o r r a d a l m a s í t o t t a a r ád ió t echn i ká t . A t r i ó d a segítségével o lyan á l lomások je le i is v e h e t ő k v o l t a k ,

43. ábra . A z e l e k t r o n c s ő e r ő s í t ő hatása

ame lyek rő l régebben azt h i t t é k , hogy e l é r h e t e t l e n ü l messze vannak. Ugyana k k o r a távo lságot k isebb t e l j es í tményű adókka l is s i k e r ü l t á th ida ln i , a legnagyobb t e l j e s í t m é n y ű adóá l lomások adását ped ig úgyszólván a Föld bárme ly i k pon t ján l e h e t e t t v e n n i .

A t ö b b r á c s o s csövek . A h í radástechnikában egyrácsú t r i ó d á k o n k ívü l kétrácsú t e t r ó d á k a t és háromrácsú pen tódáka t is s z o k t u n k e rős í tés re használn i . Ezek a csövek b izonyos s z e m p o n t b ó l i nkább megfe le lnek erős í tésre , m in t a t r i ó d á k . A tetródákban egy poz i t í v e lőfeszül tségű rácsot he lyezünk az anód és a vezér lőrács közé. Ezt a rácsot árnyékolórácsnak nevezzük ; fe ladata, hogy csökkentse az anód káros visszahatását a vezér lő rácsra .

M ive l a t e t r ó d á k b a n fenná l lha t az a veszély, hogy az á rnyéko ló rács poz i t ívabb lesz, m i n t az anód lemez , és ez rende l lenességeket o k o z h a t , a (sőbe még egy ö t ö d i k e l e k t r ó d á t is szok tak beép í ten i . Ezt a rácsot az á rnyé kolórács és az anód lemez közé he lyez ik e l , és a ka tódda l k ö t i k össze, feszül t sége tehá t egyen lő a ka tódéva l . Ezt a rácsot fékező rácsnak nevezzük . A fékező-

77

rács hatására az á rnyéko ló rács káros hatásai te l jesen megszűnnek . A z i l yen ö t e l e k t r ó d á s csöveket pentódáknak nevezzük.

A m o d e r n rád ió techn i kában ma már gyakran t a l á l kozunk o lyan csövekk e l , ame lyek ke t tős fe ladat e lvégzésére is a lkalmasak. Ezekben egy burában ké t , ső t h á r o m e lek t roncsőegysége t ép í t enek össze. I lyen p l . a ke t t ős d i ó d a — t r i ó d a vagy a ke t tős d i ó d a — p e n t ó d a . Ezekben a d iódarész m i n t egyen i r ány í t ó m ű k ö d i k , a t r i ó d a vagy pen tóda pedig m i n t hangfrekvenciás e rős í t ő .

Ide t a r t o z n a k még a keverőcsövek is. Ezeket f r ekvenc iavá l t ó - vevőkben használ juk. Fe ladatuk a beérkező rád ió f rekvenc iás j e l eke t á ta lakí tan i középf rekvenc iás j e l e k k é .

Ezekben az e l e k t r o n á r a m a k a t ó d t ó i az anód fe lé k é t vezér lő rácson halad k e r e s z t ü l . A z egy i k rácsra a rád ió f rekvenc iás j e l ek , a másikra a he ly i oszc i l l á to r je le i k e r ü l n e k . A z a n ó d k ö r b e n ennek hatására m i n d k é t f rekvenc ia vá l takozóáramai meg ta lá lha tók . A z a n ó d k ö r b e n azonban o lyan vá l t akozóá ram is f o l y i k , a m e l y n e k f rekvenc iá ja a k é t f r ekvenc ia kü lönbségéve l egyen lő . A z így „ k i k e v e r t " f r ekvenc iá t nevezzük középfrekvenciának.

A már e m l í t e t t cs i l lapí tat lan rezgéseket e lőá l l í t ó rezgéske l t őke t is csak az e l e k t r o n c s ö v e k k e l t u d t á k megva lós í tan i . A z e lek t roncső e l ő t t csak csi l lap í t o t t rezgéseket t u d t a k ke l ten i nagy k o n d e n z á t o r r a l , ame lynek t ö l t ésé t sz i k raközön keresz tü l k i s ü t ö t t é k . Ezeket a rezgéseket modu lá ln i nem lehet e t t ; csak a morse - je lek továbbí tására v o l t a k alkalmasak. A beszéd, zene, majd később a képek továbbí tását r á d i ó h u l l á m o k k a l az e l ek t r oncső t e t t e l e h e t ő v é .

A K O R S Z E R Ű T E L E V Í Z I Ó

K é p j e l e k á t v i t e l e r á d i ó h u l l á m o k k a l

Beszé l tünk már a r r ó l , hogy az első te lev íz ió - rád ióadásokban a képeke t Nípkov-tárcsával 1200 e l emre b o n t o t t á k . É r t h e t ő t e h á t , hogy a képminőség nagyon gyenge v o l t . Bár a képe lemszámot a minőség javítása cél jából még N/pkov-tárcsával is f o k o z n i l e h e t e t t vo lna , ez t nem t e t t é k meg , m ive l a r á d i ó műso rszó ró adóá l lomások m e l l e t t a te levíz ió-adás sávszélességét nem lehet e t t növe ln i . De nézzük csak, mi is az a sávszé/esség.

A f r e k v e n c i a s á v s z é l e s s é g . M i n d e n rád ióá l lomás pon tosan meghatár o z o t t v i vő f r ekvenc ián sugározza k i műso rá t . Té te l ezzük fe l , hogy valamely adóál lomás v i vő f rekvenc iá ja 300 000 Hz (1000 m) . Ezen a v i vő f rekvenc ián kel l t ehá t t ovább í t an i a beszédet és a zené t , ame l ynek legmé lyebb hangjai 16 Hz-es, legmagasabb hangjai ped ig 16 000 Hz-es rezgések. Ez azt j e l e n t i , hogy a v i vő f rekvenc iának magával kel l v i n n i e az egész hangfrekvenciás sávot , amely 16 H z - t ő l 16 000 Hz- ig t e r j e d .

A b o n y o l u l t modulác iós f o l yamat k ö v e t k e z t é b e n a hang f rekvenc iák hol hozzáadódnak, ho l ped ig k i v o n ó d n a k a v i v ő f r e k v e n c i á b ó l . A z adóan tenna tehát nemcsak a v i vő f rekvenc iá t sugározza k i , hanem a hangfrekvenciás sávnak megfe le lően a v i vő f rekvenc iáná l nagyobb és k isebb f r ekvenc iáka t is. Ha tehá t adóá l lomásunk v i vő f rekvenc iá já t 16 és 16 000 Hz k ö z ö t t i f r e k v e n ciákkal m o d u l á l j u k , a k k o r a 300 000 Hz-es v i vő f r ekvenc ia he l ye t t a k isugárz o t t f rekvenciasáv 300 000—16 0 0 0 = 2 8 4 000 H z - t ő l 3 0 0 0 0 0 + 1 6 0 0 0 =

316 000 Hz- ig t e r j e d . A k isugárzandó sávszélesség t e h á t a legnagyobb modu lá ló f rekvenc ia (ese tünkben 16 000 Hz) kétszerese (32 000 Hz) .

A rád ióműsorszórás kezde tén még nemigen t u d t a k o lyan a d ó t é p í t e n i , amely ezt a sávszélességet képes v o l t k i sugározn i . Csak a t e c h n i k a fe j lődésével s i k e r ü l t ez t a műszaki nehézséget mego ldan i . De a fe j lődéssel , a f o r g a l m i és a műso rszó ró adók számának növekedéséve l a szabad f r ekvenc iák m ind r i t kábbak v o l t a k , az é t e r m i n d i n k á b b „ b e t e l t " . N e m s o k á r a már sokka l t ö b b adóál lomás d o l g o z o t t , m i n t amenny i egymás m e l l e t t e l f é r t . A r á d i ó h u l l á m o k felhasználását szükséges v o l t n e m z e t k ö z i megál lapodásokban szabályozni , hogy megszüntessék a v i vő f rekvenc iában szomszédos adóá l lomások kö lcsönös zavarását.

A fe lada to t úgy o l d o t t á k meg , hogy az egymástó l fö ld ra jz i lag t ávo l eső adóá l lomásoknak ugyanazt a v i vő f r ekvenc iá t ad ták k i , k o r l á t o z t á k az adók

79

t e l j e s í t m é n y é t , üzemel te tés i i de jé t , és e l ő í r t á k , hogy m inden adóál lomás max imál isan csak 10 000 Hz-es sávszélességet sugározhat k i .

Bár a legmagasabb hangf rekvenc ia , a m i t az e m b e r i fü l észlelni képes, 16 000 Hz , ez nem je l en t kü lönösebb há t rány t . A z igen magas hangok , t e h á t az igen nagy hangf rekvenc iák ugyanis a zene, de kü lönösen a beszéd hangjai k ö z ö t t al ig f o r d u l n a k e lő . Ha tehá t a hangfrekvenciás sáv fe lsőbb f r e k v e n c i á i t e lhagy juk , a hal lgatásban egyál ta lán nem ész le lünk zavar t . Még a nagy sz imfon i kus zenekar hallgatása is k i e lég í tő , ha csak az 50 és az 5000 Hz k ö z ö t t i f r ekvenc iáka t v isszük át. Ez a k ö r ü l m é n y t e t t e l ehe tővé , hogy az adóá l lomások sávszélességét 10 000 Hz - re , vagyis a v i vő f rekvenc ia m i n d k é t o ldalán 5000 Hz- re ko r l á tozzák .

A k é p e l e m s z á m és a sávszélesség. A z első k ö z é p h u l l á m o k o n do lgozó te lev íz ió -adóberendezések t e r v e z ő i t ehá t nem használhat ták a j ó képm inőségá tv i t e l hez szükséges sávszélességet, am i t a v i vő f r ekvenc iá t m o d u láló k é p e l e m e k száma határoz meg . A k é p e k e t csak 30 so r ra b o n t o t t á k , ez 15 000 képe leme t j e len t másodpercenkén t , vagyis 7500 Hz-es sávszélességet.

Ezeket az adatoka t a k ö v e t k e z ő k é p p e n kap juk m e g : ha a kép m é r e t aránya 4 : 3, a k k o r vízszintes i rányban 4 / 3 - s z o r t ö b b képe lem lesz, m i n t függőleges i rányban . A vízszintes i rányban t e h á t a képe lemek száma:

M ive l egy másodperc a la t t 12,5 képe t t o v á b b í t o t t a k , a másodpercenk é n t i képe lemek száma:

Ha mos t ú jbó l megnézzük a 23. ábrá t , l á tha t j uk , hogy a je l egy p e r i ó d u sának ké t képe lem felel meg. Ebből az k ö v e t k e z i k , hogy a másodpe rcenkén t i 15 000 k é p e l e m 7500 Hz-es modu lá l ó f rekvenc iá t ad. Mive l azonban az első te lev íz ió -adók a modu lá ló f r ekvenc iá t a h o r d o z ó hu l l ám m i n d k é t o ldalán

4 / 3 • 30 = 40.

A z egész képmező e leme inek össz-száma ped ig :

30 • 4 0 = 1 2 0 0 .

1200 • 12,5 = 15 000.

k isugároz ták , az adó által k i sugárzo t t m a x i mális f rekvenciasáv-szélesség 15 000 Hz v o l t . Ez másfélszer nag y o b b , m i n t a r á d í ó m ű -so rszó ró adók engedélyeze t t sávszélessége.

A k o r l á t o z o t t sávszélesség azonban nem

az egyedü l i akadálya a j ó képminőség e lé résének. Mechan ika i képbon tás sal, N/pkov-tárcsával csak e lmé le t i l eg lehet megfe le lő képminősége t e l é r n i , a gyakor la tban azonban n e m .

A z e l e k t r o n i k u s k é p b o n t á s . A l a b o r a t ó r i u m i k í sé r l e tek ugyanis azt m u t a t t á k , hogy a j ó képminőséghez még 180 soros képbontás is kevés. Az így k a p o t t képminőség is sokkal rosszabb v o l t a k e s k e n y f i l m r ő l v e t í t e t t mozgóképek minőségéné l . Ennél nagyobb sorbon tás i számot ped ig N/pkov-tárcsával még l a b o r a t ó r i u m b a n sem l e h e t e t t e l é r n i .

A s o r o k számának növeléséhez — ami a képm inőség javításához szükséges — ugyanis a N/pkov-tárcsán levő nyí lások számát ke l l megnöve ln i . De , hogy ne ke l l jen a tá rcsaá tmérő t növe ln i , a nyí lások á t m é r ő j é t csökken ten i ke l l . Igen á m , de a k k o r csökken a ny í lásokon át a fo toce l l á ra j u t ó f é n y m e n n y i ség. Ez pedig amúgy is kevés. Ha ped ig a nyí lások á t m é r ő j é n e k csökkentéséve l já ró fényveszteséget p ó t o l n i akar juk , a k k o r erősen f o k o z n i ke l l a te lev íz ió s túd ió v i lágí tását ; ez nagy hőkisugárzással jár , és az i lyen m ó d o n k e l e t k e z e t t nagy meleget a színészek nem t u d n á k e lv ise ln i . És mi lenne, ha a tárcsa nyílásának á t m é r ő j é t növe lnénk? E k k o r a tárcsa á t m é r ő j é t is növe ln i ke l lene, •> ez az ú t sem j á rha tó . A tárcsa á t m é r ő j e már 120 soros képbontás esetén is 1,5 m. Ha ez a tárcsa pe rcenkén t 1500 f o r d u l a t o t tesz meg , e l képze lhe t j ük , mi lyen veszélyes és b o n y o l u l t eszköz áll e l ő t t ü n k .

A N/pkov-tárcsával kapcsolatos nehézségek m i a t t a szükséges sávszélességű te levíz ió-adás elhelyezése a r á d i ó m ű s o r s z ó r ó adóá l lomások k ö z ö t t i r h á t nem is v o l t anny i ra égető p r o b l é m a . E ké rdésnek a megoldása csak akko r vál t e l k e r ü l h e t e t l e n n é , a m i k o r k i do l goz ták a képbontás e l e k t r o n i k u s megoldását.

Az e l e k t r o n i k u s képbontás m i n d e n nehézség né lkü l l ehe tővé tesz i , hogy a képeke t o lyan nagyszámú so r ra bon t suk fe l , amenny i a t ö k é l e t e s kép-ál v i te lhez szükséges. A magyar te lev íz ió p l . a képeke t 625 so r ra bon t ja , i ' i i i iek á tv i te léhez nem kevesebb, m i n t 6 M H z (6 m i l l i ó Hz-es) sávszélesség v/ukséges. I lyen széles sávban pedig legalább 600 műso rszó ró adó helyezh e t ő e l .

M i t lehe t t e h á t tenn i? Hogyan lehe t a te lev íz ió -műsorszórás t m e g o l dani , hogyan lehet e l k e r ü l n i azt, hogy a ko rsze rű te lev íz ió -adások ne fog la l lak el a r á d i ó m ű s o r s z ó r ó adók helye i t , és ne zavarják a rád ió műsorszórását?

A kérdés tisztázása cél jából m indeneke lő t t a r ád ióhu l l ámok kü lönböző f r e k v e n c i a t a r t o m á nyaival kel l köze lebb rő l mege m e l k e d n ü n k , hogy hasznosítan i t u d j u k az á l ta luk n y ú j t o t t lehetőségeket .

A r á d i ó h u l l á m o k

Először is t i sz tázzuk a hosszú-, közép- , r ö v i d - és u l t r a r ö v i d h u l l á m o k foga lmát .

Megál lapodás sze r in t az 1000 m-nél hosszabb r á d i ó h u l l á m o k a t (300 k H z -nél k isebb rezgéseket) f iosszúhulldmoknak, az 1000 és a 100 m k ö z ö t t i hu l lá m o k a t (300—3000 k H z k ö z ö t t i rezgéseket ) középhullámoknak nevezzük. Rövidhullámok a 100 és 10 m (3—30 M H z k ö z ö t t ) , ultrarövidhullámok ped ig a 10 és az 1 m k ö z ö t t i h u l l á m o k (30—300 M H z k ö z ö t t ) . A t ovább iakban beszél ü n k még deciméteres (300—3000 M H z ) és mikrohullámú (3000—30 000 MHz) r á d i ó h u l l á m o k r ó l is (28. ábra).

A Her tz ál tal e lőször e l ő á l l í t o t t e lek t romágneses h u l l á m o k f r e k v e n ciája igen nagy v o l t : hu l lámhosszuk 6 m és 60 cm k ö z ö t t i , t e h á t az u l t a r ö v i d -hu l l ámú t a r t o m á n y b a estek. A z i l yen nagyfrekvenciás r ád ióhu l l ámoka t a rád ió zás kezde t i ko rában nem használták. A k k o r i b a n a r ö v i d - és az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k a t úgyszólván f i gye lembe sem v e t t é k . Ennek az v o l t az oka , hogy a m i k o r az e lek t romágneses hu l l ámoka t gyako r l a t i cé lok ra kezd ték fe lhasználn i , azt tapaszta l ták, hogy a hosszabb r á d i ó h u l l á m o k nagyobb távolságra j u t n a k e l .

A z első táv í róadó-á l lomások tehá t hosszúhu l lámon d o l g o z t a k ; a r ád ió műsorszórás ter jedéséve l e lőször a hosszúhu l lámú, majd pedig a középhu l l ámú sáv „ n é p e s e d e t t b e " .

A z a k k o r i hu l lámter jedés i e l m é l e t e t , amely szer in t menné l r ö v i d e b b a r á d i ó h u l l á m , annál r öv i debb ú t o n gyengü l le, t ehá t annál k isebb távolságra j u t e l , a r á d i ó a m a t ő r ö k d ö n t ö t t é k meg.

A z 1920-as években kezde t t e l t e r j edn i a r á d i ó a m a t ő r i z m u s . A rád ió a m a t ő r ö k nemcsak a műso rszó ró adóá l lomások műsora i t aka r ták v e n n i , hanem saját készítésű kis adó ikka l rád ióösszekö t te téseke t is ke res tek egymással. S ahogyan s z a p o r o d o t t a r á d i ó a m a t ő r ö k száma, f e l m e r ü l t annak szükségessége, hogy a r á d i ó a m a t ő r ö k n e k k ü l ö n f rekvenc iasávot adjanak. A hosszú- és középhu l l ámoka t a „ k o m o l y " rád ióá l lomások már le fog la l ták, a r á d i ó a m a t ő r ö k n e k tehá t nem marad t más, m i n t a r ö v i d h u l l á m ú f rekvenc ia sáv; ezt edd ig a lka lmat lannak ta lá l ták a nagytávolságú rád ióösszekö t te tések létesí téséhez. De m e k k o r a v o l t a r á d i ó m é r n ö k ö k és f i z i kusok csodálkozása, a m i k o r az a m a t ő r ö k ezeken az „ a l k a l m a t l a n " h u l l á m o k o n egyszerű , k i s te l j es í tményű adóál lomásaikkal hatalmas távo lságokat h ida l tak át , o lyan t á v o l ságokat , a m i l y e n e k n e k áthidalására a hosszúhu l lámú, nagy te l jes í tményű adók is alig vo i t ak képesek.

A z a m a t ő r ö k által tapaszta l t je lenségeket t a n u l m á n y o z n i kezd ték a f i z i k u s o k és m é r n ö k ö k . Rendszeres ku ta tásoka t végez tek a k ü l ö n b ö z ő f r e k venciasávokba t a r t o z ó hu l l ámokka l kapcso la tban, míg végül is t i sz táz ták a r á d i ó h u l l á m o k te r j edésének kérdésé t .

A r á d i ó h u l l á m o k t e r j e d é s e . A z an tenna által k i sugá rzo t t e l e k t r o mágneses h u l l á m o k a t é r m i n d e n i rányába t e r j e d n e k . A hu l l ámok egy részét

82

e lnye l i a ta la j , másik része a fö ld fe lü le te men tén t e r j e d , h a r m a d i k része pedig k i j u t a t é r b e .

A f ö l d g ö m b ü n k e t k ö r ü l f o g ó lég ré teg felső részén a nap u l t r a i bo l ya sugárzása k ö v e t k e z t é b e n kü lön leges ré teg k e l e t k e z i k . Ezt a ré tege t iono-szférának nevezzük . A z ionoszférában levő gázrészecskék az u l t r a i bo l ya sugárzás hatására e lvesz t i k e l e k t r o n j a i k egy részét , e ré tegben t e h á t e l e k t r o n -híjas gázrészecskék ( i o n o k )

Ionoszféra

\ \ v

44 . áb ra . Fe lü le t i és t é r h u l l á m o k

Térhullámok Felületi hullámok

és szabad e l e k t r o n o k ta lá l ha tók . A z e lek t romágneses hu l l ámok ehhez a ré teghez érve részben e l nye lődnek , részben pedig v isszaverődnek a f ö l d re (44. ábra) .

A z igen hosszú hullámokat a ta laj alig csi l lapí t ja. Ezek a hu l l ámok k ö v e t i k a fö ld fe lü le t g ö r b ü l e t é t , t e h á t nagy távo lságra képesek e l j u t n i . E h u l l á m o k v isszaverődése az ionosz fé rá tó l n e m igen befolyásol ja nagy t á volságra való t e r j edésüke t (45. ábra).

A hosszú- és középhullámokat a ta la j már j obban csi l lapít ja, ezek t e h á t a fö ld fe lü le te m e n t é n nem képesek olyan messzire j u t n i , m i n t az igen hosszú h u l l á m o k . De az ionoszférátó l v isszaverődve mégis eléggé nagy távo lságok r a j u t n a k e l . Kü lönösen

este, a m i k o r az ionosz féraré teg a f ö l d t ő l nagyobb magasságokba e m e l k e d i k ; i l y e n k o r a k ö z é p h u l l á m o k még nagyobb távo l ságok ró l is v e h e t ő k , m i n t a hosszúhu l lámok.

A rövidhullámokat a ta laj o lyan nagy m é r t é k b e n cs i l lapí t ja , hogy a f ö l d fe lü le te m e n t é n al ig j u t n a k el néhány k i l o m é t e r r e az adóá l lomás tó l . A z i o n o szféra azonban igen jó l ve r i vissza ő k e t (46. ábra) . Ha ezeke t a h u l l á m o k a t az ionoszféra b izonyos szögben i rány í t ja vissza a f ö l d r e , a f ö l d f e l ü l e t r ő l ú j b ó l v isszaverődnek, és ú t j u k a t meg in t csak az ionoszféra felé f o l y ta t j ák . T e r m é szetesen m i n d e n visszaverődés veszteséggel , csil lapodással já r . A visszaverődés az ionosz fé rá ró l és a fö ld f e l ü l e t é r ő l m indadd ig t a r t , amíg a h u l l á m o k tel jesen le nem gyengü lnek .

45 . á b r a . A hosszúhu l l ámok ter jedése

83

A r ö v i d h u l l á m o k i l yen v isszaverődésekke l , ugrásokka l igen nagy távo lságokat képesek á th ida ln i . N é h a t ö b b s z ö r is k ö r ü l j á r h a t j á k a f ö l d g ö m b ö t . O t t , ahol a v isszaver t hu l lám a f ö l d t e r ü l e t e t é r i , az adóál lomás jó l ha l lha tó , o t t azonban, ahol a v isszavert hu l lám az ionoszféra felé halad, az á l lomás nem vehe tő . A z i l yen he lye t holt zónának nevezzük.

A r ö v i d h u l l á m o k te r jedése , visszaverődése az i onosz fé rá ró l t ö b b t é n y e z ő t ő l függ . A t e r j edés t befolyásol ja az ionoszféra á l lapota (sűrűsége,

ra). Gyako r l a t i l ag csak az adóá l lomástó l 50—100 k m - r e lehet venn i ő k e t . Csak r i t k á n , igen kedvező k ö r ü l m é n y e k esetén képesek igen gyengén e lha j lan i , t ú l j u t n i a l á tóha tá ron és kb . 100—200 k m - r e e l é r n i .

A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k vé te l i távolságát biztosan csak úgy t u d j u k megnöve ln i , ha az adóantennát magas t o r o n y t e t e j é r e vagy hegycsúcsra he lyezzük .

A z egyes h u l l á m t a r t o m á n y o k b e f o g a d ó k é p e s s é g e . M i n t e m l í t e t t ü k , az első, egészen t ö k é l e t l e n te lev íz ió-adásokat a hosszú- és k ö z é p h u l l á m sávokon sugároz ták k i . Ezeknek az adásoknak a sávszélessége 15 000 Hz v o l t , vagyis másfélszer szélesebb sávot fog la l tak e l , m i n t a műso rszó ró rád ióadások. N a g y o b b ba jokat , zavaroka t tehá t nem is o k o z t a k . De a k o r s z e r ű , j ó minőségű te levíz ió-adáshoz 625 soros képbontással nem kevesebb, m i n t 6 m i l l i ó h e r t z (6 M H z ) sávszélesség szükséges: ez 600 egymás m e l l e t t do lgozó műso rszó ró rád ióá l lomás sávszélességének felel meg.

46. ábra . A r ö v i d h u l l á m o k ter jedése

47. áb ra . A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k ter jedése

Térhullámok

Térhullámok

magassága), az évszak, napszak, hul lámhossz s tb .

Ha a hu l lámhosszt és az adás időszakát helyesen választ juk meg, gyako r la t i l ag bá rm i l yen távolságra kisugározha t j uk a r ö v i d h u l l á m o k a t .

A z ultrarövidhullámok sok s z e m p o n t b ó l úgy v ise l kednek , m i n t a fénysugarak. Ha a fö ld f e lü le téhez v e r ő d nek, épü le tekhez , t e r e p t á r gyakhoz ü t k ö z n e k , sokka l j obban cs i l lapodnak, m i n t a r ö v i d h u l l á m o k . A z ionoszféra r é t e g é r ő l nem v e r ő d n e k vissza, hanem keresz tü lha ladnak ra j ta a v i l ágű rbe .

A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k te r jedése egyenesvona lú . A lá tóha tá ron t ú l nem v e h e t ő k , m i k é n t a fény sem látsz ik a fö ld g ö r b ü l e t e mögü l (47. áb-

84

A te lev íz ió - je lek sávja a hang f rekvenc iák tó l a r ád ió f r ekvenc iák i g t e r j e d , a hang f rekvenc iákon k ívü l t ehá t magába foglal ja a hosszú-, közép- és r ö v i d hu l l ámok egy részét is. Ha a 6 MHz-es sávszélességet h o r d o z ó f rekvenc ia né lkü l sugároznánk k i , a k k o r a közepes f r ekvenc ia 3 M H z (100 m) k ö r ü l lenne, és a te lev íz ió -adó köze lében egyet lenegy rád ióá l lomás sem m ű k ö d h e t n e zavar n é l k ü l . Ezt azonban meg sem t e h e t n é n k . I lyen nagy sávszélességet egymagában k isugározn i nem lehet .

A hangfrekvenciás e lek t romágneses rezgéseket ugyanis nagyon k ö r ü l ményes k i sugá rozn i : a leg jobb kisugárzási hatást a k k o r é r j ü k e l , ha az an tennahossz a hul lámhossz fe le . A hangfrekvenciás sáv 16 Hz és 16 k H z k ö z ö t t van . E sávnak k e r e k e n 19 000 k m és 19 k m k ö z ö t t i hu l lámhosszak fe le lnek meg. Ha tehá t o lyan an tenná t akarnánk ép í t en i , amely leg jobb hatással az 500 Hz-es rezgéseket , a 600 km-es hu l l ámoka t sugározza k i , 300 km-es an tennára lenne szükségünk. Hogy ez mi l yen nehézségekbe ü t k ö z i k , az ny i lvánva ló . És mi lenne i l y e n k o r a televízió-sávszélesség közepes é r t é k é v e l , a 3 M H z - n e k megfele lő 100 m-es hul lámhosszal , ame lynek kisugárzásához legmegfe le lőbb az 50 m-es antenna, vagy a sáv felső határába eső 6 MHz-es f rekvenc iáva l , ame lynek kisugárzásához 25 m-es an tenna szükséges?

Ezen k í vü l a hosszú-, közép- és r ö v i d h u l l á m o k te r jedése is k ü l ö n b ö z ő . A te lev íz ió - je lek hatalmas sávszélességét t e h á t csak va lami lyen más rád ió hu l lámra á t ü l t e t v e sugározha t juk k i , vagyis a te lev íz ió - j e lekke l sokkal nagyobb f rekvenc iá jú rezgést ke l l m o d u l á l n u n k .

A z adóál lomás v ivő f rekvenc iá jának — a gyako r l a t szer in t — k b . 8—10-szer nagyobbnak kel l lenn ie , m i n t a legmagasabb modu lá ló f rekvenc ia . A te lev íz ió - je lek 6 MHz-es sávszélességének á tv i te léhez tehá t legalább 48 MHz-es (6,2 m-es) v i vő f rekvenc ia szükséges. Ha p l . a te lev íz ió -adó v i vő f rekvenciá ja 60 M H z , a k k o r sávszélessége 57—63 M H z - i g t e r j e d ; ez a sáv az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k t a r t ományába esik.

A hosszú-, közép- és részben a r ö v i d h u l l á m ú sávban (150 k H z - t ő l 6 MHz- ig) 585 (10 k H z sávszélességű) műso rszó ró adóál lomás fé r e l . Ugyana k k o r az u l t r a r ö v i d h u l l á m ú sávban 30 M H z - t ő l 300 MHz- i g (10 m- tő l 1 m-ig) 27 000 műso rszó ró adóál lomást lehet e lhe lyezn i . Ez az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k íö e lőnye. I t t már a te lev íz ió -adók is kénye lmesen e l f é rnek és m ű k ö d é s ü k höz nincsen szükség kü lönösebben b o n y o l u l t an tennák ra .

A dec iméte res hu l lámú t a r t o m á n y befogadóképessége még ennél is nagyobb. 300 M H z és 3000 M H z k ö z ö t t (100—10 cm k ö z ö t t ) 270 000 10 k H z sávszélességű műso rszó ró adó f é r e l . A te lev íz ió -adó 6 MHz-es sávszélessége I t t már egészen e l t ö r p ü l .

M i n t az e l m o n d o t t a k b ó l l á tha t juk , a ko rsze rű te lev íz ió -adóá l lomást az u l t . ra röv idhu l lámú sávban kel l e lhe lyezn i , bár ezeknek a hu l l ámoknak a f ö l d -h ' l i i le t m e n t i te r jedése k o r l á t o z o t t , és így a te lev íz ió -adások hatósugara viszonylag k ics i .

85

A k é p c s ő

A te l ev í z i ó - képeke t megfe le lő számú so r ra f e l bon tan i , a képe lemek számát jó képminőség elérése cél jából ke l l ő képpen megnöve ln i , az e l e k t r o n ikus képbontás és képösszerakás t e t t e l ehe tővé . A Nrpkov-tárcsával a képeke t még 180 so r ra is al ig l e h e t e t t f e l b o n t a n i , e l e k t r o n i k u s eszközökke l m i n d e n nehézség né lkü l e l é r h e t ő a t öké l e tes képminőséghez szükséges sorszám.

A képcső, ame lye t a ko rsze rű t e l ev í z i ó - vevőkészü lékekben a képvisszaadáshoz, a képe lemek összerakásához használunk, és a képbontócső, amely a t e l ev í z i ó - közve t í t és re k e r ü l ő j e l ene tek képe inek fe lbontására, a kép je lek előál l í tására szolgál , az e lek t ronsugárcsőbő l f e j l ő d ö t t k i .

48. á b r a . A z e l e k t r o n s u g á r c s ő vázlatos fe lépí tése

A z első e lek t ronsugárcsöve t 1897-ben é p í t e t t e meg Braun néme t f i z i kus . Ez te rmésze tesen sokka l egyszerűbb vo l t , m i n t a mai e l ek t r onsugá r cső, a m o d e r n képcső és kü lönösen a képbon tócső . A z elv azonban megmarad t .

A z e lek t ronsugá rcsöve t o lyan alakjában i s m e r t e t j ü k , am i l yenben mostanában gyár t j ák . Vázlatos fe lép í tését a 48. ábra muta t ja . A z üvegbu rábó l a levegő t k isz iva t tyúzzák , a cső összes e l eme i t ped ig — az e l e t r o n á g y ú t és a szükséges e l e k t r ó d á k a t — a cső nyakában he lyez ik e l .

Elektronágyúnak nevezzük az e l e k t r o n o k a t k ibocsá tó és azok első i rányí tását végző a lkat részek csopo r t j á t . A z e l e k t r o n o k a t az i zzóka tód bocsátja k i ; a k a t ó d o t t ő l e ke rámia i sz igete lőve l e lvá lasz to t t fűtőszál t a r t j a izzásban. A z e l e k t r o n á g y ú t ó l nem messze a gyorsító anódnak nevezet t e l e k t r ó d a he l yezked i k e l . E r re igen nagy poz i t í v feszül tséget kapcso lunk — néhány ezer v o l t o t . A z e l e k t r o n á g y ú b ó l k i l ö v e l l t e l e k t r o n o k a gyo rs í t ó anód nagy poz i t í v feszül tségének hatására igen nagy sebességűek lesznek. M i ve l a g y o r s í tó anód henger a lakú , az e l e k t r o n o k k e r e s z t ü l r e p ü l n e k ra j ta , és n e k i ü t k ö z n e k a cső homlok fa lá t képező ernyőnek. Ezt f l uo reszká ló anyaggal von ják be , amely az e l e k t r o n o k becsapódásának hatására v i lág í t .

86

A f l u o r e s z k á l ó a n y a g . A k é p e r n y ő f luo reszká ló anyagától nagymér tékben függ a k é p e r n y ő világossága. A f l uo reszká ló anyagnak nem csak a szükséges vi lágosságot kel l b iz tos í tan ia ; ke l lő e l lenál lást is kel l tanúsítania a bombázó e l ek t r o n o k k a l szemben. A f l uo reszká ló anyag mo leku lá i r a az á l landó e l e k t r o n -

. e l f á r a d " ; bombázás k ö v e t k e z t é b e n nagy te rhe lés hat, és a v i lágí tóanyag időve l . ennek vi lágosságcsökkenés az e r e d m é n y e . A jó v i lágí tóanyag hosszú é le t t a r t a m ú , „ k i t a r t ó " . N e m ö r ö k é l e t ű , de é l e t t a r t ama e l fogadható .

A legnagyobb világosságo t b iz tos í tó és a leghosszabb é l e t t a r t amú f l uo reszká ló anyag sem felel meg azonban a képcső szempon t jábó l , ha utánvi lágítása tú l nagy. Utánvi lágí tásának annyi ideig kel l t a r t an ia , amenny i szükséges egy te l jes kép á tv i te léhez . Ha az utánvi lágí tás hosszabb, akko r a mozgó kép e lmosód i k , é le t len . Ha r ö v i d e b b , a kép világossága f o k o z ó d i k . Ma már iendc l kezésünk re ál lanak o lyan kü lönböző alapszínű f luoreszkáló anyagok, ame l yeknek vi lágossága nagy, é l e t t a r t a m u k e l -lng. idható és utánvi lágí tási ide-| i lk is megfe le lő .

A k é p e r n y ő r ő l és a v i lágit úanyagról t u d n u n k kel l még n k ö v e t k e z ő k e t is. Bá rm i l yen átlátszó is a k é p e r n y ő üveg-miyaga, a képcsőben je len tős l í i i yvesz teségek ke le tkeznek . A l l uo rcszká ló anyag által szol gá l ta to t t összvilágosságnak csak ! ( ) " „ a j u t a nézőszemébe. A f é n y

l>ii",, a a k é p e r n y ő t ő l vissza-

49. áb ra . A l u m í n i z á l t k é p e r n y ő . A m i k o r az a e l e k t r o n s u g á r a közönséges e r n y ő b ré tegé t é r i , a d fénysugarak m inden i r ányba kezdenek t e r j e d n i . A z e r n y ő c falán keresz tü l ezek a sugarak l á tha tók , zavaró l ag hatnak (felüt). Ha a v i l ág ícó ré teg re v é k o n y a lu m í n i u m r é t e g e t v isszük f e l , a k k o r az összes f é n y m e n y -nyiség a néző fe lé t e r j e d , f o k o z ó d i k a k é p e r n y ő v i lágossága, az i o n o k ped ig nem é r i k el a v i l ág í tóanyago t (alul)

87

v e r ő d i k a cső belseje fe lé . A megmarad t 2 0 % - o t az üveg nyel i e l . A képcső fényveszteségei t ehá t igen nagyok. A nagy fényveszteségek e l len úgy védekezh e t ü n k , hogy a képcső belső falaira g r a f i t r é t e g e t v iszünk , ez csökken t i a r e f l e x i ó t . A z u t ó b b i i dőben pedig o lyan képcsöveket gyár tanak , ame lyeknek k é p e r n y ő j é r e be lü l r ő l — t u l a j d o n k é p p e n a v i lágí tóanyagra — v é k o n y a lum í n i u m h á r t y á t v isznek fel (49. ábra) . A z a l i m í n i u m r é t e g o lyan vékony , hogy az e l e k t r o n o k akadály né lkü l á t j u tnak ra j ta , a fény t azonban nem engedi v isszaverődni a cső belseje fe lé, m e r t a f ény re m i n t t ü k ö r v i se lked ik . Ennek megfe le lően a fényveszteség erősen csökken , a képcső világossága, ¡11. hatásfoka ped ig n a g y m é r t é k b e n javu l .

A z ioncsapda . M in t e m l í t e t t ü k , az á l landó e lek t ronbombázás a v i lág í tóanyagot erősen igénybe veszi . A z e l e k t r o n o k n á l azonban sokkal ká ro -

t é b e n a v i lágí tóanyag ezen a he lyen hamar t ö n k r e m e g y . E káros hatás e l len az ioncsapdával védekezhe tünk .

A z ioncsapda egy szokásos megoldási lehetőségét az 50. ábra muta t ja . A z e l e k t r o n á g y ú nem a képcső tenge lyében he lyezked ik e l , hanem ezzel b izonyos szöget zár be. A z e l e k t r o n á g y ú b ó l k i l épő e l e k t r o n o k és i o n o k kezde tben egy i rányba haladnak. Mive l azonban az e l e k t r o n o k ú t i rányá t mágneses e r ő t é r r e l k ö n n y e n meg lehet v á l t o z t a t n i , a cső nyakára egy á l landó mágnest he lyezünk . Ennek hatására az e l e k t r o n o k ú t i ránya megvá l toz ik , és a cső tengely i rányában haladnak t o v á b b , a nagyobb t ö m e g ű i o n o k azonban fo l y ta t j ák ú t j uka t az e rede t i i rányba, és a képcső falához vagy va lamely ik e l e k t r ó d á hoz ü t k ö z n e k .

A z ionbombázás e l len k ü l ö n b e n a már e m l í t e t t a l u m í n i u m h á r t y a is v é d . Ez az i onoka t nem engedi e l j u t n i a v i lág í tóanyaghoz, a k isebb t ö m e g ű e l e k t r o n o k a t azonban szabadon á tenged i .

A z e l e k t r o n s u g á r e l t é r í t é s e . A z e l e k t r o n á g y ú és a gyo rs í t ó anód k ö z ö t t a fókuszáló elektróda he lyezked ik e l ; ez ugyancsak henger a lakú . E r re az e l e k t r ó d á r a csak az ö t ö d - h a t o d részét ad juk annak a poz i t í v feszül t ségnek, ame lye t a gyo rs í t ó anódra kapcso lunk . A m i k o r az e l e k t r o n o k a fókuszáló e l e k t r ó d á n haladnak ke resz tü l , feszül tségének hatására az e l e k t r o n -

50. á b r a . A z ioncsapda egy megoldás i lehetősége

Képcső nyaka ^ , I a p d a

sabb hatásúak az i o n o k . Töké le tes v á k u u m o t , légüres t e r e t nemigen lehet e lőá l l í tan i . M i n den képcsőben ta lá lha tó levegőmaradék , s ennek megfe le lően a cső működése közben ionok (e lek t ronh í jas gáza tomok) k e l e t k e z n e k ; ezek a k é p e r n y ő falához ü t k ö z n e k . Mive l az i o n o k t ö m e g e sokka l nagyobb, m i n t az e l ek t r o n o k t ö m e g e , az e lek t ronsugara t k i t é r í t ő mágneses e r ő t e r e k (a k ö v e t k e z ő fe jezetben lesz r ó l u k szó) az i onoka t alig t u d j á k e l t é r í t e n i , azok t e h á t a k é p e r n y ő közepének egy kis fe lü le té t bombázzák. Ennek k ö v e t k e z -

88

Elek f tu -mágnes

Mágneses tér Elektron sugár

5 1 . ábra . A z e l e k t r o n s u g á r e l t é r í t ése e lek t romágnesse l

nyaláb összetar tó i r ány t vesz Ernyő f e l . így, a m i k o r a sugár e lé r i az e r n y ő t , csak egy kis pon t ban ü t k ö z i k hozzá.

A h h o z , hogy az e r n y ő n meg je lenő kis v i lág í tó f o l t m o z o g j o n , az e lek t ronsuga ra t e r e d e t i i rányábó l vá l toz -t a tha tóan k i ke l l t é r í t e n i . Ezt a k i t é r í t é s t t e r e l ő lemezpárokka l é r h e t j ü k e l .

A r r ó l már beszé l tünk , hogy az e l e k t r o n o k e r ő t é r hatására e l m o z d u l n a k . Ha az e l ek t r onsugá r köze lébe poz i t í v t ö l t ésű l emez t he lyezünk , a k k o r a sugár k i t é r a r ra az o lda l ra , amelyen a lemez van . Ha v iszont a lemeznek negatív t ö l t é s t adunk , a sugár e l t é r t ő l e . A z e l ek t r onsugá r e l té r í tésé t e l e k t r o m o s t ö l t é s ű lemezek segítségével elektromos terelésnek nevezzük.

A t e re l és t e lek t romágnesse l is e l végezhe t jük . Mive l az e l e k t r o n e lemi t ö l t és , mozgását p ic iny e l e k t r o m o s á ramnak f o g h a t j u k fe l . A z e l e k t r o m o s á ramra ped ig hat a mágneses e r ő t é r . Ez u t ó b b i e l t é r í t i az á ramo t , vagyis a mozgó e l e k t r o n n y a l á b o t az e r ő t é r r e és a mozgási i r ány ra merő leges i rányba ( 5 1 . ábra)

Ha az e l ek t r onsugá r e l té r í tésé t e l ek t romágnes segítségével végezzük, mágneses terelésről beszélünk.

A mérés i cé lok ra használt e l ek t ronsugá rcsövekben m ind az e l e k t r o mos, m ind ped ig a mágneses t e r e l é s t egyaránt használják.

A h h o z , hogy az e l ek t ronsugárcsövet a te lev íz ió ban képvisszaadásra használhassuk, m i n d e n e k e l ő t t határ o z o t t t ö r vénysze rűségek szer in t kel l mozga tnunk az e lek t ronsuga ra t — p l . ba l ró l j o b b r a és f e l ü l r ő l lefelé, o ly m ó d o n , ahogyan olvasási pé l dánkban lá t juk .

A z e l e k t r o n s u g á r i lyen mozgatását a k i t é r ő l e m e z p á r o k r a a d o t t megfe le lő feszül tséggel , i l l e t ve a k i t é r í t ő e l ek t romágnesek t e k e r -

Függölegesen kiterítő lemezek

Vízszintesen kitérítő lemezek

52 . áb ra . A z e l e k t r o n s u g a r a t e l t e r í t ő fű rész foga lakú rezgés

89

csein á t f o l y a t o t t megfe le lő árammal lehet e l é r n i . A z u t ó b b i esetben a t e k e r csen á t fo l yó áramerősség függvényében vá l toz i k a mágneses e r ő t é r és ennek megfe le lően a sugár i ránya.

Egyszerűség k e d v é é r t a t ovább iakban csak az e l e k t r o m o s t e r e l é s r ő l beszélünk. A z egy i k lemezpár a sugár függőleges, a másik pedig vízszintes e l t é r í t ésé t végz i . A l emezpá rok ra egy-egy rezgéske l tő rezgései t v isszük. Ezek a rezgések kü lön leges a lakúak : fű rész fogakra e m l é k e z t e t n e k , és ezér t fűrészrezgésnek nevezzük ő k e t (52. ábra).

A z t a feszül tséget , ame ly i k az e l ek t ronsuga ra t vízszintes i rányba t e r e l i e l , a te lev íz ióban sorirányú e l té r í tő feszü l t ségnek , a függőleges e l t é r í t és t végző t ped ig képirányú e l t é r í tő feszü l t ségnek nevezzük. A sor - és a kép i rányú e l té r í tő feszü l t ségek é r t é k e i az időve l vá l toznak . A fűrészrezgés feszültsége lassan növeksz ik — p l . 0 V - t ó l 100 V - i g vagy még nagyobb é r t é k i g — , majd h i r t e l e n lecsökken 0 é r t é k r e . Ezután ú jbó l lassan növeksz ik s tb .

Most nézzük meg, m i t ö r t é n i k az e l e k t r o n s u g á r r a l , m iközben a lemezpár k ö z ö t t halad át. A m i k o r a l emezpáron nincsen feszül tség, az e l e k t r o n sugár nem t é r k i ú t j ábó l , és az e r n y ő közepe fe lé halad. De a m i k o r a lemezpár egy i kén meg je len ik a lassan n ö v e k v ő poz i t ív feszül tség, az e l ek t r onsugá r r ö g t ö n k i t é r abba az i rányba, ame ly i k o lda lon a lemez van . Ennek k ö v e t k e z t é ben az e r n y ő n levő f é n y p o n t az e r n y ő széle fe lé halad. Mennél nagyobb a feszül tség az e l t é r í t ő l e m e z e n , annál j obban t é r k i az e l ek t r onsugá r és egyú t t a l az e r n y ő n a f é n y p o n t . A fürészrezgés legnagyobb feszül tségét rendsze r i n t úgy választ ják meg , hogy max imál is é r t é k e esetén a f é n y p o n t az e r n y ő széléig t é r j e n k i . M i h e l y t a rezgéske l tő feszültsége e lé r i a max imál is é r t é k e t , h i r t e l en lecsökken 0 é r t é k r e , a m i n e k k ö v e t k e z t é b e n a f é n y p o n t is az e r n y ő közepére s z ö k i k . Ez így f o l y t a t ó d i k m indadd ig , amíg a fűrészfeszül tség a k i t é r ő l e m e z p á r egy i k lemezén van . Ha ezt a feszül tséget a lemezpár másik lemezére kapcso l juk , a f é n y p o n t az e r n y ő k ö z é p p o n t j á t ó l a másik o lda l ra t é r k i .

A gyako r la tban azonban a sugár te re lése kissé b o n y o l u l t a b b . A fűrészrezgéske l tő t úgy ép í t i k meg, hogy a m i k o r a lemezpár egy ikén növeksz ik a poz i t í v feszül tség, és az maga fe lé vonzza az e lek t ronsuga ra t , a k k o r a vele szemben levő lemez negatív t ö l t é s t kap, és a sugarat taszít ja magátó l . A ké t lemez együ t tes hatásával a sugár k ö n n y e b b e n t é r í t h e t ő k i , és a szükséges feszül tség k isebb.

H o g y a f é n y p o n t ne csak az e r n y ő közepé tő l t é r j e n k i a széléig, hanem az e r n y ő egy ik szélétő l a másik széléig m o z o g j o n , a rezgéske l tő feszül tsége nem zérus é r t é k t ő l kezd növekedn i , hanem negatív é r t é k t ő l . így az e l e k t r o n sugár mozgását nem az e r n y ő k ö z e p é t ő l kezd i e l , hanem p l . az e r n y ő bal szé lé tő l .

Ha a rezgéske l tő f rekvenc iá ja legalább 12—16 Hz , szemünk már nem t u d j a k ö v e t n i a f é n y p o n t mozgását, és az e r n y ő n csak egy v i lág í tó vona la t l á tunk . A f é n y p o n t mozgása ba l ró l j o b b r a az e r n y ő n jó l l á tha tó vi lágos vona la t hagy maga u tán . Visszafelé va ló gyors mozgásakor azonban a sugár nagyon

90

r öv i d ideig é r i az e r n y ő v i lágí tóanyagát , a nyomában maradó vonal t ehá t halvány és alig lá tha tó (53a ábra).

Hasonló képe t kapunk , ha az e l e k t r o n s u g á r r a a függőlegesen k i t é r ő lemezpáron levő feszültség hat. A sugár, i l l e tve a f é n y p o n t ez esetben e lőször v iszonylag lassan mozog az e r n y ő felső szélétő l az alsó széléig, majd gyorsan visszatér a fe lső szélhez. Ha az ismét lődés elég szapora, az e r n y ő n függőleges vonala t f o g u n k lá tn i (53b ábra) .

De mi t ö r t é n i k a k k o r , ha m i n d k é t rezgéske l tő egy időben m ű k ö d i k , ha az e l e k t r o n sugárra a sor - és a kép i rányú e l té r í tő feszü l t ség egy időben hat? Ha m i n d k é t l emezpár ra j u t ó feszül tségek f rekvenc iá ja egyen lő , a képcső e r n y ő j é n 45°-os szögben e m e l k e d ő vonal j e l en i k meg (53c ábra) . Ha a ké t feszültség rezgései t azonban úgy választ juk meg, hogy a sok i rányú e l té r í tő feszü l t ség f rekvenc iá ja sokkal nagyobb, m i n t a kép i rányú e l té r í tő feszü l tségé, a k k o r a so r i r ányú e l té r í tő feszü l tség hatására az e l e k t ronsugár az e r n y ő n vízszintes vona lakat fog ra j zo ln i , a k é p i r á n y ú e l té r í tő feszü l tség hatására pedig ezek a vona lak egymás alá k e r ü l n e k (53d ábra) .

A magyar te levíz ió-szabvány sze r in t az e l ek t r onsugá r az e r n y ő r e 625, szorosan egymás alat t levő s o r t ra jzo l , méghozzá másodpercenkén t 25-ször. A z e lek t ronsugá r t e h á t V 2 5 s a la t t 625 vonala t rajzol le. Ezek szer in t a s o r i r á n y ú e l té r í tő feszü l tség f rekvenc iá ja 6 2 5 x 2 5 15 625 Hz, a kép i rányú e l té r í tő feszü l tségé pedig 25 Hz lenne, ha a gyako r la tban a képt isztaság fokozása cél jából nem a lka lmaznánk az ún . váltottsoros letapogatási rendszert. A z e l e k t r o n s u g á r e lőször

'/so s a lat t a páros s o r o k o n halad végig, majd a második 1/so s a lat t a párat lan s o r o k o n . Ennek megfe le lően a kép i rányú feszül tség f rekvenc iá ja 50 Hz - re m ó d o s u l .

A v á l t o t t s o r o s l e t a p o g a t á s . A z e l e k t r o n s u g á r vá l t o t t so ros mozgatására t u l a j d o n k é p p e n szemünk b izonyos é le t tan i sajátsága m ia t t van szükség.

A moz iban a vászonra 24 á l l óképe t v e t í t e n e k másodpe rcenkén t . Ez a sebesség elég ahhoz, hogy a mozgást a l k o t ó á l l óképek egymásba fo ly janak. De ha az egyes képek vál tásakor a fénysugarakat a 24 képnek megfe le lően másodpercenkén t csak 24-szer t aka rnánk e l , ez zavarólag hatna. A világosság és sötétség vál tozásaira, az ún . villódzásra s zemünk nagyon é rzékeny . A h h o z ,

53. á b r a . Fénycsík ke le tkezése a képcső e r n y ő j é n

91

hogy a v i l l ódzás t ne v e g y ü k észre, a fényvál tozás f rekvenc iá já t jóva l nagyobbra kel l venn i , m i n t 24. Á l ta lában megfe le l , ha a fénysugarat másodpercenkén t 48-szor t a k a r j u k e l . A másodpercenkén t v e t í t e t t képek számát v iszont kár lenne megnöve ln i . A z t a megoldást vá lasz to t ták t e h á t , hogy m inden kép vet í tése közben egy p i l lanat ra e lzár ják a v e t í t ő fénysugár ú t já t . A v i l lódzás f rekvenc iá ja így kétszeresére e m e l k e d i k , a k é p e k száma pedig a rég i marad .

A te lev í z i ó -képá tv i t e l né l is hasonló a he lyzet . Másodpe rcenkén t 25 kép á t v i t e l e e legendő a mozgás folyamatossága szempon t j ábó l , de zavarólag hat a v i l lódzás. A másodpercenkén t á t v i t t képek számát növe ln i nem lehet , m e r t ez az á t v i endő f rekvenciasáv növekedését okozná . A nehézségen úgy seg í tünk , hogy e lőször csak m i n d e n másod ik sor k é p p o n t j a i t k ö z v e t í t j ü k , és ezután t é r ü n k vissza a k ima rad t s o r o k r a . A letapogatás mód já t az alábbi szöveg szem lé l t e t i , ame lye t úgy o lvasha tunk e l , ha e lőször a bal o lda lon számozo t t párat lan számú so roka t olvassuk vég ig , majd a j o b b o lda lon megszámozot t páros számú so roka t . F igye l jük m e g : m ia la t t i ly m ó d o n olvasva egyszer m e n t ü n k végig a te l jes szövegen, a szöveg által e l fog la l t t e r ü l e t e t ké tszer j á r t u k be f e l ü l r ő l lefelé.

1 . A h e l y e t t , hogy a s z o k o t t m ó d o n ros számúakat . A szöveg által 2 .

3 . egymás után k ö v e t k e z ő s o r o k b a n e l fog la l t t e r ü l e t e n t e h á t ké t - 4 .

5 . o lvasnánk ezt a szöveget , e lő -szer ha ladunk vég ig , m ia la t t a 6 .

7 . ször a párat lan számú s o r o k a t szöveget egyszer vég igo l vas tuk ; 8 .

9 . ke l l vég igo lvasni , azután a pá-i l yen a v á l t o t t s o r o s le tapogatás! 10.

Ezek sze r in t másodpercenkén t 25 kép á tv i te léhez az e l e k t r o n s u g á r n a k 50-szer ke l l vég ig fu tn ia a k é p e r n y ő fe l ü l e tén , hogy a v i l lódzást szemünk ne észlel je. A z á tv i te lhez szükséges f rekvenc iasáv azonban mégsem nő meg , m i n t h o g y a másodpercenkén t á t v i e n d ő képe lemek száma vá l toza t lanu l marad .

Mive l szemünk a l á to t t aka t kb . ' / I O s " i g „ m e g t a r t j a " , az e l e k t r o n s u g á r pedig az 525 vonala t a képmezőn V 2 5 s a la t t k i ra j zo l ja — m indadd ig , amíg a sugár az i s m e r t e t e t t mozgást végzi — , az e r n y ő n lá tha tó lesz a k é p m e z ő , az ú n . raszter. A k é p m e z ő vona la i t , ame lyek igen közel vannak egymáshoz, csak a k k o r k ü l ö n b ö z t e t h e t j ü k meg egymás tó l , ha az e r n y ő t egészen k ö z e l r ő l nézzük, vagy ha nagyí tóüveget használunk, t e h á t ha a látószöget m e g n ö v e l j ü k .

I t t e m l í t j ü k még meg, hogy a képcsövek e lek t ronsugarának e l té r í tésé t r endsze r i n t a cső nyakán e lhe lyeze t t e l e k t r o m á g n e s e k k e l o l d j u k meg. Ennek az a magyarázata, hogy az i lyen képcső o lcsóbb — a csőben n incsenek e l t é r í t ő

92

l emezpárok . Ha a cső e lhasználódik , a régi e l ek t r omágneseke t az új csőhöz is fel lehet használni .

A z e l e k t r o n s u g á r v e z é r l é s e . Eddig csak azt l á t t u k , hogy az e l e k t r o n sugarakat m i k é n t lehet e l t é r í t e n i , és az e r n y ő n hogyan képződ i k a képmező . A v i lág í tó tég la lap alakú mező még nem muta t j a a képet . Képe t csak a k k o r l á tha tunk , ha a képmező pon t ja inak világossága hasonló lesz a k ö z v e t í t e n d ő kép megfe le lő képpon t j a i nak vi lágosságához. Ezeknek a k é p p o n t o k n a k , a képe l e m e k n e k a vi lágosságát az adó által k i sugárzo t t kép je l k ö z v e t í t i . Szükséges tehá t az adó által k i sugárzo t t kép je lekke l az e r n y ő világosságát p o n t r ó l p o n t r a úgy befo lyáso ln i , hogy a k ü l ö n b ö z ő vi lágosságú k é p p o n t o k b ó l megkap juk a képe t . A képe lemek , m i n t t u d j u k , a l egsö té tebb tő l a legvi lágosabbig t e r j e d ő m i n d e n á tmene t i é r t é k e t képv i se lhe tnek . A z e lek t ronsuga ra t t ehá t va lami lyen m ó d o n még úgy is kel l vezé re l nünk , hogy az erősségét és ezzel az e r n y ő n a becsapódási p o n t vi lágosságát vál toztassa.

Ezt a vezérlő elektródával (amely re a v e t t t e lev íz ió - je leke t veze t jük ) é r j ük e l . M ive l a henger alakú vezé r l ő e l e k t r ó d a a ka tód köze lében van, már kis negatív feszül tség is lefékezi a ra j ta á tá ramló e l e k t r o n o k a t . Ennek e r e d ményeképpen az e r n y ő h ö z v e r ő d ő e l ek t r onsugá r erőssége csökken , és ezzel e g y ü t t csökken az e r n y ő világossága is.

Ha a vezé r l ő e l e k t r ó d a feszül tsége kevésbé negat ív, az á ramló e l e k t r o nok száma erősen nő . A z e l e k t r ó d a most már nem gáto l ja az e l e k t r o n o k út já t az e r n y ő fe lé, hanem enged i , hogy az ágyúbó l k i l ö v e l l t va lamenny i e l e k t r o n cé l t é r j en . A z e r n y ő h ö z v e r ő d ö t t e rősebb e l e k t r o n s u g á r az e r n y ő t a becsapódás helyén erősebb v i lágí tásra ger jesz t i .

M i n t h o g y a vezé r l ő e l e k t r ó d á h o z veze te t t kép je leke t k ü l ö n b ö z ő nagyságú és a lakú feszü l tség impu lzusok képez ik , az e l e k t r o n s u g á r erőssége ál landóan vá l t oz i k , és ennek megfele lően az e r n y ő k ü l ö n b ö z ő pon t ja in a világosság más-más m é r t é k ű lesz. A z e r n y ő n tehá t megkapha t j uk az adó által k isugárz o t t képe t egy f e l t é t e l l e l : ha az adóberendezés képbon tóc s öv ének e l e k t r o n sugara pontosan úgy mozog , m i n t a vevőkészü lékben a képcső e l ek t r onsuga ra . Ha az e l ek t ronsuga rak a képbon tócsőben (adóo lda lon) és a képcsőben (vevőo lda lon) nem f u t n a k e g y ü t t , az á t v i t t kép e lemei a v e v ő e r n y ő n nem k e r ü l n e k a megfele lő he l yek re , a k a p o t t kép t o r z í t o t t , sőt f e l i s m e r h e t e t l e n lesz.

A s z i n k r o n i z á c i ó . A z adó és a vevő e lek t ronsuga rának együ t t fu tásá t úgy b i z tos í tha t j uk , hogy a so r i r ányú és a k é p i r á n y ú e l té r í tő feszü l t ségek f rekvenc iá i t közös fo r rásbó l származó je lek kel vezé re l j ük . A kép je lekke l e g y ü t t az adó kü lön j e leke t is k isugároz az együ t t fu tás b i z to sítására ( sz ink ronozó je leke t ) . A szinkronozó /e/ek hatására a képcső e lek t ronsugara m i n d e n sorát ugyanakko r kezdi meg, a m i k o r a képbontócső e lek t ronsuga ra is megkezd i ú t já t . I Igyanígy t ö r t é n i k a képváltás is ; az adó a

kép i rányú k i té rés együt t fu tása cél jából h bocsát k i s z i n k r o n o z ó j e l eke t , ame lyek a vevőkészü lék képcsövének kép i rányú e l té r í tő feszü l t ségé t egyszer re ind í t j ák az adó képbon tócs öv ének megfe le lő fűrészfeszül tségével .

A k é p b o n t ó c s ő

A te lev íz ióban az e lek t ronsugárcsöve t k ö n n y e b b v o l t képvisszaadáshoz fe lhasználn i , m i n t képbontás cél ja i ra. A képcső lényegében nem k ü l ö n böz i k a más cé lok ra használt e l e k t r o n s u g á r c s ö v e k t ő l ; ha az e l ek t r onsugá r megfe le lő vezér lését m e g o l d j u k , bá rme ly e lek t ronsugárcsöve t felhasználhat u n k képcsőkén t . A képbon tócsőné l azonban már más a he lyzet . A képbon tás hoz az e lek t ronsugárcsőbő l csak az e l e k t r o n á g y ú t , a vezé r l ő e l e k t r ó d á k a t és az e l ek t ronsuga ra t lehe t fe lhasználn i , a cső szerkezet i fe lépí tését azonban lényegesen módosí tan i ke l l .

Fotoelektronok Fénysugár i Mozaiklemez

Szekunder ' elektronok

Sugáreltérító tekercsek^

Elektronsugár

Elektron ágyú

Kepjeljeszultség ( erősítőhöz)

54. ábra . A z i konoszkóp e lv i fe lép í tése

A z i k o n o s z k ó p . A z első k é p b o n t ó c s ö v e t 1930-ban é p í t e t t é k meg, s be lő le fe j lesz te t ték k i az i k o n o s z k ó p elnevezés a la t t i s m e r t csövet . A z ikonoszkóp e lv i fe lépí tését és m ű k ö d é s é t az 54. ábra muta t ja .

A l é g r i t k í t o t t burában az e lek t ronágyúva l e l lenté tes o lda lon j ó szigete lés i tu la jdonságú cs i l lámlemez van. Ennek egy ik o ldalát fényhatásra e l e k t r o noka t k ibocsá tó anyaggal von ják be, de nem fo lyamatos r é tegben , m i n t a fo toce l la esetében, hanem m o z a i k s z e r ű e n ; a cs i l lámlemez fe lü l e té t számtalan, egymástó l e lsz igete l t szemcse bo r í t j a (55. ábra). Ezek a szemcsék úgy v ise l k e d n e k , m i n t h a kü löná l l ó kis fo toce l l ák lennének .

A z így k i k é p z e t t mozaiklemez a te lev íz ió kezdet i k o r á b ó l i s m e r t adóo lda l i k é p e r n y ő r e e m l é k e z t e t . De míg a k é p e r n y ő mindössze néhány száz fo toce l l á t t a r t a l m a z o t t , addig az al ig 120 cm 2 -es cs i l lámlemezen néhány m i l l i ó „ f o t o c e l l a " he l yezked ik e l .

94

fotocella < . mozaik

Vezető bevonat

55. ábra . A z i konoszkóp moza i k l emeze

A z i konoszkóp működése a k ö v e t k e z ő : A t o v á b b í t a n d ó t á r g y r ó l v isszavert fénysugarakat lencserendszer re l a

moza ik lemezre v e t í t j ü k . A fény hatására a szemcsék f e l ü l e t é r ő l e l e k t r o n o k szabadulnak k i , mégped ig annál t ö b b , menné l e rősebb fénysugár es ik a szemcsére. A z e l e k t r o n o k tö l tése negat ív ; ha t e h á t va lame ly i k szemcséből negatív tö l tésű e l e k t r o n t ávoz i k e l , a szemcse poz i t ív t ö l t ésűv é vá l i k . A n n a k a szemcsének lesz t e h á t nagyobb a t ö l t ése , ame ly re t ö b b fény eset t . A fe lszabadul t e l e k t r o n o k az üvegbura kü lön leges veze tő ré tegge l bevon t részéhez, a gyűjtőe/ektróddhoz r e p ü l n e k , majd innen az á ramfor rásba fo lynak . A moza ik lemez így a szemcsék k ü l ö n b ö z ő nagyságú poz i t í v t ö l t ése révén a kép e l e k t r o m o s „ k ó p i á j á t " r ögz í t i .

M ive l a szemcsék egymástó l m i n d e n o l d a l r ó l el vannak sz igete lve, t ö l t ése i k nem t u d n a k k i sü ln i . A moza ik lemezen megmarad a lá thata t lan e l e k t r o m o s kép m indadd ig , amíg a szemcséket va lami lyen m ó d o n ki nem s ü t j ü k , vagy a t á rgy mozgása k ö v e t k e z t é b e n a szemcsék t e l í t e t t s é g ü k e t el nem é r i k . Ha ugyanis a tá rgy mozog , a k k o r az egyes szemcsékre eső fényerős ség is á l landóan vá l toz i k , am inek k ö v e t k e z t é b e n a szemcsék poz i t í v t ö l t ése i k i e g y e n l í t ő d h e t n e k , i l l e tve e l é r h e t i k azt az á l l apo to t , a m i k o r t ö b b e l e k t r o n t már nem képesek leadni — t e l í t ő d t e k poz i t í v tö l tésse l .

A z e l m o n d o t t a k a t ahhoz az esethez hason l í tha t juk , amely fényképezésko r f o r d u l e lő a k k o r , a m i k o r a fényképezőgép zár ját ny i t va f e l e j t j ü k : j ó f e l véte l he l ye t t i l y e n k o r e l m o z d u l t és e lége t t negat ívo t kapunk .

A moza ik lemezen k é p z ő d ö t t p i l l ana t fe lvé te l t (a lá thatat lan képet a l ko tó t ö l t é s e k e t ) t e h á t e l e k t r o m o s j e l e k k é kel l á ta lak í tanunk , m i e l ő t t még a tá rgy helyzetvál tozása k ö v e t k e z t é b e n a szemcsék tö l t ése k iegyen l í t ődne vagy megvá l tozna.

A gyo rs átalakí tásra azér t is szükség van , hogy a moza ik lemez miné l e lőbb képes legyen a k ö v e t k e z ő „ p i l l a n a t f e l v é t e l t " f e l venn i . Ennek rögzí téséhez azonban egy b izonyos idő ke l l , mégped ig a n n y i , amenny i a moza ik lemez szemcséinek ke l lő m é r t é k ű fe l tö l t ődéséhez szükséges.

A k ö v e t k e z ő feladat t e h á t a moza ik lapon levő t ö l t é s e k e t e l e k t r o m o s je lekké áta lakí tan i és ezeket egymás után sor jában t o v á b b í t a n i . E célra az elektronsugár b i zonyu l t a legalkalmasabbnak. A z i konoszkópban az e l e k t r o n sugár a moza i k l emez t az i smer t m ó d o n végigpásztázza: k é p e l e m e n k é n t az egy ik s o r t a másik u tán ba l ró l j o b b r a és f e l ü l r ő l lefelé.

M i h e l y t az e l ek t r onsugá r e lé r i a so ron k ö v e t k e z ő képe leme t , szemcsét, azt annyi e l e k t r o n n a l t ö l t i fe l , a m e n n y i t az e l ő b b i e k b e n e l vesz te t t . A szemcse ú jbó l semlegessé vá l ik . M ihe l y t az e l e k t r o n s u g á r sor jában t o v á b b tapogat ja a moza ik lapo t , és semlegesí t i a t ö l t é s e k e t , a már semleges í te t t szemcsék a fény hatására ú jbó l f e l t ö l t ő d n e k , azonban most már eset leg más é r t é k r e .

95

M i e l ő t t t i sz táznánk, hogy a kérdéses t ö l t é s e k e t hogyan a lak í tha t j uk át i m p u l z u s o k k á , e l e k t r o m o s j e l e k k é , nézzük meg , m i t is t u d u n k a kondenzát o r o k r ó l .

A kondenzátor ké t lemeze, a fegyve rze tek , szigetelőanyaggal vannak egymás tó l elválasztva. E lemezek e l e k t r o m o s t ö l t é s t képesek f e l venn i , és ezt a t ö l t é s t b izonyos ide ig t á r o l n i . Ha a k o n d e n z á t o r f egyve rze te i t egyenfeszül tségű á ramfo r ráshoz kapcso l juk , az egy i k fegyverze te poz i t í v t ö l t é s t , a másik ped ig ugyanakkora é r t é k ű negatív t ö l t é s t vesz fe l . A fegyve rze tek k ö z ö t t i t ö l t éskü lönbség az á ramfor rás feszül tségével egyen lő . Fizikai lag ezt úgy képze lhe t j ük e l , hogy a k o n d e n z á t o r egy i k fegyverze tébő l szabad e l e k t r o n o k j u t n a k az áramfor rásba, ez a fegyverze t t e h á t poz i t ív t ö l t é s t m u t a t , a másik fegyverze tbe ped ig e l e k t r o n o k k e r ü l n e k a t e l e p r ő l , a m i n e k köve t kez t é b e n ez negatív t ö l t é s ű lesz.

Igaz, hogy a k o n d e n z á t o r o n keresz tü l egyenáram nem fo l yha t , de f e l t ö l t ése pi l lanatában beszé lhe tünk egy igen r ö v i d ide ig f o l y ó ún . t ö l t ő á r a m r ó l . M iné l nagyobb a fegyverze t fe lü le te , annál nagyobb a k o n d e n z á t o r befogadóképessége (kapacitása), f e l t ö l t é s k o r t e h á t annál nagyobb a p i l lanatny i á r a m .

Mive l a k o n d e n z á t o r fegyverze te képes b izonyos menny iségű e l e k t r o n t f e l v e n n i , majd a k ö v e t k e z ő p i l lanatban leadn i , vá l takozóáram esetén úgy t ű n i k , m i n t h a a k o n d e n z á t o r o n keresz tü l áram fo lyna . A k o n d e n z á t o r o n á t fo l yó vá l takozóáram annál nagyobb , menné l nagyobb a k o n d e n z á t o r kapacitása és a vá l takozóáram f rekvenc iá ja .

Most pedig t é r j ü n k vissza m o z a i k l e m e z ü n k h ö z . A moza ik lemez hát o lda lán — a cs i l lámlemezzel elválasztva — jó l veze tő f é m r é t e g van . Ez a f é m r é t e g , a m o z a i k l e m e z ü n k által a l k o t o t t k o n d e n z á t o r egy ik fegyve rze te , egy i k e rős í tőcső rácsához csat lakoz ik , amely nagyon kis feszül tségingadozásokat is képes fe le rős í t en i . A k o n d e n z á t o r másik f egyve rze té t a f ényé rzékeny r é t e g képez i . A moza ik lemez a szokásos k o n d e n z á t o r t ó l t ehá t csak anny iban k ü l ö n b ö z i k , hogy fényérzékeny o ldala nem egy egységes fegyverze t , hanem a kü löná l l ó fo toce l láka t képező m i l l i ó n y i k is szemcséből t e v ő d i k össze;

a k o n d e n z á t o r összkapacitása

Fémlemez Fényérzékeny szemcsék egyen lő a kis k o n d e n z á t o r o k

A m i k o r k o n d e n z á t o r u n k fényé rzékeny szemcsés o ldalán a fény hatására l eképeződ ik a láthatat lan e l e k t r o m o s kép , amely számos egymástó l e lsz igete l t poz i t ív t ö l t ésbő l á l l , másik fegyve rze tén a t ö l t é s e k összegének megfe le lő é r t é k ű e l len té tes t ö l -

kapacitásának összegével (56. ábra) .

56. áb ra . A moza ik lemez m i n t k o n d e n z á t o r i t k o n d e n z á t o r tés j e l en i k meg. A m i l y e n m é r -

96

t c k b o n az e l ek t r onsugá r pásztázás közben semlegesí t i a f ényé rzékeny oldal szemcséinek t ö l t é s é t , o lyan m é r t é k b e n vá l t oz i k a k o n d e n z á t o r másik fegyverze tének tö l tése is. Mive l ez t a f egyve rze te t az e rős í tőcső rácsához k ö t i k , a rácsfeszültség változása befolyásol ja a csövön á t fo l yó áramerősséget . Ily m ó d o n a moza ik lapon t ö r t é n ő m inden változás az erős í tőcső a n ó d k ö r é -ben áramvál tozás alakjában j e l e n t k e z i k . A n n a k megfe le- j> . ; -l ően , hogy az e l ek t r onsugá r "iuí-W--. e rősebben vagy gyengébben megv i lág í to t t moza ikszem-tsén halad ke resz tü l , vá l t oz i k az anódáram.

A képbon tás i fo lyamat o t az 57. ábra szem lé l t e t i . A moza ik lemez 1 szakaszára a k é p r ő l fény esik. Té te lez zük fe l , hogy m i n d e n f o t o -szemcse e r r ő l a szakaszról 10 e l e k t r o n t vesz te t t e l . A kérdéses szemcsék poz i t ív tö l tése t e h á t 10 egységnyi . A 2 szakaszra kevesebb fény esik. A z i t t levő szemcsék 5—5 e l e k t r o n t vesz te t t ek e l , vagyis poz i t ív t ö l t é s ü k 5 egységnyi. A 3 szakaszra a kép sö té tebb részérő l es ik fény — szemcséi csak 1—1 e l e k t r o n t vesz te t tek el — , poz i t ív t ö l t é s ü k egységnyi . A 4 szakaszon nincsen vál tozás.

Nos , az e l ek t r onágyú e lkezd i löve l ln i a moza i k lemez t . A z e lek t ronsugá r az J szakaszt tapogat ja le, és m inden szemcséjét 10 e l e k t r o n n a l t ö l t i f e l . E szemcséknek poz i t ív tö l tése tehá t e l t ű n i k . Ugyanabban a p i l lanatban a fémlap tö l tése és ennek k ö v e t k e z t é b e n az e rős í t ő rácsára j u t ó feszül t ség is megvá l toz ik . A cső a n ó d k ö r é b e n ha tá rozo t t é r t é k ű á ram impu l zus t kapunk .

A z e lek t ronsugá r t ovább i út ja során e lé r i a 2 szakaszt, és szemcséiben póto l ja az 5 e l e k t r o n t . A k o n d e n z á t o r t ú l o l d a l i f egyverze te megfe le lő é r t é k k e l vá l toztat ja meg feszül tségét . A cső rácsának feszültsége most 5 egységgel vá l t ozo t t , és a cső a n ó d k ö r é b e n j e l e n t k e z ő je lá ram mos t fe leakko ra , m i n t e lőbb .

A m i k o r a sugár a 3 szakaszra k e r ü l , a je lerősség egységnyi lesz, a 4 szakaszra érve pedig nem idéz e lő semmi l yen vál tozást .

A fo toszemcsékben f e l g y ü l e m l e t t t ö l t és t ehá t így vá l t oz i k á ram-Impu lzusokká , ame lyeknek segítségével a kép tovább í tás t megva lós í tha t juk .

57. áb ra . A z e l e k t r o n s u g á r hatására az i k o n o s z k ó p m o z a i k lemezén a poz i t í v t ö l t é s e k b ő l á l ló lá tha ta t lan kép e l e k t r o mos j e l ekké a laku l

/ A te lev íz ió 97

Természetesen az i t t i s m e r t e t e t t f o l yama toka t n a g y m é r t é k b e n egysze rűs í t e t t ük . A valóságban m indez sokka l b o n y o l u l t a b b . A z t sem szabad e l f e l e j t enünk , hogy mindaz, am i t i t t l e í r t u n k , szédületes gyorsasággal megy v é g b e : eset leg a másodperc t í z m i l l i o m o d része a la t t .

A képbon tócső , az i konoszkóp t e h á t l ehe tővé tesz i , hogy az a d ó b e r e n dezést , a f e l vevőkamerá t mozgó mechanika i a lka t részek né lkü l ép í tsük meg . A moza ik lemezen levő m i k r o s z k o p i k u s m é r e t ű számtalan kis fo toszemcse l ehe tővé tesz i , hogy az á t v iendő képe t tetszés sze r in t i számú so r ra bon t suk fe l . (P l . az angol te levíz ió-szabvány sze r i n t a képe t 405 so r ra , az amer i ka i szabvány sze r i n t 525 so r ra , a magyar szabvány sze r in t 625 so r ra b o n t j á k , a f ranc ia szabvány szer in t pedig 819 sor ra . )

Továbbá , mive l a moza ik lemez fo toszemcséi t ö l t é s e i k e t ké t , egymást k ö v e t ő k isütés k ö z ö t t , azaz egy te l jes kép letapogatási ide je a la t t á l landóan képesek n ö v e l n i , az i konoszkóp sokka l é r zékenyebb a f ény re , m i n t bá rm i l yen más mechan ika i képbon tóbe rendezés . Ez l ehe tővé tesz i , hogy a s túd ióban a f e l vé te l eke t csak o lyan megvilágítással készí tsük, m i n t a moz i fe l vé te leke t . A z i k o n o s z k ó p m e g k ö n n y í t i a színészek munká já t , és l ehe tővé teszi o lyan j e l e n e t e k közve t í tésé t is, ame l yeke t aze lő t t a gyenge vi lágítás m ia t t a Nipkov-tárcsával nem l e h e t e t t á t v i n n i .

A z i k o n o s z k ó p k b . ezerszer é r zékenyebb , m i n t a fo toce l la , azonban ez sem e legendő m i n d e n ese tben. G o n d o l j u n k csak a r ra , hogy a t e lev í z i ó adásokat sokszor s t úd ión k ívü l kész í t i k , aránylag rossz megvi lágí tási v i szonyok k ö z ö t t . A z , am i az e m b e r i szem számára v i lágosnak t ű n i k , p l . esős i dő ben a Néps tad ionban , az i konoszkópnak leg jobb esetben csak s z ü r k ü l e t . A z i k o n o s z k ó p fényérzékenysége sokka l gyengébb , m i n t s zemünké . A h h o z ped ig , hogy a te lev íz ió valójában be tö l t se rende l te tésé t , „ s z e m é n e k " legalább o lyan j ó l ke l l lá tn ia, m i n t az e m b e r i szemnek .

A te lev íz ió töké le tes í tése cé l jábó l t e h á t a képbon tócső fényé rzékeny ségét f o k o z n i ke l l e t t . A z ez i rányban f o l y t a t o t t m u n k a nem is marad t hiábava ló . A z i konoszkóp u tán nemsokára ú jabb t ípusú képbon tócső szü le te t t , ame ly érzékenység szempon t jábó l fe lvehe t i a ve rseny t az e m b e r i szem fényérzékenységéve l .

A z e l e k t r o n s o k s z o r o z ó . A z ú jabb t ípusú nagy é rzékenységű képbon tócsövek az e lek t ronsokszorozás e l vé t hasznosít ják. M i n d e n e k e l ő t t t e h á t nézzük meg, m i is az e lek t ronsokszo rozás , m i l yen is az a készü lék , amel lye l az e lek t ronsokszorozás e lvégezhe tő .

A f i z i kusok már régen ész le l ték , hogy a fém fe l ü l e té rő l az e l e k t r o n o k nemcsak fény hatására képesek k i szabadu ln i , hanem e lég gyo rsan r e p ü l ő e l e k t r o n o k ü tközése k ö v e t k e z t é b e n is. A z így fe lszabadul t e l e k t r o n o k a t szekunder-elektronoknak nevezzük ; számuk sokka l nagyobb lehe t , m i n t a f é m f e l ü l e t e t bombázó prlmer-elektronok száma. A f é m fe lü le téhez ü t k ö z ő egye t lenegy e l e k t r o n hatására abbó l ké t , h á r o m , ö t vagy még t ö b b e l e k t r o n is k iszabadulhat .

98

Az elektronsokszorozó 4. anód 2 anód Fotókatód

nmkodésé t az 58. ábra szem-l é l i r t i . A fény hatására a f o t o -k. i iód fényé rzékeny fe lü le té -l io l k iszabadul t e l e k t r o n o k nagy sebességgel az első anód leié r epü lnek . Ennek fe lü letéhez ü t közve abból még

l u h b e lektront Szabadítanak 58 . áb ra . A z e l e k t r o n s o k s z o r o z ó működése

k i . Most ezek a szekunder e l e k t r o n o k a második anód e r ő t e r é b e ke rü l ve fokozzák sebességüket, és a m i k o r hozzáü tköznek a második anódhoz , annak f e l ü l e tébő l ú jabb szek u n d e r - e l e k t r o n o k l épnek k i . Ez így f o l y t a t ó d i k an ód tó l anód ig , m i közben a/ e l e k t r o n o k száma ál landóan növeksz ik .

A f o t ó k a t ó d b ó l származó gyenge e l e k t r o n á r a m az u to l só anódnál már olyan nagy é r t é k ű , ami l yen rendes k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t csak számos e l e k t r o n cső erősítése után é r h e t ő e l . Kézen fekvőnek lá tszo t t t ehá t a képbon tócsöve k e t c l ek t ronsokszo rozóva l összeépíteni és a k é p b o n t ó c s ő fényérzékenységé t Igy növe ln i .

Az i d ő k fo lyamán t ö b b o lyan képbon tócső - t í pus t do l goz tak k i , amely a/ e lek t ronsokszo rozás t hasznosít ja. K ö z ü l ü k a l e g k o r s z e r ű b b e t , a képortikont I smer te t j ük . Ennek a csőnek a fényérzékenysége v e t e k e d i k az e m b e r i szem lényérzékenységéve l . Segítségével a kü lső te lev í z ió - fe l vé te lek már m i n d e n kü lönösebb nehézség né lkü l kész í t he tők . A k é p o r t i k o n o s f e l vevőkamera o t t l e h e t m i n d e n ü t t , ahol va lami t „ l á t n i " lehet .

A k é p o r t i k o n . A k é p o r t i k o n e lv i fe lép í tésé t és működésé t az 59. ábra mutat ja . A csőben h á r o m szakaszt k ü l ö n b ö z t e t ü n k m e g : a k é p t o v á b b í t ó , a k é p b o n t ó és az e l e k t r o n s o k s z o r o z ó szakaszt.

Az á t v iendő képe t lencserendszer re l a moza i k l emez re ( f o t o k a t ó d r a ) v n i t j ü k . Ez a moza ik lemez nem o l yan , a m i l y e n t az i konoszkópban t a l á l u n k : tu át látszó, és a f ény re é rzékeny szemcséi nem az o b j e k t í v fe lő l i o lda lon vannak, hanem a cső belseje fe lé néznek . A fény hatására a szemcsékbő l l i l / onyos számú e l e k t r o n lép ki — a fényerősségtő l függően t ö b b vagy keve-i n l i h . A fe lszabadul t e l e k t r o n o k v iselkedése is más, m i n t <w Ikonoszkópban levő e l ek t -i l i n ó k é : nem fo l ynak le a g y u j t ö a n ó d o n ke resz tü l az \i . in i forrásba, hanem a cső-hun a f o t ó k a t ó d d a l párhuzamosan e lhe lyeze t t g y ű j t ő -•>li'k 11 óda felé r e p ü l n e k nagy • é h í n s é g g e l . A z e l e k t r o n o k

Fotoeiektronok Gyorsító anód ElektrOn-SOkSZCkOZÓ

Háló , Lassító anód Gyűjtő elektróda

Mozaik-lemez

E'ektron-águú

59. áb ra . A k é p o r t i k o n e lv i fe lép í tése

99

a g y ű j t ő e l e k t r ó d a köze lében e lhe lyeze t t háló nagy poz i t í v feszül tségétő l kapják sebességüket, párhuzamos repü lésüke t pedig a cső kü lső f e l ü l e té re e lhe l yeze t t e l ek t romágnes e r ő t e r e b iz tosí t ja . I lyen m ó d o n a moza ik lemezen levő lá thatat lan e l e k t r o m o s kép pontosan l eképeződ i k a g y ű j t ő e l e k t r ó d o n .

A k é p o r t i k o n i lyen szerkezet i megoldásával ké t cé l t é r t ü n k e l . E lőször : a moza ik lemezen levő lá thatat lan e l e k t r o m o s kép nem marad a l emezen , hanem a párhuzamos e lek t ronáramlássa l egészében á t k e r ü l a g y ű j t ő e l e k t

ródára . Másodszor : m ive l a .Gyűjtő-

elektróda tlozalklernez Halo

Fénysugár • i r

60 . á b r a . A g y ű j t ő e l e k t r ó d á b a n végbemenő v á l t o z á s o k

moza ikbó l k i l é p e t t va lameny-nyi e l e k t r o n a g y ű j t ő e l e k t r ó dára k e r ü l , és egy i k sem esik vissza a moza ik lemezre , m i n t az i konoszkóp esetében , érzékenysége nagyobb.

A gyűjtőelektróda o lyan anyagból készü l , ame ly a moza i k l ap ró l j ö v ő e l e k t r o nok bombázásának hatására nagy menny iségben sugároz k i s z e k u n d e r - e l e k t r o n o k a t . A k i sugá rzo t t szekunder

e l e k t r o n o k a hálóra r e p ü l n e k , ame lyen ke resz tü l az áramfor rásba j u t n a k . M i u t á n a g y ű j t ő e l e k t r ó d a i ly m ó d o n számos e l e k t r o n t vesz í te t t , anyagában vá l tozások k ö v e t k e z n e k be (60. ábra) . A cső belseje felé eső o lda l ró l az e l e k t r o n o k az o lyan a t o m o k felé kezdenek á ramlan i , a m e l y e k e lveszte t t é k e l e k t r o n j a i k a t , t ehá t a r ra az o lda l ra , ame ly a háló, i l l e t ve a moza ik felé néz.

E mozgásnak k é t fon tos m e g k ö t ö t t s é g e van . E lőszö r : az e l e k t r o n mozgás nem lehet sem t ú l gyo rs , sem t ú l lassú, pontosan V25 s a la t t ke l l megt ö r t é n n i e — anny i i dő a lat t , amedd ig egy kép továbbí tása t a r t . Másodszor : az e l e k t r o n o k mozgásának a g y ű j t ő e l e k t r ó d a egy i k o lda lá ró l a másikra r e n d e z e t t n e k ke l l l enn ie . A g y ű j t ő e l e k t r ó d á t t e h á t kü lön leges anyagból ke l l kész í ten i , o l y a n b ó l , ame ly az á rammal szemben meglehetősen nagy e l l en ál lást tanús í t . I lyen anyagok a félvezetők. A f é l veze tőkben az e l e k t r o n o k a l eg röv idebb ú t o n haladnak a lemez egy i k o lda lá ró l a más ikra , hiszen e k k o r ü t k ö z n e k a legk isebb el lenál lásba. A z e l e k t r o n o k rendeze t t mozgását e lő segít i a háló e r ő t e r e is.

A moza i k l emez rő l j ö v ő e l e k t r o n o k a hálón áthaladva t e h á t a g y ű j t ő e l e k t r ó d á h o z ü t k ö z n e k , és annak f e l ü l e t é r ő l k b . ö t szö r anny i szekunder e l e k t r o n szabadul k i . Ezután a g y ű j t ő e l e k t r ó d á b a n az e l e k t r o n o k kezdenek e l v á n d o r o l n i — a belső o l da l r ó l a b o m b á z o t t o lda l felé. A h o n n a n az e l e k t r o n o k e l j ö t t e k , a g y ű j t ő e l e k t r ó d a belső o ldalán poz i t í v t ö l t é s e k j e l e n t k e z n e k : megj e l e n i k i t t is V 2 5 s e l t e l t e u tán a lá thata t lan e l e k t r o m o s kép .

100

Mozaiklemez

Lencse

Háló Gyujtóelektróda

6 1 . ábra . A z e l e k t r o n s u g á r ú t ja a k é p o r t i k o n b a n

Most ped ig nézzük meg köze lebb rő l a képbontószakaszt. A cső legvégében az e lek t ronágyú v a n ; ez e lek t r o n o k a t sugároz k i . M ű k ö dése azonban nem hasonl í t az ágyúra, hanem inkább a bumerángra . Ezt az ausztráliai f egyve r t hal lásból már i sme r j ük ; ha a b u m e r á n g o t használója e ldob ja , az visszatér hozzá, ha nem talál ta el a cé l t .

A z e l e k t r o n o k , m iu tán elhagyják az e l e k t r o n á g y ú t , nagy sebességgel a g y ű j t ő e l e k t r ó d a felé r epü lnek , azonban menné l j obban k ö z e l í t i k meg azt, annál j obban lelassulnak. A m i k o r már éppen e l é r n é k a g y ű j t ő e l e k t r ó d a fe lü le té t , egy p i l lana t ra leál lnak, majd egyre nagyobb sebességgel visszarepü lnek a ka tód felé ( 6 1 . ábra).

A z e l e k t r o n o k fékezését és visszairányítását a cső belsejében e lhelyezet t negatív t ö l t ésű g y ű r ű k b iz tos í t ják . M i k ö z b e n az e l e k t r o n s u g á r megteszi ezt az u ta t , le tapogat ja a g y ű j t ő e l e k t r ó d á n levő t ö l t é s e k b ő l á l ló k é p e t : egy ik e l eme t a másik u tán , egy ik s o r t a másik u tán , éppen úgy, m i n t a képcsőben. A z e lek t ronsugá r azonban nem ü t k ö z i k nagy sebességgel a g y ű j t ő e lek t ródához , hanem m i n t l á t t uk , köze lében le fékeződ ik , e l ő t t e leá l l , majd visszatér az e l e k t r o n á g y ú felé. A v isszatérő e l e k t r o n s u g á r azonban nem ke rü l ú jbó l a ka tód ra , hanem a k a t ó d o t k ö r ü l v e v ő e l e k t r o n s o k s z o r o z ó első anódjá-hoz ü t közve , e n n e k fe lü le tébő l s z e k u n d e r - e l e k t r o n o k a t vá l t k i . A szekunder e l e k t r o n o k a második anódhoz r e p ü l n e k s tb . m indadd i g , amíg az e l e k t r o n -Aram el nem é r i azt az é r t é k e t , amely az e l e k t r o n c s ő vezér léséhez szükséges.

A m i k o r az e lek t ronsugá r a g y ű j t ő e l e k t r ó d a felé r e p ü l , áramerőssége - a sugárban levő e l e k t r o n o k száma — ál landó. A sugár azonban al ig é r i el

a g y ű j t ő e l e k t r ó d a f e l ü l e té t , a m i k o r ennek fe lü le t i poz i t ív t ö l t ése i a sugárbó l kezdik p ó t o l n i a h iányzó e l e k t r o n j a i k a t . A m i k o r t e h á t a sugár e lkezd i ú t já t visszafelé, áramerőssége már nem á l l andó : hol t ö b b , hol kevesebb a sugárban levő e l e k t r o n o k

száma aszer in t , hogy a gyű j -t ő c l e k t r ó d á n levő t ö l t é s k é p me ly i k pon t j á t é r i n t e t t e (62. ábra).

M i u t á n a g y ű j t ő e l e k t -i óda poz i t ív t ö l t é s e i az e l ek t -i onsugárból szerze t t e l e k t r o nokka l semlegesü l tek , fe lü lete kész a moza i k ró l j ö v ő ujabb kép fe l vé te lé re . A g y ű j -

Elektronsokszorozá 1. anódja

Gyujtóelektróda

62, ábra . A g y u j t ó e l e k t r ó d a fe l tö l tődése

101

t ő e l e k t r ó d a f e l ü l e té rő l t ehá t a lá thata t lan e l e k t r o m o s kép fokoza tosan, e l e m e n k é n t az e l ek t ronsugá r ra t e v ő d i k át . Ez azt j e l e n t i , hogy a v isszatérő e l e k t r o n s u g á r a k é p e l e m e k n e k megfe le lően vá l tozó e rősségű: árama he lyenkén t e rősebb , másut t pedig gyengébb . A z t m o n d h a t j u k , hogy ez az áram visszafelé út ján már nem á l landó, hanem l ü k t e t ő , mégped ig a kép je leknek megf le lően . Ezt a l ü k t e t ő á ramo t e rős í t i fel a k é p o r t i k o n ha rmad ik szakasza, az e l e k t r o n s o k s z o r o z ó , ma jd a csöves e rős í t ő berendezés ; ez te rmésze tesen k ü l ö n egységet képez.

A cső egyes szakaszaiban v é g b e m e n ő fokozatos erősí tés azt e r e d m é nyez i , hogy a k é p o r t i k o n általános érzékenysége 100-szor, 1000-szer nagyobb, m i n t az i konoszkóp érzékenysége, és m i n t már e m l í t e t t ü k , összehasonl í tható az e m b e r i szem érzékenységéve l .

A k o r s z e r ű t e l e v í z i ó - a d á s és - v é t e l e l v e

A z edd ig e l m o n d o t t a k alapján a te lev íz ió működésének e lvé t a 63. ábrán lá tha tó vázlat szer in t r öv i den a k ö v e t k e z ő k é p p e n fog la lha t juk össze. A k ö z v e t í t e n d ő j e l ene te t o p t i k a i lencserendszer re l — ob jek t í v ve l — a kép bon tócső fényé rzékeny fe lü le té re v e t í t j ü k , amelyen a fény hatására leképeződ i k az e l e k t r o m o s t ö l t é s e k b ő l á l ló lá thata t lan kép. A f ényé rzékeny f e l ü l e t m inden pont jának tö l tése ugyanis arányos a kép megfe le lő pon t jának fényességével.

A képbon tócső fényérzékeny fe lü le té t , a lá thatat lan t ö l t é s k é p e t a sor-és kép i rányú e l té r í tő feszü l tségek hatására az e l ek t r onsugá r le tapogat ja . A letapogatás k ö v e t k e z t é b e n a k ü l ö n b ö z ő nagyságú t ö l t é s e k hatására a kép bon tócső k i m e n e t é n á ram impu l zusoka t — képjeleket — kapunk . A kép je leke t t o v á b b e rős í t j ük , majd a te lev í z ió - rád ióadó nagyfrekvenciás rezgései t m o d u l á l j u k ve lük . A t e l ev í z i ó - kép je l ekke l modu lá l t nagyfrekvenciás rezgéseke t ezután az antennával k isugározzuk a t é r b e .

A te levíz ió-adás k ísérőhangjának továbbí tására k ü l ö n adóberendezés szolgál . A m i k r o f o n által szo lgá l ta to t t hangfrekvenciás rezgéseket fe le rős í t j ü k , majd a m o d u l á t o r b a visszük, ahol a hangfrekvenciás rezgéssel modu lá l j u k a h o r d o z ó f r e k v e n c i á t . Bár ez a ho rdozó f rekvenc ia nem azonos a kép je l ho rdozó f rekvenc iá jáva l , a ké t adó e lek t romágneses hu l láma i t gyakran közös antenna sugározza k i .

A te lev íz ió-adóá l lomás e lek t romágneses hul lámai a vevőantennában nagyf rekvenciás rezgéseket ke l t enek . E rezgések magukka l hozzák a kép je lek és a hangfrekvenciás je lek feszül tségei t . M i u t á n a nagyfrekvenciás rezgéseket közös e rős í t őben fe le rős í t j ük , szétvá laszt juk azokat . K ü l ö n d e m o d u l á l j u k a hangfrekvenciás h o r d o z ó t , ame lye t ú jabb erősí tés után a hangszóróba v e z e t ü n k és k ü l ö n a k é p j e l h o r d o z ó t . A kép je lek erősí tés u tán a képcső vezé r l ő e l ek t ródá já ra k e r ü l n e k .

102

A te lev íz ió -vevőkészü lék legfontosabb része a képcső. M i n t l á t t u k , ez egy l é g r i t k í t o t t üvegbura , ame l ynek v é k o n y t o r k o l a t á b a n he l yezked i k el az c l e k t r o n á g y ú . A z e l e k t r o n o k az e l e k t r o n á g y ú b ó l a cső e r n y ő j e felé r e p ü l nek. Ezt o lyan anyaggal von ják be, amely az e lek t ronbombázás hatására v i lágí t . A z e r n y ő világítása egyenesen arányos az e l ek t r onsugá r sű rűségéve l : mennél t ö b b e l e k t r o n j u t el az a d o t t fe lü letszakaszra és menné l nagyobb a

/ encserendszer

j

tlikrofon—QrH Erosilo

Hangszóró - ~~ W

Adóantenna

Képbontó-cso Etósitő tlodulótor

es vegeros Képbontó-

cso Etósitő tlodulótor es vegeros

Eltérítő rezgéskeltó

Szinkronjel generátor

Naggfrekv rezgéskeltó"

Eltérítő rezgéskeltó

Szinkronjel generátor

Naggfrekv rezgéskeltó"

Modulátor és vége/ős

Nagyfreki rezgéskellő

Vevőantenna

Eltérítő rezgéskeltó

Erosilo

Hangjrekv. demodul.

Erosilo

képjel demodulator

képjel erősítő

Kepcso'

I. Ábra. K o r s z e r ű te lev íz ió - rendszer vázlata

sebességük, annál e rősebben v i lágí t az ernyőszakasz. A z e l e k t r o n o k sebességét a gyo rs í t ó anódra kapcsol t feszül tség, az e l e k t r o n o k menny iségét ped ig .1 vezér lő e l e k t r ó d á r a k e r ü l ő kép je lek feszül tsége határozza meg .

A z e l e k t r o n s u g á r a k é p b o n t ó - és a képcsövekben az e l té r í tés fo lyamán soroka t ra jzolva vízszintes i rányban ba l ró l j o b b r a egyen le tes mozgást végez, majd a k é p m e z ő végéhez érve h i r t e l en visszatér a k é p m e z ő e le jé re . Ezután valamivel le j jebb e l t o l ó d v a vízszintes i rányban i smét ba l ró l j o b b r a halad. Ha az e l ek t r onsugá r e l j u t o t t a legalsó sor végé ig , gyorsan visszatér a képmező bal felső sarkába, és a letapogatást e l ö l r ő l kezd i .

A z e l e k t r o n s u g á r l e í r t mozgatását a k é p b o n t ó - és a képcsövekben úgy é r jük e l , hogy m ind az adóban, m ind a vevőben rezgéske l tőke t a lka lmazunk ,

103

amelyek fűrészfog alakú feszül tségeket ke l t enek . A z e l t é r í t ő t e k e r c s p á r o k r a k e r ü l ő feszül tségek az e l e k t r o n s u g a r a t so r i rányban (vízszintesen) és képi rányban ( függőlegesen) t é r í t i k e l .

A z adó- és a vevőo lda l i e l e k t r o n s u g á r együt t fu tásának biztosítására a vevőben levő fű rész rezgéske l tőke t a kép je lekke l e g y ü t t k i sugárzo t t s z i n k r o -nozó impu lzusokka l vezé re l j ük . E s z i n k r o n o z ó impu l zusok ugyanis az adóban és a vevőben levő fű rész rezgéske l tők f rekvenc iá já t á l landóan azonos é r t é k e n t a r t j á k .

Ezzel é r h e t ő e l , hogy a v e t t k é p e l e m e k a képcső e rnyő jén a megfe le lő he lyek re k e r ü l j e n e k , és így visszaadják az adó által k i sugá rzo t t k é p e k e t .

104

A T E L E V Í Z I Ó - A D Á S

A z a d ó á l l o m á s

A te lev íz ió kép - és k ísérőhang-adóberendezéseket , az ezekhez t a r t o z ó segédberendezésekke l együ t t va lami lyen k imagasló helyen e m e l t épü le tben szok ták e lhe lyezn i . A z adóantennát vagy az épü le t me l lé vagy pedig a t e t e j é r e é p í t e t t magas t o r o n y r a he lyez ik . M i n t már l á t t u k , ezt azér t tesz ik , hogy a televízió-adás hatósugarát megnöve l jék , a t e l e v í z i ó - m ű s o r t v i vő u l t r a r ö v i d h u l l á m o k nagyobb távo lságokra jussanak e l .

A z a d ó a n t e n n a . A te lev íz ió -adóan tenna k iképzése , m i n t az a 64. ábrán is l á tha tó , e l t é r a rád ió -adóan tennáé tó l . Ennek az a magyarázata, hogy a te lev íz ió -adóantennának részben más k ö v e t e l m é n y e k e t ke l l k ie lég í ten ie , m i n t a rád ió -adóantennának .

A j ó vé te l biztosítása cél jából a vevőan tennák fe lé t ö b b energ iá t kel l k i sugározn i . A t e l ev í z i ó - képeken ugyanis az e l e k t r o m o s zavarok sokka l jobban ész le lhe tők , sokka l jobban zavarják a kép t isztaságát, m i n t a rád ió műso rszó ró adók v é t e l e k o r v e t t beszédet vagy zenét . A nagy t é r e r ő r e azér t van szükség, hogy a hasznos energ ia e l n y o m j a a zavaroka t , azok hatását t e h á t a képeken ne lehessen észle ln i . Szaknyelven ezt úgy mond ják , hogy a j ó te lev íz ió -vé te l b iztosí tásához a hasznos je l /zaj v i szonynak nagynak ke l l l enn ie .

A te lev í z i ó -adóan tennának irányító hatásúnak ke l l l e n n i e : a m e r r e nem szükséges, ne sugározzon ene rg i á t , a m e r r e ped ig szükséges, a r ra sugározza a m e g t a k a r í t o t t energ iá t is. A te lev íz ió -adóan tenná t t e h á t úgy ép í t i k , hogy az á l ta la k i sugá rzo t t e lek t romágneses hu l l ámok vízszintes síkban m i n d e n i rányba t e r j e d j e n e k , függőleges i rányban — fel fe lé — pedig ne.

Tovább i k ö v e t e l m é n y a széles f rekvenc iasáv, ame lye t az adóantennának k i ke l l sugározn ia . Bár a képje l és a k ísérőhang v i vő f rekvenc iá ja k ü l ö n b ö z ő , mégis egy an tennán sugározzuk k i ő k e t .

A budapest i te lev íz ió -adó kép je lv i vő - f rekvenc iá ja p l . 49,75 M H z (6,03 m) , a k ísérőhang v ivő f rekvenc iá ja pedig 56,25 M H z (5,22 m) . A z adóantennának közel 8 MHz-es sávszélességet ke l l k i sugározn i , mive l a szükséges modulác iós o lda lsávokat is t ovább í tan i ke l l , a r á d i ó - m ű s o r s z ó r ó adóá l lomások sávszélessége pedig csak 10 k H z .

A fen t i k ö v e t e l m é n y e k k ie légí tésére o lyan a lakú an tennáka t használnak, ame lyeknek sugárzófe lü le te i a lepkeszárnyakra e m l é k e z t e t n e k . Egy-egy i lyen lepkeszárny-pár t (sík dipólt) egymásra merő legesen he lyeznek e l , hogy vízszintes s íkú körsugárzást b iz tosí tsanak. A függőleges s íkban az energ ia -

105

kisugárzás csökkentése cél jából az an tennarendsze r t t ö b b eme le tes re é p í t i k ; a sugárzók számának növe lésekor ugyanis az energiak isugárzás a függőleges síkban a f ö l d re „ s z o r u l " , azaz az energ ia k isebb része sugárzód ik haszontalanul a t é r b e , ez egyené r t ékű az adó te l j es í tmény növelésével . Pl . h á r o m emeletes antenna esetén, ha az adóberendezés te l jes í tménye 5 k W , az i rá n y í t o t t sugárzó által l é t r e h o z o t t té re rősség a k k o r a , a m e k k o r á t az i rány í ta t l an sugárzó az adóberendezés 16 k W - o s te l j es í tményéve l ál l í tana e lő .

64. áb ra . A budapest i te lev íz ió -adóá l lomás

106

A te lev íz ió -adóan tenna alakját a 65. ábrán lá tha t juk . A z an tenna sugárzó fe lü le te i t (d ipó lusa i t ) acélcsövekből kész í t i k .

A k é p a d ó . A z adóál lomás főbb egységei t a 66. ábra mu ta t j a .

A videojeleket, amely a kamerá ró l származó kép je leke t és s z i n k r o n g e n e r á t o r b ó l származó sz inkr o n j e l e k e t ta r ta lmazzák , a te lev íz ió -s túd ió szo l gál tat ja. A v ideo je lek az adóba vagy kábelen vagy m i k r o h u l l á m ú csatornán é rkeznek . Ezek a j e lek a modulátorba k e r ü l n e k . A m o d u l á t o r a v i deo je l eke t r áü l t e t i a végerősítőben f e l e rős í t e t t k é p h o r d o z ó rezgésekre. A k é p h o r d o z ó f rekvenc iá t a képoszcillátor, i l le tve a frekvenciasokszorozó á l l í t ja e lő . A f rekvenc iasokszorozó fokoza t ra azér t Van SZÜkség, 65. á b r a . Lepke a lakú adóantenna

m e r t egyszerűbb a képoszc i l l á to r ra l csak néhány MHz-es rezgéseket e lőá l l í tan i , és azután a f rekvenciasokszorozással képezn i k i a k é p h o r d o z ó f rekvenc iá t .

A végerős í tő fokoza t után az oldalsávszűrőt t a l á l j uk . Ennek az a feladata, hogy a k isugárzandó f rekvenciasáv egy ik fe lé t e l n y o m j a . E r re azé r t van szükség, hogy az adó által e l fogla l t f rekvenciasáv k isebb legyen, t ö b b adóál lomás dolgozhasson egymás me l l e t t .

Vég-, erősítő

0-6J5IWZ Videojel a stúdióból

Hang-oszcillátor

H a n u 2 0 H i 1 5 K H z

a studiò'bál "~

Modulátor

Frekvencia sokszorozó

Modulátor

Oldalsávszűrő

Antenna /ÍV

Ant csataló

Végerősítő

66. ábra . A z adó e lv i fe lépí tése

107

M i n t már l á t t u k , az a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó s adóál lomás frekvenciasávszélessége ké tszer a k k o r a , m i n t a modu lá l ó jel legnagyobb f rekvenc iá ja . A modu lác ió ugyanis a h o r d o z ó f rekvenc ia m i n d k é t o ldalán j e l e n t k e z i k . A vé te lhez azonban nem szükséges m i n d k é t o ldalsáv. Ha p l . a te lev íz ió -adó legnagyobb modu lá l ó f rekvenc iá ja 6,5 M H z az egy ik oldalsáv e lnyomása né l kü l , az adó összf rekvencia-

sávszélessége 13 M H z lenne , ami felesleges f rekvenciasávfogla lást j e l en tene . A modulác ióva l kapcsolatban meg ke l l e m l é k e z n ü n k a pozitív és a

negatív modulációról. A v i deo je le t ugyanis ké t f é l eképpen modu lá lha t j uk a h o r d o z ó h u l l á m r a . Pozi t ív modu lác ió esetén a vi lágosabb k é p p o n t n a k nagyobb a m p l i t ú d ó j ú jel felel meg, negatív modu lác ió esetén ped ig a sö té tebb k é p p o n t adja a nagyobb je le t , a vi lágosabb pedig a k isebbet . A magyar te lev íz ió negatív modulációt használ. Ez e lőnyösebb , m i n t a poz i t í v modu lác ió , m i n t h o g y a zava rok ra kevésbé é rzékeny . A zava roknak ugyanis nagy j e l a m p l i t u d ó felel meg, ami a k é p e r n y ő n feke te színt ad. A feke te zavarok a k é p e r n y ő n pedig nem anny i ra k e l l e m e t l e n e k , m i n t a fehér , erősen v i lág í tó cs íkok .

A h a n g a d ó . A te lev íz ió -adó másik nagy egységét a hangadó képez i . Ennek lényegesebb f okoza ta i : a hangoszcillátor, a frekvenciasokszorozó, a végerősítő és a modulátor. Ezek rende l te tése hasonló a képadó fokozata inak rende l te téséhez . A m o d u l á t o r h o z a hang a s t ú d i ó b ó l sz in tén kábelen vagy m i k r o h u l l á m ú csatornán é r kez i k .

A t e l ev í z i ó kép- és hangadó t u l a j d o n k é p p e n ké t kü löná l l ó a d ó b e r e n dezés. Lényegében csak az an tenná juk közös. A közös antenna használatának azonban van egy fe l té te le . Meg kel l akadá lyozn i a k é t adó egymásra hatását, azt, hogy a képadó energiá ja a hangadóba, i l l e t ve a hangadó energiá ja a kép adóba jusson. Ezt az antennacsatoló fa diplexer) b iz tosí t ja . A z antennacsato ló m i n d k é t adó energ iá já t szabadon engedi az an tenna fe lé , de más i rányba n e m .

A hangadóval kapcsolatban azonban beszé lnünk kel l még a modu lác ió mód já ró l is. A rád ió techn ikáva l kapcsolatban már m e g i s m e r t ü k az amplitúdómodulációt. A képadó ez t a modulác iós rendsze r t használja, a kép je l nagyságának megfe le lően vá l t oz i k a k é p h o r d o z ó a m p l i t ú d ó j a . A te lev íz ió hangadója ná lunk azonban más modulác iós rendsze r t használ, az ú n . frekvenciamodulációt.

A f r e k v e n c i a m o d u l á c i ó . A v i v ő f r e k v e n c i á t az amp l i t údó ján k ívü l f rekvenc iá ja is j e l l emz i . Ha tehá t az a m p l i t ú d ó vál toztatásával (a v i v ő f r e k vencia egy ik j e l l emző jének vál toztatásával) meg lehet o ldan i a modu lác ió ké rdésé t , m i é r t ne lehetne ezt meg tenn i a másik j e l l emző jének vál toztatásával? Hát meg lehet ezt is t e n n i ! A modu lác i ó t mego ldha t j uk úgy is, hogy nem a v i vő f rekvenc ia a m p l i t ú d ó j á t i ngadoz ta t j uk a modu lá ló f rekvenc ia ü t e m é b e n , hanem a v i vő f rekvenc ia p i l lana tny i é r t é k é t i ngadoz ta t j uk a közepes é r t é k k ö r ü l a modu lá ló f rekvenc ia ü t e m é b e n . Ez esetben a v i vő f rekvenc ia a m p l i t ú d ó j a vá l toza t lan . Ezt a modu lác ió t f r ekvenc iamodu lác iónak nevezzük .

A kü lönbsége t az a m p l i t ú d ó - és a f r e k v e n c i a m o d u l á c i ó k ö z ö t t a 67.

108

a)

ábra szem lé l t e t i . A modulá la t lan v i vő f rekvenc iá t az a ábra mu ta t j a , a modu lá ló hangf rekvenc iá t pedig a b ábrán lá tha t juk . Amplitúdómoduláció esetén a v i v ő f rekvenc ia a m p l i t ú d ó j a a modu lá ló hangf rekvenc ia , ¡11. kép f rekvenc ia ü temében vá l t oz i k , a m i n t ezt a c ábra muta t ja . A d ábra a frekvenciamodulációt szemlé l t e t i . A v i vő f rekvenc ia a m p l i t ú d ó j a i t t vá l toza t lan , és megegyez ik a modu lá la t lan hu l l ám a m p l i t ú dójával . V á l t o z i k azonban a v i vő f r ekvenc ia é r t é k e : a mo-du lá ló f rekvenc ia nagyobb é r t é kénél gyo rsabb , k isebb é r t é k é nél ped ig lassúbb a v i v ő f r e k v e n cia változása, és miné l nagyobb a modu lá ló f rekvenc ia i n t enz i tása, annál nagyobb a v i v ő f r e k vencia változása. F rekvenc iamodu lác ió esetén tehá t a h o r d o z ó h u l l á m o t e lőá l l í t ó rezgéske l tő f rekvenc iá já t v á l t o z t a t j u k .

A f r ekvenc iamodu lác ió csak az u t ó b b i év t i zedekben t e r j e d t el n a g y m é r t é k b e n az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k o n do lgozó á l lomásokná l , m ive l sokka l zavar-men tesebb v é t e l t lehet vele e l é r n i .

Ehhez t u d n u n k ke l l , hogy a l égkö r i és egyéb e rede tű zavarok fő leg a v i vő f rekvenc ia a m p l i t ú d ó j á t vá l toz ta t ják . Ha tehá t az a m p l i t ú d ó t a vevőben k o r l á t o z z u k — ezt meg tehe t j ük , mive l a modu lác ió t a v i v ő h u l l á m f rekvenc ia ingadozása tar ta lmazza — , a zavarok hatását c s ö k k e n t h e t j ü k .

Ezt a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó esetén nem a lka lmazha t juk , m i n t h o g y az ampl i tudó ingadozás kor látozásával a hasznos modu lác ióba is belevágnánk, a demodu lác ió után tehá t t o r z í t o t t hangokat kapnánk .

A n n a k magyarázata, hogy a f r e k v e n c i a m o d u l á c i ó t m i é r t nem használ juk a r ö v i d - és a középhu l l ámú sávokban is, az, hogy szélesebb f rekvenciasávra van szükség hozzá, m i n t az amp l i t údómodu lác i ós adáshoz. F rekvenc iamoduláció esetén a legnagyobb a m p l i t ú d ó j ú modu lá ló rezgés p l . 75 kHz-es f r ek venciavál tozást e redményez a h o r d o z ó h u l l á m o n . U g y a n a k k o r a r ö v i d - és k ö z é p h u l l á m o k o n egy-egy adóál lomásnak engedé lyeze t t f rekvenciasávszélesség maximál isan 10 kHz . (Ez az oka annak, hogy az a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó s adók legnagyobb modu lá ló f rekvenc iá ja 5000 Hz.)

67. áb ra . A z a m p l i t ú d ó - és f r e k v e n c i a m o d u l á c i ó összehasonl í tása

109

Ezek után már m e g é r t h e t j ü k , m i é r t t i sz tább és te rmésze tesebb a te levíz ió-adás kísérőhangja (vagy az u l t r a r ö v i d h u l l á m o n do lgozó f rekvenc ia modu lác iós m ű s o r s z ó r ó adó hangja), m i n t a szokásos rád ióadóé.

A m a g y a r t e l e v í z i ó f ő b b m ű s z a k i a d a t a i . A budapest i te lev íz ió adó az O I R ( ke le teu rópa i országok) szabványa szer in t do lgoz ik az 1. csatornán ( k é p h o r d o z ó 49,75 M H z , hangho rdozó 56,25 M H z ) . A z adást j e l l emző a d a t o k a k ö v e t k e z ő k :

A képbontás sorszáma: A letapogatás m ó d j a : Képszám: Fé lképek száma: Képvál tás f r ekvenc iá ja : Sorváltás f rekvenc iá ja : A z e lek t ronsugá r kép i rányú

visszafutása: A z e l ek t r onsugá r so r i r ányú vissza

fu tása: Fehér sz i n t : Fekete s z i n t : Sz ink ronozó je l sz in t je : K é p m é r e t a r á n y : K é p j e l h o r d o z ó modu lác ió ja : H a n g j e l h o r d o z ó modu lác ió ja : H a n g j e l h o r d o z ó legnagyobb

f rekvenc iavá l tozása:

A te lev íz ió -csa torna sávszélessége: A kép- és hang je lho rdozó k ö z ö t t i

távo lság : A legnagyobb á tv iendő kép je l

f r e k v e n c i a : A k é p j e l h o r d o z ó és oldalsávjainak

á t v i t e l e :

625 sor képenkén t , vá l tóso ros letapogatás. 25 kép/s . 54 fé lkép /s . 50 Hz . 15 625 Hz .

a kép idő k b . 6%-a .

a s o r i d ő k b . 16%-a . a legnagyobb jel feszül tség 10%-a . a legnagyobb jel feszül tség 7 5 % - a . a legnagyobb je l feszül tség. 4 : 3. a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó (negat ív) , f r ekvenc iamodu lác ió .

a legnagyobb modu lá ló jel esetén 75 k H z . 8 M H z .

6,5 M H z .

6 M H z .

csonka oldalsávos á t v i t e l i m ó d ,

ami azt j e l e n t i , hogy a képje l f rekvenciasáv jának csak az egy ik oldalsávját v isszük át te l j esen . A másik o ldalsávnak az adó csak egy részét sugározza k i .

I t t jegyezzük meg, hogy a pécsi t e lev íz ió közve t í t ő adóál lomás az O I R 2. csatornán d o l g o z i k ; a k é p h o r d o z ó f rekvenc iá ja 59,25 M H z , a hanghordozó f rekvenc iá ja pedig 65,75 M H z . Egyéb je l l emző i te rmészetesen egyeznek a k ö z ö l t ada tokka l .

110

A s t ú d i ó

A te lev í z i ó - s túd ió t , ame lybő l a m ű s o r t k ö z v e t í t i k az adóberendezéshez — hogy o t t a kép je leke t és a k ísérőhangot a r á d i ó h u l l á m o k r a „ r á ü l t e s s é k " — , nem szükséges az adóépü le tben e lhe lyezn i . O l y a n esetben is, a m i k o r a már i s m e r t e t e t t o k o k m ia t t az adóépü le t a városon k ívü l van , a s t ú d i ó k a t r endsze r i n t a városban, k ö n n y e n m e g k ö z e l í t h e t ő é p ü l e t b e n he lyez ik e l . Pl . a budapest i te lev íz ió-adóá l lomás s túd ió i a Szabadság t é r i v o l t tőzsdepalotában vannak, bár az adóépü le t és az adóantenna a Széchenyi -hegyen e m e l k e d i k .

A s t ú d i ó és az adóépü le t k ö z ö t t a kép je lek és a k ísérőhang tovább í tá sára kü lön leges kábe l - vagy i r á n y í t o t t an tenná jú m i k r o h u l l á m ú rádióösszek ö t t e t é s t lé tes í tenek .

A t e l ev í z i ó - s túd ió legkényesebb p rob lémá ja a világítás. A s t úd i ó megvi lágításának o lyannak kel l lenn ie , m i n t p l . a nyár i nappal i vi lágítás a Balaton par t ján . E l t ek i n t ve a ko rszerű képbon tócsövek nagy é rzékenységé tő l , a nagy megvi lágítás a k i fogástalan, t i sz ta képek előál l í tása m ia t t szükséges, kü lönösen , ha e k é p e k t ö m e g j e l e n e t e t ábrázo lnak. A t ö m e g j e l e n e t e k r ő l készülő fe lvé telek adásakor sokszor annyi e l e k t r o m o s energ iára van szükség, amenny i e legendő lenne egy k isebb község vi lágításához vagy egy gyár üzemel te téséhez.

A z erős vi lágítás azonban hát rányos a színészek és a műszaki személyzet s z e m p o n t j á b ó l . Képze l j ük csak e l , hogy nyár i napon néhány ó rán ke resz tü l o lyan zá r t hely iségben kel l t a r t ó z k o d n u n k , ame lyben sok, nagy fényere jű r e f l e k t o r v i lágí t . M i n t ismeretes, a ko rsze rű v i l l any lámpákban is az e l e k t r o m o s energ iának csak 3%-a alakul át fénnyé, a f ennmaradó 97%-a pedig hővé vá l toz i k . Be lá tha t juk , hogy az i lyen t ú l f ű t ö t t hely iségben a m u n k a nem kénye lmes.

A t e l ev í z i ó - s t úd i ó t j ó l el ke l l zárn i a kü l v i l ág tó l , hiszen a kép je l fe lvéte l le l egy ide jű leg készí t ik a hangfe lvé te l t is. A hangfe lvé te lnek m inden külső zajtól mentesnek ke l l lenn ie , ezér t az összes a j t óka t , ab lakokat j ó l elzár ják, a s t úd i ó falai t pedig hangszigetelő anyagokkal von ják be.

É r t h e t ő tehá t , hogy a s t ú d i ó h ő m é r s é k l e t é t k ü l ö n berendezésekke l szabályozni ke l l . Ezt a l evegőkond ic ioná ló berendezésekke l o l d j ák meg. A s t úd i óbó l hatalmas v e n t i l l á t o r o k á l landóan szívják a meleg levegőt , ame lye t ezután por ta lan í tanak , l ehű tenek , majd ú jbó l a s túd ióba t e r e l i k . A s túd ióba k e r ü l ő levegő h ő m é r s é k l e t é t és nedvességtar ta lmát tetszés sze r in t lehet beá l l í tan i ; a száraz szaharai levegőtő l kezdve a nedves dzsungel i levegőig m inden fokoza t e lőá l l í t ha tó . A rendezőnek csak egy r ö v i d je lzést kel l adnia, hogy a kond ic ioná ló berendezést kezelő személy p i l l ana tok a la t t a s túd ióban szükséges k l ímá t „ va rázso l j a " .

A te lev íz ió - fe l vé te lek készí tésekor nagy g o n d o t f o r d í t a n a k a meg világítás színére. Úgy t ű n i k , hogy a műfény fehér , azonban ez nem így van . A k ü l ö n b ö z ő v i l l any lámpák, a r e f l e k t o r o k izzószálának h ő m é r s é k l e t é t ő l

111

függően más-más a vi lágítás színárnyalata. A nagy fényérzékenységű kép bon tócsövek a sz ínárnya la tokra sokka l kényesebbek, m i n t a gyengébb fény-é rzékenységűek . Nagy fényérzékenységű képbon tócsövek használata esetén a fényösszeté te l t t e h á t úgy kel l megválasztani , hogy az a képbon tócsőnek leg jobban megfe le l jen , vagy a k é p b o n t ó c s ö v e t ke l l úgy k ivá lasztanunk, hogy az a d o t t v i lágí táshoz a leg jobban a l ka lmazkod jon .

A színészek arcfestésére is k ü l ö n g o n d o t ke l l f o r d í t a n i , akárcsak a ruházat és a d ísz le tek színeire is, m ive l a nagy érzékenységű képbon tócsövek érzékenysége más és más a k ü l ö n b ö z ő sz ínek re ; p l . a feke te se lyemhaj tókás szmok ingba ö l t ö z ö t t színész a vevőkészü lék képe rnyő jén úgy nézhet k i , m i n t h a v i lágosszürke feke teha j tókás ruhában lenne .

A z i l yen ke l lemet lenségek és a t ú l z o t t óvatosságra kényszer í tő t é n y e k m i a t t a gyakor la tban azt a megoldást szok ták választani, hogy a s túd ióban k isebb érzékenységű képbon tócsöve t használnak, m i n t a kü lső közve t í tések ese tén .

A m i l y e n nagy gondda l ügye lnek a s t úd i ó megvi lágí tására, éppen úgy v igyáznak a beszéd és a zene hangzására — a s t úd i ó akusztikájára is. Míg a m ű s o r s z ó r ó rád ióadó leg jobb esetben csak a 100—5000 Hz k ö z ö t t i hangf rekvenc iákat viszi á t , add ig a te lev íz ió -adóá l lomás a k ísérőhangot kb . 50—10 000 Hz k ö z ö t t sugározza k i .

A s t ú d i ó akuszt iká jának a l ehe tő l eg töké le tesebbnek kel l lenn ie . Ez azt j e l e n t i , hogy az egész hangfrekvenciás sávot (a legmélyebb hangok tó l a legmagasabbakig) l ehe tő leg egyenletesen ke l l á t v i n n i , egyes hangok k i emelése vagy e lnyomása né l kü l . A s t ú d i ó falának nem szabad túlságosan e lnye ln ie a hangokat , m i n t p l . egy vat tával t e l i r ak tá rnak , de nem szabad erősen vissza sem ve rn ie ő k e t , m i n t egy üres t e r e m n e k . A s túd iónak v isszhangmentesnek ke l l l enn ie . A hangnak fokoza tosan, pontosan megha tá rozo t t i dő (1,3—1,5 s) a la t t ke l l cs i l lapodnia.

Ha a hang gyorsabban cs i l lapod ik , a s t ú d i ó „ s ü k e t " , ha lassabban, „ b ö m b ö l ő " . A megfe le lő ideig t a r t ó utánhangzást úgy é r i k e l , hogy a fa lakat pórusos anyaggal von ják be, ame ly egyenletesen nye l i el a k ü l ö n b ö z ő f r ek venciá jú hangrezgéseket . A hang csi l lapodási ide je a pórusos anyag minőségét ő l és vastagságától függ . A s t úd i ó helyes akuszt iká jának kialakítása igen nehéz, ame lyhez gondos te rvezés és sok kísér letezés szükséges.

A s t ú d i ó k ü l ö n érdekességei közé t a r t o z n a k a hatáskel tő eszközök. Ezekre azér t van szükség, mive l az adásokban sokszor esőt , v i l lámlást , l ö v ö l d ö zést, a l e g k ü l ö n b ö z ő b b fény- , zaj- és hanghatásokat kel l a lka lmazn i .

M i n t h o g y a s túd iókban a legnagyobb csendnek kel l l enn i , a m u n k a zavartalanságát szerteágazó te le fonhá lóza t b iz tosí t ja . A s túd ióban levő szemé lyze t ma jdnem m i n d e n tagjának fe jhal lgatós te le fon ja van, amely a készülékt e r e m b e n t a r t ó z k o d ó r e n d e z ő t ő l , hang techn ikus tó l és műszaki személyz e t t ő l é r kező utasí tásokat k ö z v e t í t i . Ezenkívü l adás e l ő t t vagy p róbák ide jén az eset leges ál ta lános utasí tások közve t í t éséhez hangszórók v e h e t ő k igénybe .

112

A nagy s t ú d i ó k a lka l masak a t ö m e g j e l e n e t e k k e l t a r k í t o t t e lőadások közve t í tésére , és l ehe tővé tesz ik a műsor fo lyamatosságának b iz tosí tását . Ezt úgy é r i k e l , hogy a s túd ióban t ö b b színpadot á l l í tanak fe l , és egyide jű leg t ö b b kamerá t használnak. A színházi e lőadásokt ó l e l t é r ő e n — ahol a d e k o r á ciócsere hosszabb i d ő t vesz

igénybe — a te lev íz ióná l az át mene t egy ik j e l e n e t r ő l a má- 6 8 - a b r a - F e | v é « ' = t e l ev í z i ó - s t úd i óban

s ikra csak p i l l ana tok kérdése. A s t ú d i ó k a m e r á k a t o lyan á l l ványok ra szere l i k , ame lyek lehe tővé tesz ik

a kamera mozgatását, forgatását vagy b i l l en tésé t . A z alapzatban levő e l e k t r o m o t o r r a l az o p e r a t ő r a kamerá t e m e l h e t i , i l l e t ve sü l l yesz the t i .

A s túd ióban levő m i k r o f o n o k is mozga tha tók . A m i k r o f o n t a szerep lő köze lében he lyez ik el a kameraob jek t í v l á t ó k ö r é n k ívü l (68. ábra) . Leggyakrabban i r á n y í t o t t m i k r o f o n o k a t használnak; ezek a sze rep lő fe lő l j ö v ő hangok r a a l egé rzékenyebbek .

A k a m e r a

A kamera f ő b b részei a lencserendszer, a képbontócső, az e lek t ronsugá r mozgatását b i z tos í tó fürészrezgéskeltők és a képjel-előerősítő.

A kamera lencserendszere (ob jek t í v je ) a közönséges fényképezőgép op t i ká já ra hasonl í t . A z o b j e k t í v fe ladata, hogy a t o v á b b í t a n d ó képe t a képbon tócső fényé rzékeny f e l ü l e té re ve t í t se .

A z o b j e k t í v f énye re jé t , t ehá t azt a fénymenny isége t , ame lye t a fényé rzékeny f e l ü l e t r e bocsát, re lat ív nyílása határozza meg. A relatív nyílás azt az a rány t adja meg, amely az o b j e k t í v á t m é r ő j e és fókusztávolsága, vagyis az o b j e k t í v és az általa élesen l e v e t í t e t t kép k ö z ö t t van . A z t a távo lságot , amelyen be lü l a képen m i n d e n éles, mé/ységé/ességnefc nevezzük . A mélységélességet az o b j e k t í v rekesznyí lásával lehe t szabályozn i . Menné l k isebb a rekesznyí lás, annál nagyobb a k a p o t t kép mélységélessége. M i n t h o g y a rekesznyílás csökkentéséve l csökken az o b j e k t í v re la t ív nyílása is, a f ényé rzékeny fe lü le t re kevesebb fény j u t . Nagyobb rekesznyí lás esetén nagyobb az o b j e k t í v által ke resz tü lbocsá to t t f énymenny i ség ( tehá t a k a p o t t kép je l is), de k isebb a mélységélesség.

8 A te lev íz ió 113

69 . áb ra . S túd iókamera 70. ábra . S túd iókamera négy o b j e k t í v v e l

Ha t e h á t az o p e r a t ő r nagy t ö m e g j e l e n e t e k e t közve t í t , vagy ha azt akar ja, hogy a kép e l ő te rében és h á t t e r é b e n levő tá rgyak egyaránt élesek legyenek, növe ln i ke l l a mélységélességet, vagyis a rekesznyí lást c s ö k k e n t e n i . A z i l yen fe l vé te lek készítéséhez azonban növe ln i ke l l a megvi lágí tást .

A kamerá t t ö b b ob jek t í vve l lát ják e l . M i n d e n o b j e k t í v n e k más a fókusztávolsága. A k ü l ö n b ö z ő fókusztávolságú o b j e k t í v e k használatával a kamerá t nem szükséges he lyé rő l e l távo l í tan i — ami kü lönösen kü lső fe lvé te lek készí tésekor fon tos — , hogy a kép m é r e t é n e k arányát megvál toztassuk. A kis, 50 mm-es fókusztávolságú o b j e k t í v e k látószöge hozzávetőlegesen 55°. Ez az o b j e k t í v l ehe tővé teszi p l . , hogy a képcső e r n y ő j é n az egész f u t b a l l pálya képét láthassuk. A legnagyobb fókusztávolságú o b j e k t í v , az ún . t e l e o b j e k t í v fókusztávolsága 500—600 m m , látószöge pedig hozzávetőlegesen 4 ° . Ezzel nagy távo lságró l is úgy l á tha t j uk a tá rgyaka t , m i n t h a köze lükben lennénk . Hatása o l yan , m i n t a távcsőé.

A 69. ábrán s t ú d i ó k a m e r a lá tha tó . A készülék t e t e j én levő szám a kamera számát j e l ö l i . A te lev íz ió - fe l vé te leke t t ö b b kamerával végz ik . Ily m ó d o n a színészeket nemcsak a n é z ő p o n t b ó l lá tha t juk . A közve t í tés re az a kép k e r ü l , amely a rendező megítélése sze r in t a legmegfe le lőbb . A rendező ugyanis a kamerák képe i t a készü lék te remben levő képcsöveken f i gye l i , és a megfe le lő kamera képé t kapcsol tat ja az adóra .

A kamera felső részén lá tha tó nyú lvány a képkereső. Ezen keresz tü l lát ja az o p e r a t ő r a j e l ene te t , és ál l í t ja be a fogan tyúkka l a legmegfe le lőbben

114

a kamerá t . A képke resőn keresz tü l e l l enő rz i egyú t ta l a képélességet is, ez t a kamera oldalán levő gombba l szabályozhat ja. A kamera közepén levő kar és f o r g ó g o m b az ob jek t í vcse ré re , i l l e t ve az o b j e k t í v rekesznyí lásának beál l ítására va ló .

A 69. ábrán lá tha tó kamerá t e lö lnéze tbő l a 70 . ábra muta t ja . Ezen az ábrán jó l l á tha t j uk a k ü l ö n b ö z ő fókusztávolságú négy o b j e k t í v e t , ame l yeke t f o rga tha tó k o r o n g r a szere lnek. A k o r o n g e l fo rd í tásakor a képbon tócső e lé a k íván t fókusztávo lságú o b j e k t í v k e r ü l .

A kamera belsejében van a k i t é r í t ő t e k e r c s e k k e l e l l á t o t t képcsőbon tó , a kép je l -e lőe rős í tő , va lam in t a sor- és kép i rányú e l té r í tő feszü l t sége t e lő á l l í tó rezgéske l tő . Ezek szerepét az e l őbb iekben már i s m e r t e t t ü k .

A kamerá t a készülékteremmel egye t l en , s o k e r ű ha j lékony kábel k ö t i össze. Ezen keresz tü l veze t j ük el a k a p o t t kép je leke t , és visszük a sor- és kép i rányú feszül tséget e lőá l l í tó r ezgéske l t őkhöz a s z i n k r o n o z ó impu l zuso kat , az o p e r a t ő r fe jha l lgató jának veze téke i t , va lamin t a kamera táplálásához szükséges hálózat i á r a m o t .

A k é s z ü l é k t e r e m

Va lamenny i s t ú d i ó k a m e r á t ó l , helyszíni közve t í t és t végző egységtő l és f i lmszobábó l j ö v ő kép je lek , va lam in t a m i k r o f o n o k r ó l , hangvisszaadó-készü lékek rő l , a m o z i f i l m e k fo toce l lá já ró l s tb . származó k ísérőhangok je le i a készü lék te rembe k e r ü l n e k . I t t a keverőaszta l m e l l e t t e l l e n ő r z i k a rád ióadó-berendezések m o d u l á t o r a i h o z t o v á b b í t a n d ó k é p j e l e k e t és a k í sé rőhangok je le i t . I t t e r ő s í t i k fel ő k e t ke l lő m é r t é k b e n , és i nnen i rány í t j ák az adás fo lyamatát . A készü lék te remben vannak azok a g e n e r á t o r o k , ame lyek a s z i n k r o -nozó je leke t á l l í t ják e l ő ; ezek vezé r l i k a kamerák sor- és kép i rányú e l t é r í t ő feszül tségének rezgéske l tő i t , és i t t k e v e r i k a kép je lekhez ugyanezeket a s z i n k r o n j e l e k e t , hogy a vevő képcsöve inek e lek t ronsuga ra i a k é p b o n t ó c s ö v e k e lek t ronsugara inak mozgásával együt t fussanak.

A készü lék te rem szomszédos a s túd ióva l , és r endsze r i n t csak hangszigetelő ablak választja el a t t ó l . így a készü lék te remben t a r t ó z k o d ó k megf i gye lhe t i k a s túd ióban t ö r t é n ő eseményeke t . A z ablak e l ő t t hosszú keskeny keverőasztal á l l , amelyen az adás műszaki és művészet i i rányí tásához szükséges vezér lőberendezések vannak. A keverőasz ta lon néhány e l l enő rző képcső is ta lá lható, ezeknek e r n y ő i n b á r m e l y i k kamera által e l ő á l l í t o t t kép, t ovábbá a rád ióadó felé k i k ü l d ö t t kép is meg f i gye lhe tő ( 7 1 . ábra) . A keverőaszta lnál adáskor a rendező , a hangtechn ikus és a te lev íz ió -be rendezés t keze lő t e c h nikus foglal he lye t .

A t e l ev í z i ó kép- és hangerős í tőke t , a s z i n k r o n o z ó j e l gene rá to roka t , a táp- és egyéb egységeket általában az asztal rekeszeibe vagy kü lön szekrénybe

H' 115

7 1 . áb ra . Keverőasz ta l

szere l i k . A berendezés egységeiből t a r t a l é k o k is vannak, ezeke t üzemzavar esetén kapcsol ják be.

A készü lék te rem berendezése inek e lv i kapcsolását a 72. ábra mu ta t j a . A kép je l eke t a kamerák e l őe rős í t ő j ének k i m e n e t é r ő l kábe leken a készü lék-

Kameráktc! ¡11. koz-j " benső erősítőktől 1 _ I

Kamera Közbenső erősítő

Keverőasztal I Rádióadó

modulátorához

Szinkronozó jelgenerátor

Kamerákhoz

72. áb ra . A készü lék te rem berendezése inek e lv i kapcsolása

116

t e r e m b e n levő közbenső e r ő s í t ő k r e ad juk . M i n d e n kamerának k ü l ö n közbenső e rős í tő je van , ame ly a kamerá tó l é r kező néhány t i z e d vo l tos je l feszül t séget e rős í t i 1 V - r a . A közbenső e rős í tő k i m e n e t é r ő l a te lev íz ió - je lek a keverőaszta lhoz k e r ü l n e k . A keverőaszta l kapcsolása lehe tővé tesz i , hogy a k a m e r á k r ó l j ö v ő k é p e k e t egyszer re (ugrásszerűen) vagy fo lyamatosan vá l tsuk . Egyidejű leg ké t kamera is bekapcsolható, és így p l . k ö z v e t í t h e t j ü k a s túd ióban levő szerep lő t o lyan h á t t é r r e l , ame lye t moz i fe lvevőve l á l l í t o t t u n k e lő .

A t ovább í t andó kép je lek ezután a vonalerősítőbe k e r ü l n e k . Ez az e rős í tő a j e l eke t hozzávetőlegesen 5 V- ra e rős í t i . I t t k e v e r j ü k a kép je lekhez a sz ink-r o n o z ó impu l zusoka t is. A vona le rős í tő végfokozatához csat lakoz ik a kés z ü l é k t e r m e t a rád ióadó modu lá to ráva l összekötő kábe l .

A f i l m k ö z v e t í t é s

A te levíz ió-adás műsorában gyakran m u t a t n a k be f i l m e k e t . A f i l m e k e t a s t úd i ó épü le tében levő k ü l ö n hely iségből k ö z v e t í t i k e célra alkalmas be ren dezések segí tségével .

Maga a f i l m v e t í t ő gép nem t é r el n a g y m é r t é k b e n a szokásos v e t í t ő g é p e k t ő l . K é t fő részbő l á l l : a f i l m v e z e t ő és t o v á b b í t ó mechan izmusbó l , va lamin t a v e t í t ő r e n d s z e r b ő l ( fény for rás , lencserendszer) . Ezenkívül a ve t í t őgéphez t a r t o z i k még a fényképészet i ú t o n f e l v i t t hangot fo toce l láva l e l e k t r o m o s j e l ekké a lak í tó egység is.

A képbon táshoz azonban kü lön leges i konoszkópos kamerá t használnak. A kamerá t úgy ép í t i k hozzá a ve t í t őgéphez , hogy a f i l m e t közve t lenü l az i konoszkóp moza ik lemezére lehessen v e t í t e n i . A kamera e l e k t r o m o s kapcsolása k ü l ö n b e n azonos a s túd ióban használ takéval .

A te lev íz ió - f i lmközve t í t éshez használt ve t í t őgépek egy másodperc a lat t 25 képet v e t í t e n e k az i konoszkóp moza ik lemezére , e l t é rően a moziban szokásos 24 kép /másodpe rcenkén t i sebességtől . A z i l yen k i s m é r e t ű sebességnövekedést a néző sem a sze rep lők mozgásának gyorsulásában, sem pedig a hangmagasság növekedésében nem észle l i . A f i lm tovább í tás és képbontás együt t fu tásá t azáltal b iz tosí t ják , hogy a ve t í t őkészü léke t ha j tó s z i n k r o n m o t o r t ugyanar ró l az á ramfo r rás ró l táp lá l ják , m i n t a s z i n k r o n o z ó j e l e k e t e lőá l l í tó rezgéske l tő t , amely az e lek t ronsugá r mozgatását vezé r l i .

A f i l m továbbí tása a t e l ev í z i ó - f i lmve t í t őgépben is k é p r ő l képre ugratva t ö r t é n i k , m i n t az általánosan használt moz igépekben . A ve t í t őgép működésének és az i konoszkóp képfe lbontásának sz inkronozása o l yan , hogy a képet a mozaik lapra (a lá thatat lan e l e k t r o m o s kép kialakítása cél jából) csak a le tapogató e lek t ronsugá r kép i rányú visszafutási ideje a la t t v e t í t i k . Ez azt j e l e n t i , hogy a képbon tócső „ e m l é k e z e t b ő l " do lgoz i k , m ive l a megvi lágítási i dő az egész képtovábbí tás i per iódusnak csak kb . 5%-a . M ia la t t az e lek t ronsugá r az i konoszkóp mozaik lap já t letapogat ja, a v e t í t ő fénysugár út ja e l zá ród ik ,

117

és a f i l m egy képkockáva l t o v á b b u g r i k . Ha fény fo r ráskén t nagy te l jes í tményű izzó lámpát vagy ív fény lámpát használunk, 5%-os megvi lágítás e legendő, hogy a cső k i m e n e t é n normá l i s nagyságú kép je leke t kap junk .

M i n t i smere tes , a f i l m e t 250—300 m hosszúságú kü löná l l ó részekben szál l í t ják és v e t í t i k (8—10 perces bemuta tás i i dő ) . Hogy a f i l m forgatásakor ne ál l janak be a f i l m t e k e r c s e k cseréjével j á r ó szünetek , ké t ve t í t őgépe t használnak, ame lyek általában optikai átkapcsoló ( s í k t ükö r - rendsze r ) segítségéve l egy kamerá ra do lgoznak. A t ü k ö r e l fordí tásával az egy ik ve t í t őgép he lye t t a másik v e t í t ő g é p fénysugara számára ny í l i k ú t a kamerához .

A f u t ó p o n t o s r e n d s z e r . A z i s m e r t e t e t t i konoszkópos f i l m k ö z v e t í tésnél sokkal k o r s z e r ű b b az ún . futópontos eljárás; ennél a f i lm tovább í tás fo lyamatos . N é z z ü k meg működés i e lvét á l l ókép (d iakép) közvet í tése esetén a 73. ábra alapján.

Objektív Kondemor-.

Diakép• Eleklronsugarcso

73. áb ra . Fu tópon tos f i l m k ö z v e t í t é s

fotocella elektron-sokszorozóvaly

Képjel

A z e lek t ronsugá rcső e r n y ő j é n az e l ek t r onsugá r fényes p o n t alakjában j e l e n i k meg . Ezt a p o n t o t a képcső e rnyő jén az i s m e r t m ó d o n j á ra t j uk v é g i g ; 1 s a la t t 25-ször ra jzol k i 625 s o r t . A f é n y p o n t o t az o b j e k t í v egysíkba képez i le. E síkba he lyezzük el a k ö z v e t í t e n d ő d iaképe t , amelyen a f é n y p o n t vég ig halad. A kép e l ő t t a p o n t egyenletes fénye rőve l v i lágí t , a kép mögü l nézve azonban már nem egyen le tesen v i l ág í tó p o n t o t l á t unk , hanem a k é p t a r t a l o m nak megfe le lően s ö t é t e b b e t vagy v i lágosabbat. A k isebb vagy nagyobb fénye re jű p o n t fényé t lencse szórja a fo toce l la ka tód já ra , s ez a fény vezér l i a fo toce l l a á ramát . A z áram erőssége t e h á t k isebb vagy nagyobb lesz a kép s ö t é t e b b vagy v i lágosabb képpon t j a i nak megfe le lően . A z áramingadozással arányos feszül tséget a fo toce l l a munkae l lená l lásáró l vesszük le. Ez a feszül tség a kép j e l l e m z ő i t ta r ta lmazza .

Mozgó képek továbbí tása esetén a f u t ó p o n t o s rendszer működése b o n y o l u l t a b b , m ive l a f i lm tovább í tás fo lyamatos . A fo lyamatos mozgásból a d ó d ó nehézségeket o p t i k a i r endsze rekke l és e l e k t r o n i k u s műfogásokkal h ida l ják á t .

A v i d i k o n n a l m ű k ö d ő f i l m k ö z v e t í t ő b e r e n d e z é s . A t e lev í z i ó f i l m f e l v é t e l e k e t úgyszólván az egész v i lágon 16 mm-es keskeny f i lm re készí t ik , j ó l l e h e t a n o r m á l - m o z i f i l m e k szélessége 35 m m . Ennek megfe le lően a k o r -

118

szerű t e lev í z i ó - s túd ióban megta lá lha tó m i n d a n o r m á l - , m i n d ped ig a keskeny-f i l m közve t í tésére alkalmas berendezés.

A budapest i t e lev íz ió -s túd ióban levő k e s k e n y f i l m k ö z v e t í t ő berendezés vidikon képbon tócsőve l do lgoz ik . E csőnek nagy a fényérzékenysége, t ehá t gyenge vi lágítás esetén is már jó képe t ad . B izonyos f o k ú tehe te t lensége m i a t t é l ő k é p e k közvet í téséhez r i t k á n használják, ez a f i lmközve t í t ésné l azonban nem je len t akadály t , sőt f i l m k ö z v e t í t é s r e ma ez a legalkalmasabb képbon tócső .

A berendezés a v i d i konna l m ű k ö d ő fe l vevőkamerán k ívü l ké t , 16 mm-es keskeny f i lm -ve t í t őgépe t t a r ta lmaz . Ezenkívü l d iapoz i t í v v e t í t ő t is t a lá lunk benne, á l l óképek közve t í tésére . A z egész berendezést a kezelőaszta l ró l i rány í t ják és e l l enő rz i k .

Működésének lényege a k ö v e t k e z ő : vagy a k é t f i l m v e t í t ő g é p , vagy a d iave t í t ő képé t t ü k r ö k k e l a berendezés fe lvevő kamerá já ra v e t í t i k . Vet í tés u tán a kép meg je len ik a v i d i k o n je l - l emezén , amelyen e l e k t r o m o s kép alakul k i . Ezt a képe t másodpercenkén t 25-ször tapogat ja le az e l ek t r onsugá r . M i n d e n letapogatás során az e l e k t r o n s u g á r 625 s o r t i r t le a j e l - l e m e z f e l ü l e t é n , m i k ö z ben az e l e k t r o m o s képe t a v i d i k o n vá l takozó erősségű és f rekvenc iá jú á rammá alakít ja. A z így k a p o t t kép je leke t k ü l ö n b ö z ő egységekben a lakí t ják, k e v e r i k a s z i k r o n o z ó j e l e k k e l , majd a végleges v i d e o j e l e k e t a képadó k isugározza.

A f i l m k é p h e z t a r t o z ó hangot általában ké t fé le eljárással r ögz í t i k a f i lmsza lagra: 1. a hangot fénnyé a lakí tva a f i lmszalag szélére fényképez ik , és fotocel lával visszajátsszak; 2. a f i lmszalag szélén levő mágnesezhető anyagból készül t csíkra r ögz í t i k a hangot , majd magne to fon le játszófe j je l a lakí t ják ismét vissza. A berendezés m i n d k é t eljárással r ö g z í t e t t f i l m h a n g lejátszására alkalmas.

A s t ú d i ó n k í v ü l i a d á s

A z é rzékeny képbon tócsövek lehe tővé tesz i k a te lev íz ió -adások közvet í tésé t o lyan h e l y e k r ő l i s ,ame lyek k ü l ö n b e n n incsenek fe lkész í t ve i l yen cé lok ra . A megfe le lő képbon tócsőve l a h a n g v e r s e n y t e r m e k b e n , a spo r tpá l yákon és m i n d e n más he lyen , ahol va lami lyen közé rdekű esemény t ö r t é n i k .

A kü lső , a s t ú d i ó n k í vü l i közve t í t éseke t a u t ó b u szokra szere l t t e l ev í z ióbe rendezésekke l valósí t ják meg. Egy-egy i l yen au tóbuszhoz általában h á r o m , k ö n n y e n mozgatható kamera t a r t o z i k .

e l l á t o t t kamera o t t lehet a színházakban,

74. ábra. A magyar televízió külső közvetítéseit lebonyol í tó autóbusz

A z autóbuszba beép í t i k a keverőaszta l t a szükséges e r ő s í t ő k k e l és sz inkr o n j e l g e n e r á t o r o k k a l , va lam in t a m i k r o h u l l á m ú adóberendezés t a kép je lek á t v i t e l é re a te lev íz ió -adóá l lomáshoz.

A mozgó állomástól a te lev íz ió -adóá l lomáshoz a k ísérőhangot ál talában a meg levő te le fonhá lóza ton ke resz tü l j u t t a t j á k e l . Csak ha nincsen t e l e f o n hálózat , vesz ik i génybe a r ád i óhu l l ámok a t . I l y e n k o r a te lev íz ió -adóva l a ké t o lda lú szolgálat i összekö t te tés t is a rád ióadó-vevő berendezéssel b iz tos í t ják .

A mozgó ál lomás és a te lev íz ió -adóá l lomás k ö z ö t t i rád ióösszekö t te tés re ál talában a c e n t i m é t e r e s vagy a dec imé te res hu l lámsávo t használ juk, m ive l a hul lámhossz röv idü léséve l arányosan csökken a m e g h a t á r o z o t t t é r erősség lé t rehozásához szükséges t e l j es í tmény . Ezenkívü l a r ö v i d e b b h u l l á m hosszakhoz k ö n n y e b b i r á n y í t o t t sugárzású an tennáka t é p í t e n i . T ö b b t íz k i l o m é t e r e s távo lságra t ö r t é n ő b iz tos összeköt te tés cél jából az élesen i rány í t o t t sugárzás cen t imé te res hu l lámsávon a vé te lhez szükséges a d ó t e l j e s í t m é n y t egészen j e l e n t é k t e l e n n é tesz i .

A z adóá l lomáson az összekö t te tés t b i z tos í tó antenna rendsze r i n t ugyanazon a t o r n y o n van , ame ly re a te lev íz ió-adóá l lomás antenná já t is ép í t i k . A mozgó ál lomás antenná já t és rád ióadó já t az au tóbusz köze lében levő valam e l y i k magas épü le t t e t e j é r e szere l ik . Maga az adókészü lék az antenna parabo l i kus r e f l e k t o r a m ö g ö t t he l yezked i k e l , és ha j lékony , t ö b b e r ű kábel le l k ö t i k össze az autóbuszban levő készü lékhe ly iséggel .

1 2 0

75. ábra . Te lev íz ió -közve t í t és a N é p s t a d i o n b ó l

A magyar te lev íz ió kü lső közve t í tésekhez szükséges berendezésekke l fe l szere l t autóbuszát a 74. ábra muta t ja . A z autóbuszban levő készü lékek e lv i e l rendezése a készü lék te rem egységeinek e l rendezéséhez hasonló.

A kü lső közve t í tés t i r ány í t ó rendező és a műszaki veze tő a közve t í tés re k e r ü l ő j e l ene teke t négyfé leképpen lá tha t ja : közve t l en nézéssel, a kamera képkereső jén keresz tü l , az e l l enőrzőkészülék e r n y ő j é n , végül a vevőkészülék e r n y ő j é n , amely az adóál lomás által k i sugárzo t t adást veszi . A rendező i ly m ó d o n r ö g t ö n meg tehe t i a művészet i s z e m p o n t b ó l szükséges in tézkedéseke t , a műszaki veze tő ped ig k ö n n y e n megál lapí that ja , hogy hiba esetén a hosszú lánc m e l y i k tag jából e red a rendel lenesség.

A N é p s t a d i o n b ó l t ö r t é n ő közvet í tés egy i k kamerá já t a 75. ábra muta t ja . A k a m e r á t ó l a kép je lek az autóbuszban levő keverőaszta lhoz k e r ü l n e k , innen a m i k r o h u l l á m ú adóhoz, ame lynek i r á n y í t o t t parabola antennája az adóál lomáshoz sugározza ő k e t . A z adóál lomáson a k é p j e l e k e t „ l e v e s z i k " a m i k r o h u l l á m o k r ó l , és a te lev íz ió -adó m o d u l á t o r á h o z v i sz i k ; a k ísé rőhango t a te le fonhá lóza ton keresz tü l j u t t a t j á k el az adóhoz. (A hangot csak a vezetékes összeköt te tés hiányában t ovább í t j ák az adóál lomáshoz r á d i ó h u l lámokka l . )

H o g y a kép je l eke t m i é r t nem tovább í t j ák a te le fonhá lóza ton ke resz tü l , annak az a magyarázata, hogy a kép je lek nagy sávszélessége m i a t t a t e l e f o n veze ték e r r e a lka lmat lan . A kép je leke t csak k ü l ö n e cé l ra kész í te t t nagyf rekvenc iás kábe leken lehetne t o v á b b í t a n i .

A te levíz ió-adás vázlatát , ame l ynek műsorá t t ö b b he l y rő l k ö z v e t í t h e t j ü k , a 76. ábra szem lé l t e t i . A m ű s o r p l . a k ö v e t k e z ő összetéte lű l e h e t :

A m ű s o r megkezdése e l ő t t a te lev íz ió -adó a v izsgá lóképet sugározza. Ez sakk táb la fe lü le t vagy k ü l ö n e célra ra jzo l t k ü l ö n b ö z ő vonalvastagságú és sűrűségű ra jz, amely a vevőkészü lék helyes beáll í tására va ló . A v izsgá lóképet a f i lmszobábó l k ö z v e t í t i k d i a p o z i t í v r ő l . A m ű s o r t a b e m o n d ó ny i t ja meg a s t ú d i ó b ó l , majd ezt egy kü lső közvet í tés k ö v e t h e t i , p l . a N é p s t a d i o n b ó l mozgó ál lomás segítségével. Ezután a s t ú d i ó b ó l k e r ü l közve t í tés re va lami lyen

121

[stúdió :

2. . studio

(am#sa I I \l1ozgó

/ | \ 1 • fa/lornás \1

Filmszoba

Hang-t

keve, Szolgála ti telef.

Keszulekterem

Kép-\ keverő

Kep es ~ l'.Z hangadó'

Képjelt továbbító kábel Klséróhannot vivő kóbet Szolgála':

telefon

76. áb ra . A te lev íz ió-adás vázlata

kabaréműsor . Ez al ig ér véget , az adó már is sugározza a rád ió sz imfon ikus zenekarának műsorá t , ez t h í radó, majd f i l m k ö z v e t í t é s k ö v e t i .

M i n t l á t j uk , a m ű s o r t sok he l y rő l ke l l „ ö s s z e s z e d n i " , az i d ő t pontosan ü t e m e z n i és a műszaki és művészet i s z e m p o n t o k r a á l landóan ügye ln i . A t e l e v íz ió-adó do lgozó inak tehá t nem kis m u n k á t kel l végezn iök , hogy mego ld ják a zökkenésmen tes , ki fogástalan te lev íz ió -műsorszó rás t , és l ehe tővé tegyék a t e l ev í z i ó - vevők nézői és hal lgató i számára a ke l lemes szórakozást .

122

A k é p r ö g z í t é s

M i k é n t a rád ióműsorszórásban szokásos a m ű s o r o k a t hangszalagra r ögz í t en i , és a f e l ve t t műso r t egy később i i d ő p o n t b a n a szalagról le játszani, vagy más adóál lomásnak m e g k ü l d e n i , hasznos l ehe t ez a te lev íz ió ban is.

A leg rég ibb és legkézenfekvőbb eljárás sze r in t a m e g ö r ö k í t e n d ő m ű s o r t az adást mege lőző f őp róbán te l jes egészében f i l m r e v e t t é k . Ez azonban hosszadalmas és felhasználási lehetőségei k o r l á t o z o t t a k . Ezen eljárással p l . egy k ü l f ö l d r ő l á t ve t t érdekes műsor nem rögz í t he tő .

E h'ányosságok a t echn i kusoka t ú jabb eljárás k idolgozására készt e t t é k . Ez a műso r véglegesen k i a l ak í t o t t képé t (ugyanazt , ame lye t a képadóra kapcsolnak) ö r ö k í t i meg. A megoldás lényege, hogy a képe t kü lön leges minőségű képvisszaadó készü lékrő l f i l m e z i k le. Bár a képrögz í tés anyaga i t t is f i l m , a módszer mégis e lőnyösebb, m i n t az e lőző el járás. Ugyanis a cse lekmény kép fe l vé te le , a kompoz íc i ó k idolgozása, a képek összeúsztatása és egymásra keverése , t r ü k k h a t á s o k s tb . m i n d t e l ev í z i ó -módsze rekke l készü lnek, és csak a vége redmény k e r ü l a f í lmszalagra. A z így készül t f i l m kidolgozása általában csak előhívási és másolási m u n k á t igénye l .

A k é p e r n y ő r ő l va ló f i lmezés anny i ra egyszerűnek lá tsz ik , hogy fe l m e r ü l a ké rdés , m i é r t nem o l d o t t á k meg m i n d j á r t így a műsor rögz í tés t . Er re azér t nem v o l t m ó d , m e r t e l őbb meg k e l l e t t o ldan i néhány fon tos műszaki p r o b l é m á t . Emlékezzünk csak vissza a moz iban l á t o t t t e lev íz ió k é p e r n y ő j é r e . A k é p e r n y ő n lefelé haladó vastag vízszintes feke te vonala t l á tha tunk . Ezenk ívü l , ha jobban meg f i gye l t ük a k é p e r n y ő t , azt is észrevehett ü k , hogy a kép világossága sem v o l t egyenletes. A t e l ev í z i ó - műs o r rögzí téséhez o lyan el járásra v o l t tehá t szükség, ame ly mentes i l yen k é p z a v a r o k t ó l , és a m e g ö r ö k í t e n d ő képe t minőségromlás né lkü l v iszi át a f i lmszalagra.

A z e m l í t e t t képzavarok oka , hogy a f i l m a mozgáshatás kel tése cél jából másodpe rcenkén t 24 képe t vá l t , a te lev íz ió ped ig ugyanezen i d ő alat t 25 képe t . A f i l m e n t e h á t m i n d i g látszanak o lyan he lyek , a m e l y e k n e k a te lev íz ió -képen éppen a képvál tás fe lel meg. I l y e n k o r a k é p e r n y ő sö té t , ez a hely a f i l m szalagon is f e k e t e . A z o n k í v ü l a te lev íz ió -képvá l tás i d ő t a r t a m a r ö v i d e b b , k b . Vs-e a f i lm fe l vevőgép képvál tási ide jének . Ezér t a t e lev í z ió -képen a képváltás után a kép egy részének kirajzolása már be fe jeződö t t , a m i k o r a f i l m f e l v e v ő gép a k ö v e t k e z ő képkocká ra beál l , és a fényképezés m e g t ö r t é n i k .

Ma már t öbb fé le módszer a laku l t k i , amely a te lev íz ió - rendszer és a f i l m v e t í t ő gép képvál tásának ál landó együ t t fu tásá t b iz tosí t ja , és mentes a le í r t h i b á k t ó l . A k é t l ege l te r j ed tebb megoldás a k ö v e t k e z ő :

A z első el járásnál a f i lm fe l vevő gép á t t é te l é t úgy választ ják meg, hogy a f i lmképvá l tás a te lev íz ió képével egyezően másodpercenkén t 25 legyen. Ezenkívü l b iz tos í t ják a f i lm fe l vevő gép sz ink ron fu tásá t a t e l e v í z i ó - k é p p e l ; a t e l ev í z i ó -kép k i ra jzo lódása tehá t a k k o r kezdőd i k meg , a m i k o r a f i l m f e l -

123

v e v ő b e n a képkockavá l tás éppen be fe jeződö t t . Ezután le fényképez ik az első fé l képe t , majd a k ö v e t k e z ő fé lkép ideje a la t t a f i lm fe l vevő k é p k o c k á t vá l t (ugyanis — m i n t t u d j u k — a te l ev í z i ó vá l t o t t so ros letapogatással d o l g o z i k , egy kép t e h á t ké t f é l képbő l á l l ) . I ly m ó d o n egyszerű ú t o n k i k ü s z ö b ö l t é k a képvá l tás i i d ő t a r t a m o k k ö z ö t t i kü lönbsége t , a rendszer azonban csak fé l sorszámú képe t rögz í t , ami m ia t t a kép függőleges i rányú élessége k isebb. B izonyos műfogásokka l segí tenek azon is, hogy a r i t k a s o r o k k ö z ö t t hézag ne legyen lá tha tó .

A magyar te lev íz ió a másik ál talánosan e l t e r j e d t rendsze r t használja, ame ly a te l jes 625 soros képe t r ö g z í t i . Ezt o lyan speciál is f i lm fe l vevő gépekke l lehet e l é r n i , ame l yekben a f i lm tovább í tás ide je megegyez ik a te lev íz ió -kép továbbí tás i ide jéve l . E kép rögz í t ő berendezés „telerecording" néven i smere tes .

A képrögzí tésse l kapcsolatban még anny i t , hogy a t e l ev í z i ó - műs o r rögz í tésé t mágneses ú t o n már m e g o l d o t t á k . E rendszer e lőnye , hogy a r ö g zítés és lejátszás f i l m és o p t i k a i berendezések né l kü l t ö r t é n i k , k izáró lag e l e k t r o m o s ú t o n . A fe lvé te l azonban le já tszható, nincs előhívási és másolási késede lem, a minőség r ö g t ö n e l l e n ő r i z h e t ő . A mágneses rögzí tés e lvé re később még v issza térünk .

124

A T E L E V Í Z I Ó - V É T E L

A z e l ő z ő fe jeze tekben már beszé l tünk a rád ió -vé te l e l v é r ő l , és l á t t u k , hogy a vé te l f i z iká ja eléggé egyszerű . Bár a te lev íz ió -vé te l e lv i s z e m p o n t b ó l megegyez ik a rád ió -vé te l l e l , a t e l ev í z i ó - vevőnek sokka l t ö b b és nagyobb k ö v e t e l m é n y t ke l l k ie lég í ten ie , m i n t a rád ió -vevőnek .

Ennek e lsősorban az a magyarázata, hogy a t e l ev í z i ó - vevőkben ké t h o r d o z ó f r e k v e n c i a van. V e n n ü n k ke l l a kép- és a hangjelhordozó f r ekvenc iá t . A t e l ev í z i ó - vevőnek a hangokon k ívü l még a k é p e k e t is r e p r o d u k á l n i ke l l . A hangf rekvenc iák sávszélessége e l é rhe t i a 6 M H z - t , a hang je l f rekvenc iák sávszélessége pedig a 15 k H z - t , e l t é r ő e n a rád ióműsorszórásban á t v i t t 5 kHz-es sávszélességtől.

Ezenkívü l a t e lev íz ió -vevőben k ü l ö n j e l eke t is e lő kel l á l l í tani a képcső e lek t ronsugarának e l té r í téséhez. M inden hozzájárul ahhoz, hogy a t e lev í z i ó vevőkészü lék fe lépí tése nagymér tékben e l t é r a rád ió -vevő fe lép í tésé tő l .

A v e v ő k é s z ü l é k m ű k ö d é s e

A z e lek t romágneses hu l l ámok , m i r e e l é r i k a te lev íz ió -vevő antenná já t , már eléggé gyengék . A vevőan tenna az adóantenna által m i n d e n i rányba k i sugá rzo t t energ iának csak j e l e n t é k t e l e n kis részét kapja. A vevő első feladata t e h á t , hogy az antenna által szá l l í to t t gyenge j e l eke t fe lerősí tse. Felerősítés u tán a j e l eke t szét ke l l vá lasztani : k ü l ö n ú t r a ind í tan i a kép je leke t és k ü l ö n a hang je leke t .

A z egyenes e r ő s í t é s ű t e l e v í z i ó - v e v ő k é s z ü l é k (77. ábra) hangf rekvenc iás h o r d o z ó t (Fh) a képf rekvenc iás ho rdozóva l (Fk) e g y ü t t erősíti és csak ezután választja azokat szét. Tovább i erősí tés u tán k ö v e t k e z i k a demo-dulácíó. M i v e l i t t f r ekvenc iamodu lác ió van, a demodu lác ió nem o l d h a t ó meg egyszerű egyeni rányí tással , m i n t a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó esetén.

A f r e k v e n c i a m o d u l á l t j e lek demodulá lásának egy i k lehetősége, hogy a f r ekvenc iamodu lác i ó t a m p l i t u d ó m o d u l á l t j e l e k k é a lak í t j uk . Ezt p l . k ü l ö n leges kapcsolású r e z g ő k ö r ö k k e l lehet e l é r n i , ame lyek a k ü l ö n b ö z ő f rekvenc iá jú j e l eke t k ü l ö n b ö z ő nagyságú feszül tségekké a lakí t ják át .

A d e m o d u l á c i ó után a hangfrekvenciás rezgéseket t o v á b b e rős í t j ük , majd a hangszóróban hanggá a lak í t j uk .

125

M i u t á n a hang je l ho rdozó tó l a k é p j e l h o r d o z ó t a vevő megfe le lő f o k o zata e lvá laszto t ta , és a d e m o d u l a t o r a kép je leke t a v i vő f rekvenc iá ró l „ l e v e t t e " , a kép je leke t még t o v á b b e rős í t j ü k , majd s z ű r j ü k : a t u l a j d o n k é p p e n i k é p j e l e k t ő l e lválaszt juk a s z i n k r o n o z ó j e l e k e t . Ezután k e r ü l n e k a kép je lek a képcső vezé r l ő e lek t ródá já ra , hogy az e l ek t ronsuga ra t hol gyengí tsék , hol ped ig e rős í tsék , az e r n y ő n tehá t a megfe le lő fényhatást váltsák k i .

A szinkronozójelek t u l a j d o n k é p p e n k é t részből á l lnak. Egyik részük a so r i r ányú e l té r í tő feszü l tség rezgéske l tő jé t vezé r l i , másik részük ped ig a kép i rányú rezgéske l tő feszül tségét . Ezeket t ehá t — m iu tán a kép je l ek tő l e l vá lasz to t t uk és f e l e r ő s í t e t t ü k ő k e t — még egymástó l is szét kel l választani ,

Antenna

Tápvonal

A kep es hanqjelhor dozó közös erősítője

n_Jl

77 . áb ra . Egyenes vevő

HangjelhoiTu»u Hangfrekt dozo erosilo ^v™'* leválaszt ' aéferW^HangSmÓ

tj, \Kepjelhordd ' io erosilo p

fk Képjel p~ü~r}_ kepfrekten ' J ' aàs erosila

Szinkrcnoiù ei erositi

_ÍULP_ Sonranyu •ezgeskeiró

-jlnnT"! Képcső^

jw. M Ì E kepircn'ji •ezaeskelk

T kep

_ Kiterítő tekercsek

t Anód-^ feszültség

és a megfe le lő rezgéske l tőhöz v e z e t n i , hogy b iz tos í tsuk a vevőkészü lék képcsövében az e l ek t r onsugá r sor- és kép i rányú e l t é r í t ésének együ t t fu tásá t az adó -képbon tócső e lek t ronsugarának mozgásával.

A sor és kép kezde té t je lző sz i nk ronozó je l ek hosszúságukban ( idő t a r t a m u k b a n ) k ü l ö n b ö z n e k egymástó l , de m i n d e g y i k nagyobb, m i n t a lehet séges legnagyobb kép je l .

Ha t e h á t a kép je lek k ö z ö t t nagyobb je l j e l en t kez i k , m i n t az az é r t é k , ame l ye t a kép je lek maximál isan e l é r h e t n e k , a k k o r ezt a leválasztófokozat a szinkronozójel-erősitőbe k ü l d i . A r ö v i d e b b sz ink ronozó je l ek innen a so r i rányú rezgéske l tő re k e r ü l n e k , a hosszabbak ped ig a kép i rányú ra . A m i k o r a s z i n k r o n o z ó j e l e k a megfe le lő rezgéske l tő re k e r ü l t e k , lezárják a rezgéske l tő e l e k t r o n c s ö v é n á t fo lyó á ramo t , hogy a sor - , ¡11. a kép i rányú k i té rés befe jeződjék . Megszűn ik t ehá t a fűrészfog alakú feszül tség és az e lek t ronsugár a sor , ¡11. a kép kezde té re u g r i k vissza.

A rezgéske l tő cső az á r a m o t csak a k k o r engedi át ú j bó l , a m i k o r az e l e k t r o n s u g á r n a k a so ron k ö v e t k e z ő sor - vagy kép i rányú mozgását el ke l l

126

kezden ie . A cső lezárása igen egysze rű : rácsára nagy negat ív feszül tséget a d u n k , am i megakadályozza az e l e k t r o n o k ú t j á t a k a t ó d t ó i az anód fe lé .

Mos t ped ig a 78. ábra alapján kövessük végig a kép ke le tkezésé t a képcső e r n y ő j é n .

A z ábrán egy távbeszé lőosz lopot és egy házat l á t ha tunk . A képbontás h á r o m u to l só sorá t í, 2 és 3 számjegyekkel j e l ö l t ü k . A z 7, 2 és 3 s o r o k n a k

megfe le lő kép je leke t az ábra középső sorában lá tha t j uk . A magyar te lev íz ió szabvány sze r in t a kép erősen fehér részének a legk isebb , feke te részének ped ig a legnagyobb je l felel meg. így r a j zo l t uk ezt le a 78. ábrán is. Nos , m i ve l a s z i n k r o n o z ó j e l e k nagyobbak a kép je lek max imá l i s é r t é k e i n é l , ezek a „feketébbnél feketébb" á rnya la tnak fe le lnek meg.

K ísér jük végig az e lek t ronsuga ra t , m i k ö z b e n az 1 so ron halad vég ig . A vevőkészü lék rezgéske l tő csöve, amely az e l ek t r onsugá r so r i r ányú e l t é -

127

r í tésé t vezé r l i , eközben egy fűrészfog alakú feszül tséget ( impu lzus t ) ke l t (A). Ennek hatására halad ba l ró l j o b b r a az e l ek t ronsugá r , majd az e r n y ő végéhez é rve ugrásszerűen t é r vissza balra. A kép h á t t e r é n e k — az ég szürke színének — közepes nagyságú je l felel meg . A z osz lop f e k e t e színének hatására a je l e lé r i legnagyobb é r t é k é t , a feke te sz in te t . A kép je l ennél nagyobb é r t é k e t nem é r h e t e l . Ezután ú jbó l szü rke , sö té t szü rke , f eke te , sö té t szü rke , fehér és sö té t szü rke á rnya la tnak megfe le lő je lek k ö v e t k e z n e k . A z áb rá ró l lá tha t j u k azt is, hogy a fehér árnya la tnak a legk isebb é r t é k ű je l felel meg — ez a fehér sz in t .

A m i k o r az e lek t ronsugá r az e r n y ő végéhez é r , ugrásszerűen visszatér az e r n y ő e le jé re . Eközben azonban a kép i rányú e l t é r í t és t vezé r l ő rezgéske l tő feszültsége (B) b izonyos m é r t é k i g e m e l k e d e t t . A z e lek t ronsugá r t e h á t most már nem az 1 sor kezde té re u g r i k vissza, hanem a 2 so r e l e j é r e ; so r i rányú ú t já t most már innen kezd i .

A so r u to l só je le u tán a so r sz i nk ronozó je l k ö v e t k e z i k , ez nagyobb az egyéb kép je lekné l . A m i k o r a sz ink ronozó je l megszűn ik , a cső ny i t , a fűrészfogalakú feszültség ú jbó l növekedn i kezd , és az e lek t ronsugara t a 2 so ron veze t i vég ig s tb .

így é r k e z ü n k el az u to lsó sor végé ig . E k k o r már a kép i rányú e l t é r í t és t vezé r l ő rezgéske l tő fűrészfogalakú feszültsége is e lé r te max imál is é r t é k é t . A kép í rányú e l t é r í t és t s z i n k r o n o z ó je l már m e g é r k e z e t t . Ez nagyobb a feke te sz in tné l és hosszabb, m i n t a so r i r ányú e l t é r í t és t s z i n k r o n o z ó j e l . A z e l e k t r o n sugár ugrásszerűen a k é p e r n y ő bal fe lső sarkába, az első so r kezde té re k e r ü l . M i u t á n a kép i rányú e l t é r í t és t s z i n k r o n o z ó je l megszűn ik , az e lek t ronsugá r e l i ndu l ú jabb ú t já ra .

A z i t t i s m e r t e t e t t e k t ő l e l t é r ő e n a valóságban az a he lyzet , hogy az e l ek t r onsugá r kép i rányú mozgása vá l t o t t so ros , vagyis m i n t már l á t t u k , az e l e k t r o n s u g á r e lőször a párat lan so roka t tapogat ja le , majd ped ig a páros so roka t . Ezt a kép i rányú k i t é r ő fűrészfogalakú feszültség megfe le lő e m e l k e désével é r j ük e l .

Végezetü l megjegyezzük, hogy a nagyobb érzékenységű t e l ev í z i ó vevőkészü lékek , ugyanúgy, m i n t a r á d i ó m ű s o r s z ó r ó vevőkészü lékek , „ e g y e n e s " kapcsolás he lye t t „ f r e k v e n c i a v á l t ó " e lven m ű k ö d n e k .

A f r e k v e n c i a v á l t ó t e l e v í z i ó - v e v ő k é s z ü l é k . A f rekvenc iavá l tó te lev íz ió -vevőkészü lék ké t fé le kapcsolású lehe t . A z egy ikben a kép- és a hangcsatornát a keve rő fokoza t u tán szétválaszt juk. Ez a párhuzamos hang-és képerősítésű vevű. A másikban a kép - és a hang-közép f rekvenc iá t együ t tesen e rős í t j ü k . A hang-közép f rekvenc iá t csak a kép je l demodulá lása u tán választj u k le . Ezt Interkarrier ( közbensőhordozós) rendszerű vevőnek nevezzük.

Párhuzamos hang- és képerősítésű vevőkészülék e lv i fe lépí tését a 79 . ábra mu ta t j a , a segédfokozatoka t (nagyfeszül tséget e lőá l l í tó egységet , fű részfog a lakú rezgéske l t őke t s tb . ) azonban e lhagy tuk . A z antenna által szá l l í to t t kép es h a n g h o r d o z ó t az e lőe rős í tő fokoza t e rős í t i , majd a fe le rős í te t t j e l ek a

128

keve rő fokoza tba k e r ü l n e k . E fokoza t a ho rdozó f rekvenc iáka t és az oszci l lát o r f rekvenc iá já t összekever i . A keve rő fokoza t k i m e n e t é n tehá t megkap juk a kép- és hangközép f rekvenc iá t . A ké t közép f rekvenc iá t azután k ü l ö n - k ü l ö n e r ő s í t j ü k ; a kép -közép f rekvenc iá t ál talában k é t - h á r o m fokoza tban , a hangközép f rekvenc iá t ped ig egy-ké t f okoza tban . Ezután k ö v e t k e z i k a demodu la t o r és a vég fokoza t .

A párhuzamos kép- és hangerősí tésű vevőkészü lékek nem t e r j e d t e k e l . A manapság g y á r t o t t vevőkészü lékek nagy része i n t e r k a r r i e r - e l v e n m ű k ö d i k .

Antenna Hangszóró

Képcső

79 . ábra . Párhuzamos hang- és képerősí tésí j vevőkészü lék e lv i fe lépí tése

Interkarrier- (közbensőkordozós) vevőkészülék. A z i n t e r k a r r i e r - r e n d -szerű vevőkészü lék e lv i fe lépí tését a 80. ábra mu ta t j a . Érdekessége, hogy a keve rő fokoza t u tán még nem választ juk szét egymástó l a kép- és hangho rdo zókat , hanem t o v á b b r a is e g y ü t t e r ő s í t j ü k ő k e t k é t - h á r o m , r i t kábban négy középf rekvenc iás e rős í t ő fokoza tban . A hangho rdozó leválasztására csak a kép f rekvenc ia demodulá lása u tán k e r ü l sor . A kép je lek innen a képvége rős í t ő fokoza t ra k e r ü l n e k , a hangho rdozó pedig t o v á b b i e rős í tő fokoza tba , ame l ynek r e z g ő k ö r e 6,5 M H z - r e (a közbenső h o r d o z ó r a ) van hangolva. A f r e k v e n c i a m o d u l á l t hanghordozó ugyanis i lyen távolságra van a k é p h o r d o z ó t ó l . A z így k a p o t t hang-középf rekvenc ia ke rü l a ko r l á tozóba ( l i m i t e r b e ) , i l l e tve a d e m o d u l á t o r b a (d i szk r im iná to rba ) .

A limiter fe ladata a f r e k v e n c i a m o d u l á l t jel eset leges a m p l i t ú d ó m o d u l á c ió já t , zavaró csúcsait megszün te tn i , l evágn i ; a diszkriminátor ped ig a f r e k v e n c iamodu lá l t j e l eke t hangfrekvenciás j e l e k k é a lakí t ja . A hangfrekvenciás je lek a végerős í tőbe k e r ü l n e k , ame ly a hangszóró t m ű k ö d t e t i .

A kép je l a vége rős í t ő rő l a képcső vezér lő tá rcsára k e r ü l , és szabályozza az e l ek t r onsugá r in tenz i tásá t .

A k é s z ü l é k á r a m e l l á t á s a . A t e l ev í z i ó - vevőkészü lékeke t áramel látás szempon t jábó l ké t nagy c s o p o r t r a o s z t h a t j u k : vá l takozóáramú készü lékekre és un iverzá l is készü lékek re .

9 A televízió- 129

Antenna

Előerősítő Keverő Kép KE

erősítő Kép démodulât

Oszcillátor

Kép, végerősítő

Hang KE erősítő

Limiter (korlátozó)

Diszkrimi-nátor (demodulator)

I Hang végerősítő

Hangszóró

-CD

Szinkron jel-levú-laszto

Kepelte-nfő rezgéskeltő

So/eltéri-tő rezgés-keltő

Nagyfesz. egyenr

irányító

80. ábra . I n c e r k a r r i e r - v e v ő k é s z ü l é k e lv i fe lépítése

A váltakozóáramú feszültséget csak vá l takozófeszü l tségrő l lehe t t áp lá ln i , mégped ig 110 vagy 220 V - r ó l . A készülék működéséhez szükséges k ü l ö n b ö z ő feszül tségeket (a fű tő feszü l tséget , anódfeszül tséget és e lő feszül t -ségeket) a beép í te t t t r a n s z f o r m á t o r , i l l e tve egyen i rány í tó szolgáltat ja. I lyen készü lékeke t nem lehe t egyenáramró l t áp lá ln i .

A z univerzális vevőkészülékek táplálásához 22 V egyen- vagy vá l takozófeszül tség szükséges. Ezekben nincs t r a n s z f o r m á t o r . Ha tehá t a hálózat 110 V-os vá l takozófeszül tség, a k k o r a készülék működ te téséhez k ü l ö n t r a n s z f o r m á t o r szükséges, amely a 110 V - o t átalakít ja 220 V - r a ; 110 V-os egyenáramró l egyáltalában nem lehe t ü z e m e l t e t n i ő k e t . A z univerzá l is készülék csöveinek fűtése sorba van k ö t v e .

130

A csövek táplálásához szükséges anód - és e lő feszü l tségeket közve t lenü l a 220 V-os hálózat i áram egyenirányí tásával á l l í t ják e lő .

A te lev íz ió -vevőkészü lékek táplálásával kapcsolatban azonban van még egy lényeges fe ladat . Hogyan lehe t e lőá l l í tan i a k b . 14 000 V-os feszül tséget , am i t a képcső anódjára kel l kapcsolni? Nos , ezt még a vá l takozóáramú vevők ben sem hálózat i t r a n s z f o r m á t o r o k k a l á l l í t ják e lő , hanem egy sokka l szel lemesebb eljárással.

Em lékezzünk csak vissza az e l e k t r o n s u g á r vízszintes i rányú k i t é r í t ésé re . A z t m o n d t u k , hogy a te lev íz ió -vevőkészü lékekben ezt a k i t é r í t é s t a képcső nyakon e l h e l y e z e t t e l ek t romágnes e r ő t e r e b iz tos í t ja . A z e r ő t e r e t az e lek t romágnes mene te in á t fo l yó fűrészfogalakú áram lé tes í t i . A z e l e k t r o n sugár k i t é rés t végez, k i ra jzo l egy so r t , amíg növeksz i k a fűrészfogalakú á ram, i l l e tve a mágneses e r ő t é r , majd a m i k o r az h i r t e l en megszűn ik , az e lek t ronsugá r v isszaugr ik k i indu lás i he lyé re . A mágneses e r ő t é r h i r t e l e n megszűnésekor igen nagy ön indukc iós feszültségcsúcs ke le t kez i k . Ez a fcszültségcsúcs a fűrészfogalakú áram m inden per iódusában meg ismé t lőd i k , t ehá t v é g e r e d m é n y b e n igen nagy lük te tő feszü l t sége t kapunk . Ha ezt a l ük te tő feszü l tséget egyen i rány í t j uk , a k k o r a képcső nagyfeszültségű anód-táplálását már m e g o l d o t t u k .

Ez a nagyfeszültség é/etveszé/yes lehet . Éppen ezér t a bekapcsol t készülék belsejébe nyú ln i a nem szakembernek sz igorúan ti7os.'

A v e v ő k é s z ü l é k ü z e m e l t e t é s e

A z edd ig e l m o n d o t t a k b ó l lá tha t juk , hogy a te lev íz ió -vevőkészü lék felépítése sokka l b o n y o l u l t a b b , m i n t a rád ió -vevőkészü léké . Ennek megfe le lően , a t e lev í z ió -vevő helyes működ te téséhez is t ö b b á r a m k ö r t kel l beál l í tan i , m i n t r á d i ó - v e v ő b e n ; t ö b b k e z e l ő g o m b o t ta lá lunk tehá t ra j ta, m i n t a r ád i ón . A te lev íz ión az ál lomáskiválasztáson és a hangerősség, hangszínezeten k ívü l be ke l l á l l í tani a helyes képvisszaadást is.

A k e z e l ő g o m b o k . A 8 1 . és 82. ábra az A T 403 te lev íz ió -vevőkészü lé ke t muta t ja . A keze lőgomboka t megszámoztuk . Bár más t ípusú készüléken a k e z e l ő g o m b o k elhelyezése más lehet , a megfe le lő szabályzók azonban azokon is megvannak .Vegyük tehá t sor jába a keze lőgom- - . • 1 boká t és azok szerepé t . St;-!1.. ...

A hálózati kapcsoló és W"' hangszabályozó a készülék ' 1

ki -bekapcsolását és a hangerősség beál l í tását végzi (1).

A fényerőszabályozó a k é p e r n y ő világosságát áll í t ja

8 1 . áb ra . A z A T 403 te lev íz ió -vevőkészü lék e lő lapja

be. Ezzel szabályozzuk a k é p e r n y ő h ö z ü t k ö z ő e l ek t r onnya láb sűrűségét a gyo rs í t óanód feszül tségének vál toztatásával (2).

A képfrekvencia-szabályozógomb a k é p i r á n y ú e l t é r í t ő rezgéske l tő f rekvenc iá já t á l l í t ja . A függőlegesen mozgó képe t ezzel á l l í t ha t juk meg, t ovábbá b izonyos m é r t é k i g szabályozhat juk ve le a képmagasságot is (6).

Sorfrekvencia-szabályozógomb a so r i r ányú e l t é r í t ő rezgéske l tő f r e k venciá ját á l l í t ja . A széteset t , e l h ú z ó d ó kép he lyrehozását b iz tosí t ja . B izonyos m é r t é k i g a kép vízszintes i rányú ál l í tását is l ehe tővé tesz i (12).

Kontrasztszabályozó; ezzel az e l ek t r onsuga ra t szabályozzuk o l y k é p p e n , hogy a sö té t , i l l e t ve a vi lágos sz íneknek megfe le lő j e l ek hatására megfe le lő arányban változtassa erősségét (3).

Finomhangoló-gomb, ez az ál lomás beál l í tását teszi l ehe tővé (5). Csatornaváltó (4). A k ívánt te lev íz ió -csa to rna beáll í tására va ló . A t e l e

v í z ió -vevőkészü lékeken a f rekvenc iavá l tás ( „ á l l omáske resés " ) ugyanis nem fo lyamatos , m i n t a r á d i ó m ű s o r s z ó r ó v e v ő k ö n . A te lev íz ió -műsorszórásban pontosan m e g h a t á r o z o t t kép- és hang je l v i vő f rekvenc iák vannak. A k é t v i vő f r ekvenc ia által e l fog la l t sávot televízió-csatornának nevezzük. A buda-

132

m , « 4> * t « » > *

*«*»*,v,v..; |

pesti te lev íz ió -adó p l . az 1. csatornán do lgoz i k , ami azt j e l e n t i , hogy a képje l v i vő f rekvenc iá ja 49,75 M H z , a hangjelé ped ig 56,25 M H z .

Fókuszszabályozó, ezzel az e l e k t r o n s u g á r nyalábolását szabályozhat juk . A k é p e r n y ő n meg je lenő v i l á g í t ó p o n t nagysága á l l í t h a t ó ve le b izonyos m é r t é k i g . M e n n é l k isebb ez a p o n t , annál é lesebb a k a p o t t kép (9).

„Közel" és „Távol" hüve l ypá r . A „Közel" j e l ű h ü v e l y p á r b a dugaszo l juk az an tenná t köze l i á l lomás v é t e l e k o r (7), a „Távol" j e l ű b e ped ig a k k o r , ha az adóál lomás a vé te l i he ly tő l t ávo labb van (8).

A k é t antennacsat lakozóra azér t van szükség, m e r t az adóál lomáshoz köze l i he lyeken a té rerősség o lyan nagy lehe t , hogy a készülék e lőe rős í tő csöve (első csöve) t ú l v e z é r l ő d i k , a m i n e k k ö v e t k e z t é b e n a vé te l t o r z u l . Ennek e lkerü lése vége t t az an tennát a „ K ö z e l " f e l i r a tú hüve lypárba dugaszo l juk , e k k o r az e lőe rős í tő csőre k e r ü l ő antennafeszül tséget e lőző leg egy cs i l lap í tó tag c s ö k k e n t i .

Képlinearltás, ezzel a kép méretarányta lanságai t he lyesbí t jük (10). Képmagasság, a k a p o t t kép megfe le lő magasságát lehe t beál l í tani

vele (11).

133

83. ábra . A sakk táb la a készülék helyes beállí tása esetén

A k é s z ü l é k ü z e m b e h e l y e z é s e . A készü léket lehe tő leg úgy á l l í t suk fe l , hogy az an tenna leveze tő kábel r öv i d legyen. Ez kü lönösen a k k o r fon tos , ha a vevőkészü lék az adóá l lomástó l távo l van, mive l a kábel okoz ta veszteségek csökkentéséve l a véte l minősége javu l .

A készüléket úgy helyezzük e l , hogy a képcső e rnyő jé re közve t lenü l ne essen fény. Igy e l k e r ü l h e t j ü k , hogy az e r n y ő n idegen csi l logások, t ü k r ö z é s e k legyenek, ame lyek a kép kont rasz t já t nagymér ték ben zavarják. Ha a szoba nincsen te l jesen k iv i lág í tva , az e r n y ő világosságát sem kel l túlságosan nagyra venn i , így nem fárad el i dő e l ő t t a szemünk , és a képcső é le t t a r t ama is hosszabb lesz, mive l az e l ek t r o n o k az e r n y ő fe lü le té t k isebb „ h é v v e l " bombázzák.

A te lev íz ió -készü léke t ajánlatos már a műsorszórás megkezdése e l ő t t bekapcso ln i . A z adóál lomás ugyanis a műso r e l ő t t v izsgá lóképet sugároz, ami alkalmas a készülék helyes beáll í tására. Leg egyszerűbb i l yen v izsgálókép a sakk táb la fe lü le t ; képé t a készülék helyes be á l l í tásakor a 83. ábra mu ta t j a .

Ha a kép t ú l k e m é n y , kontrasztos (84. ábra) vagy ezzel e l l e n t é t b e n túlságosan lágy (85. ábra) , a 8 1 . ábrán 3-mal j e l ö l t (kontrasztszabályozó) g o m b forgatásával á l l í t j uk be a helyes k o n t r a s z t o t .

A kép v/7dgossdgót a 8 1 . ábrán levő 2 g o m b (fényerőszabályozó) fo rga tásával á l l í t ha t j uk be a k ívánt m é r t é k r e (86. és 87. ábra).

A venn i k ívánt ál lomás hullámhosszát a 8 1 . ábrán a készülék j o b b o ldalán lá tha tó 4 gombba l (csatornaváltóval) vá laszt juk k i . A z alat ta levő 5 g o m b bal (f i 'nomhango/ó) ped ig a képé/ességet úgy szabályozhat juk, hogy az e lmosód o t t (89. ábra) és a t ú l kemény k o n t ú r ú , „ p l a s z t i k u s " beállí tási lehetőség (88.

ábra) k ö z ö t t a leg jobb rajzú képe t kaphassuk.

Ha a kép vízsz intes i rányban mozog (90. ábra) , a 82. ábrán lá tha tó 12 tárcsa (sorfrekvencia ) f o rga tá sával, ha ped ig függő le ges i rányban ( 9 1 . ábra) , a k k o r a 6 tárcsa (képfrekvencia ) forgatásával lehe t a képet meg-állítani.

i l l l i l i l í ]

111 H i l l

mit! f i l i l i

nu

Ha a kép va lame ly i k részén életlen, a 82. ábrán lá tha tó 9 g o m b (fókusz-szabályozó) forgatásával k ü s z ö b ö l h e t j ü k k i a h ibá t .

A nézés i t á v o l s á g . A te lev íz ió k é p e r n y ő j é n e k nézése m e g h a t á r o z o t t m in imá l i s távolságnál k isebb távo lságró l nem é lvezhe tő . Ha a képe t a m i n i mál is távolságnál köze lebb rő l nézzük, a k é p s o r o k már jó l m e g k ü l ö n b ö z t e t h e t ő k egymástó l , és ez igen zavaróan hat. A minimális nézési távo lságot a k ö v e t k e z ő k é p p e n ha tá rozha t juk m e g :

625 sor esetén a =2 ,2 k m ; 405 sor esetén a —3,5 km; 819 sor esetén a =1,7 km,

ahol a a m in imá l i s nézési távolság, k m pedig a k é p e r n y ő magassága. Ez azonban nem a legmegfelelőbb nézési távolság.

A z e m b e r i szem sajátosságaiból k i fo lyó lag célszerű a t e l ev í z i ó - képe t o lyan távo lságró l nézn i , hogy a látószög legfe l jebb 10° legyen. Ez a legk isebb é l vezhe tő nézési távolság. A 43-as képcsövet ( k é p e r n y ő m é r e t 362x274 m m ) p l . legalább 1,5 m é t e r r ő l ke l l néznünk 625 soros képbontás esetén.

Képcső magasság' 222 mm 274 mm 364 mm Képcső átló: 36 cm 43 cm 53 cm

Mézöpont \— | I - ~

~ ~ = = = ~ - — - — - - 4 — — - -Nézési távolság legalább ~125 cm

Nézési távolság legalább ~ 155 cm

Nézési távolság legalább ~ 205 cm

92 . ábra. A különböző nagyságú képcsövek legkisebb nézési távolsága

A 92. ábra adataiból m e g t u d h a t j u k , hogy a h á r o m , manapság lege l te r j e d t e b b képcsövet m i l yen legkisebb távo lságró l nézhe t jük . A gyakor la tban a nézési távolság m ind ig nagyobb az a d o t t é r t é k e k n é l .

Tá jékoztatásul még k ö z ö l j ü k az egyes képcsövek k é p f e l ü l e t - m é r e t e i t :

36 cm-es képcső 293x222 m m (14"-os); 43 cm-es képcső 362x274 m m (17"-os); 53 cm-es képcső 485x364 m m (21"-os),

ahol a 36, 43, Ül. 53 cm a képe rnyő á t ló ja . A v i s z g á l ó k é p . A te levíz ió-adóál lomás a nap megha tá rozo t t i dő

szakaiban (az „ i p a r i adás" alkalmával) és a műso r megkezdése e l ő t t v izsgáló-

136

93. ábra . A magyar te lev íz ió -adó v izsgá lóképe

képe t (beá l l í tó ábrá t , monoszkópo t ) sugároz. Ez a legalkalmasabb a r ra , hogy a vevőkészü lék minőségét megí té lhessük.

A magyar te lev íz ió v izsgálóképét a 93. ábra muta t ja . Ez szabályos m é r t a n i a lakza tokbó l á l ló kép , ame l ynek k ié r téke lésébő l k ö v e t k e z t e t h e t ü n k a vevőkészü lék h ibá i ra és a szükséges u táná l l í tásokra . A v izsgálóképpel ugyanis e l l e n ő r i z h e t j ü k : a kép méretarányainak he lyességét ; a l ineár is torzításokat; a készülék felbontóképességét függőleges és vízszintes i r á n y b a n ; a kontraszt és a gradáció helyességét; a nagy- és k i s f rekvenc iák á t v i t e lé t s tb .

A helyes képarány. A szabályos t e l ev í z i ó - képmező 3 : 4 a rányú . Ennek megfe le lően a v izsgálókép szélein egymástó l egyen lő távolságra 6—6, i l l e tve 8—8 nyí lhegy lá tha tó . A képarány a k k o r helyes, ha ezek a ny í lhegyek a kép e r n y ő szé le i t é r i n t i k . I lyen beállítás esetén a v izsgálóképen levő vízszintes és függőleges vona lak párhuzamosan f u t n a k a k é p e r n y ő széle in.

A helyes linearitás. A v izsgálókép közepén egy nagy k ö r , a széleken pedig k isebb k ö r ö k l á tha tók . Helyes l inear i tás esetén ezek szabályos a lakúak. A képsarkokban levő kis k ö r ö k a s o r o k kezde tének , i l l e tve végének l ine-ar i tásvizsgálatára, a nagy k ö r ped ig a képközép l inear i tásvizsgálatára szolgál . A he ly te len l inear i tás i rányában a k ö r ö k e lnyú lnak .

137

A felbontóképesség. A v izsgálókép egy i k leglényegesebb e leme a vízszintesen és függőlegesen e lhe lyezkedő ék a lakot a l k o t ó vona lcsopor t . Ezek segítségével í t é lhe t j ük meg, i l l e tve á l l í t ha t juk max imál is ra a készülék függőleges és vízszintes i rányú fe lbontóképességét . A z ék alakban e lhe lyezkedő vonalak k ö z ö t t a 300, 400, 500 és 600, ¡11. a felső függőleges vonalak m e l l e t t a 100, 150 és 200-as számjegyeket lá tha t juk . Ezek a számok a vevő fe lbontását adják meg. Ha például a k a p o t t képen jó l meg t u d j u k egymástó l k ü l ö n b ö z t e t n i a vízszintes vonalakat a 400-as számig, ez azt j e l e n t i , hogy a készülék függőleges i rányú fe lbontóképessége 400 sor . A függőleges ék alakú vona lak összefolyása a nagyobb f rekvenc iák rossz á t v i t e l é rő l t anúskod i k . A vízszintes i rányú fe lbontóképesség és az á t v i t t f rekvenciasáv szélessége k ö z ö t t ugyanis szoros összefüggés van. Tá jékoztatásu l ezt az összefüggést a k ö v e t k e z ő adatokka l ad juk m e g :

Megkü lönbözte the tő függőleges vonalak mel le t t i szám

200 250 300 400 450 500

A vevő által á tv i t t frekvenciasávszélesség (MHz)

2,5 3,13 3,74 5 5,63 6,25

Meg ke l l azonban jegyeznünk , hogy a képmező sarkaiban a t ö k é l e t l e n fókuszolás és k i té r í tés m ia t t a m e g k ü l ö n b ö z t e t h e t ő vonalak száma r e n d sze r in t 50—100-zal kevesebb, m i n t a képmező közepében.

M i n t i smere tes , az O IR szabvány a 625 soros (függőleges i rányú) képfe lbontás t írja e lő. E szabvány szer in t t e r v e z e t t és megép í te t t adó és vevő töké le t lensége m ia t t azonban a gyakor la tban ezt nem lehet e l é r n i . Jónak m o n d h a t ó a készü lék vízszintes i rányú fe lbontóképessége, ha a függőleges vona lakat m e g k ü l ö n b ö z t e t h e t j ü k 400-ná l . Ennél nagyobb fe lbon tások (p l . 500) csak k ivá ló minőségű v e v ő k k e l és ki fogástalan adás esetén é r h e t ő k e l . A függőleges i rányú fe lbontás t a vízszintes vona lakra v o n a t k o z ó számokbó l í t é l he t j ük meg. Ez rendszer in t va lamivel nagyobb, m i n t a vízszintes i rányú fe lbontás.

A kontraszt és a gradáció. K o n t r a s z t o n a képcső e rnyő jén l é t r e j ö t t kép leg feke tébb rész le tének árnyalatát é r t j ü k a leg fehérebb részletéhez képest . A képcső nem bír el o lyan erős k o n t r a s z t o t , am i l ye t p l . egy napfényes tá j ad ( 5 0 0 0 : 1 - t ő l akár 10 0 0 0 : 1 - i g ) . A szem kedvező megvi lágí tási aránya kb . 200 : 1. Moz iná l ez az arány 100 : 1, te levíz iónál pedig va lamivel k isebb. A f ényképmáso la tokon a leg jobb esetben is csak ennek a fele é r h e t ő e l , ez azonban még nem zavarja a kép szemlélését . A te lev íz ió -készü léke t úgy kel l beá l l í tan i , hogy a v izsgálókép j o b b oldalán az egymás alat t levő k o c k á k b ó l , ame lyek egyre v i lágosabbak, m iné l t ö b b e t kü lönböz te thessünk meg.

138

A beál l í tást a fényerő- és a kontrasztszabályozókkal végezhe t j ük . Menné l t ö b b a m e g k ü l ö n b ö z t e t h e t ő kocka, annál j o b b a k o n t r a s z t és a gradáció (a vi lágos és a sö té t k ö z ö t t i á t m e n e t i á rnya la tok száma). T ú l nagy képvi lágosság ( fényerőszabályozó max imál is állása) esetén a kép vi lágos részei e l t ű n n e k , a feke te részek pedig szü rkének látszanak. Kis képvi lágosság esetén a vi lágos részek ugyan m e g k ü l ö n b ö z t e t h e t ő k egymás tó l , a szürke részek azonban feke tében o lvadnak össze. A fényerőszabályzóval egy időben a kon t rasz t szabályozót is á l l í tanunk ke l l , hogy helyesen kon t rasz tos képe t kap junk .

A kisfrekvenciák átvitele. A v izsgálókép alján levő k ü l ö n b ö z ő hosszúságú sávok egy fo rmán feke ték . Ha a k is f rekvenc iák á tv i te le rossz, ezek a sávok nem töké le tesen és egy fo rmán feke ték , hanem ba l ró l j o b b r a haladva k iv i lá gosodnak.

A nagyobb frekvenciák hibás á tv i te le meg lá tha tó a kép baloldalán levő, f e l ü l r ő l a lu l ra vastagodó vonal e l to rzu lásábó l is. A vonal m e l l e t t számok vannak. A m e l y számnál a vonal e l t o r z u l , ahhoz a számhoz t a r t o z ó f rekvenc ia á tv i te le rossz.

139

A T E L E V Í Z I Ó - A N T E N N Á K

Á l t a l á n o s t u d n i v a l ó k

A te lev í z i ó képe rnyő jén m e g j e l e n ő képek csak a k k o r t i sz ták , élesek, ha a vevőkészü lék eléggé erős j e l eke t kap. A vé te l i he lyhez é rkező e l e k t r o mágneses hu l l ámbó l l ehe tő leg m iné l t ö b b je l feszül tséget kel l szá l l í tanunk a készülék bemene téhez . B i z tos í tanunk ke l l azt , hogy a hasznos je l nagyobb legyen a zavarokná l , i l l e t ve eléggé nagy legyen ahhoz, hogy a készülék első fokozatá t vezére ln i t ud j a . Ezt a fe lada to t a vevőantennával o l d h a t j u k meg.

A ház te tőn e lhe l yeze t t , helyesen m é r e t e z e t t vevőantennára annál nagyobb szükség van , menné l k isebb a vevőkészü lék érzékenysége (menné l e rősebb je l ke l l a működ te téséhez ) , és menné l távo labb van a vevő az adóá l l omás tó l . A t e t ő a n t e n n á t a szobaantenna csak a k k o r he l ye t t es í t he t i , ha a vé te l i he lyen elég nagy az adó t é r e r e j e (menné l köze lebb vagyunk az adóhoz , té rerőssége annál nagyobb) és a vevő érzékenysége.

A legegyszerűbb te lev íz ió -vevőan tennák a s í kd ipó l - és a ha j l í t o t t d i pó lan tenna .

A síkdipól- ( fé lhu l lámú d ipó l - ) an tenna alakját a 94o ábra mu ta t j a . A d i p ó l ké t kar ja egymástó l szigetelőanyaggal van elválasztva, és a tápkábe l (an tennabeveze tő kábel) a ké t kar egymáshoz köze l eső végeihez csat lakoz ik .

A!2

I—Koaxiális kabei (720.)

^'Szlgete'ö/ap

XI2

Pógzlfő bilincs

94. áb ra . Te lev íz ió -an tennák : a j s í k d i p ó l ; b) h a j l í t o t t d i p ó l

140

A tápkábel t ovább í t j a az antenna által f e l ve t t feszül tséget a vevőhöz . A d ipó l összhossza k b . a venn i k ívánt hul lámhossz fe le .

A hajlított dipól ( h u r o k d i p ó l ) alakját a 94b ábra mu ta t j a . Ez egy ö n magával párhuzamosan v isszahaj l í to t t a l umín iumcső , ame lynek végei nem é r i n t k e z n e k egymással. A ké te rű tápkábe l ezekhez a végekhez csat lakoz ik . A ha j l í t o t t d i p ó l t k ö n n y ű a t a r t óosz lophoz r ö g z í t e n i , m e r t felső ágának középpon t ja e l e k t r o m o s szempon tbó l semleges. A z an tennát t ehá t i t t szigetelés né lkü l b i l incsbe lehe t fogn i és ezzel a t a r t ó o s z l o p h o z e rős í t en i . A z egész an tennát ezután a t a r t óosz lop fö ldelésével b i z t os í t ha t j uk vi l lámcsapás e l l en .

A ha j l í t o t t d i pó l hossza a hul lámhossz fe lénél az a l ka lmazo t t csővastagságtól függően va lamive l r ö v i d e b b . N e m f e l e d k e z h e t ü n k meg a r r ó l sem, hogy a d i p ó l o k a t az e lek t romágneses hu l lám e l e t r o m o s e r ő t e r é n e k síkjába (amely merő leges a mágneses e r ő t é r r e ) , vagyis a hu l l ám polar izációs síkjába kel l f e lá l l í t anunk . Mive l a budapest i adó (és általában a te lev íz ió -adók) polar izációs síkja vízszintes, ez azt j e l e n t i , hogy a d ipó lan tennáka t vízszintesen kel l fe l szere lnünk .

A dipól irányhatása. M inden d ipó lan tenna i rányha tású . Ez azt j e l e n t i , hogy az antenna egy a d o t t i ránybó l é r kező h u l l á m o k r a a legérzékenyebb . Egy ha tá rozo t t hu l lámhosszra m é r e t e z e t t d i pó l a k k o r szál l í t ja a legnagyobb feszül tséget a vevőhöz , ha i ránya merő leges a hu l lám érkezési i rányára, i l l . az adóál lomás i rányára. A z an tennához más i r ánybó l é r k e z ő h u l l á m o k r a a d i p ó l kevésbé é rzékeny . Sőt, ha az adóál lomás i ránya és a d ipó l sík jának i ránya egybeesik , az an tenna te l jesen é r z é k e t l e n . A z antenna helyes beállítása tehá t igen fon tos a jó vé te l elérése cé l jábó l . Ha az adó és a vevő k ö z ö t t közve t l en átlátás van, az antenna i rányát k ö n n y ű beál l í tan i . Ha ez a nagy távolság vagy rossz idő m i a t t nincs m e g , a t é r k é p e t és i r á n y t ű t ke l l haszná lnunk .

A z antennabeál l í tás t a k ö v e t k e z ő k é p p e n végezzük e l : beá l l í t juk az an tenná t k b . az adó i rányába, ezután lassan e l f o rga t j uk az egy i k i rányba add ig , amíg a kép fel nem b o m l i k . Ezt az an tennahe lyze te t meg je l ö l j ük . Ezután ú jbó l beá l l í t juk az an tennát az e r e d e t i hozzávetőleges i rányba, és az e lőbb i e l forgatást most a másik o lda l ra végezzük. A h o l f e l b o m l o t t a kép , az antennaál lást most m e g i n t meg je lö l j ük . A z így k a p o t t ké t szélső he lyze t k ö z ö t t i középhe lyze tbe á l l í t j uk be véglegesen az an tenná t .

Ezt a m ű v e l e t e t é rdemes t öbbszö r megcs iná ln i , m ive l lehetséges, hogy a vevőn a kép fe lbomlás más o k b ó l k ö v e t k e z e t t be, és ez megtévesz tő lehe t .

A z an tenna i rány beál l í tásakor e l ő f o r d u l h a t az is, hogy a leg jobb v é t e l t nem a vá r t i r ánybó l kap juk . Ez kü lönösen a k k o r f o r d u l e lő , ha az adó és a vevő k ö z ö t t nincsen közve t len át látás. Ez esetben ugyanis a hu l l ámok nem az adó tó l é r k e z n e k közve t l enü l a l eg röv idebb ú t o n , hanem va lami lyen v isszaverő-f e l ü l e t t ő l (95. ábra) . I lyen v isszaverőfe lü le t va lami l yen nagyobb t e r e p t á r g y , hegy, é p ü l e t t ö m b , híd s tb . lehet . A vevőantenna i rányá t i l y e n k o r a v isszaverő f e l ü l e t i rányára kel l merő legesen beál l í tan i .

141

4űojnftnni; Visszaverő felület

95. ábra . V isszaver t hu l l ám vé te le

A te lev í z i ó képe rnyő jén meg je lenő „ s z e l l e m k é p " is gyakran va lami lyen v isszaverő fe lü le t k ö v e t k e z m é n y e . Ez esetben az t ö r t é n i k , hogy a vevőhöz az adó tó l nemcsak közve t len hu l l ámok é r keznek , hanem b izonyos késéssel v isszaver t hu l l ámok is. Ha a sze l l emkép á l landó j e l l egű , az an tenna i rányá t meg kel l vá l t oz ta tn i o l y m ó d o n , hogy a gyengébb hu l l ámoka t egyál talában ne vegye. E k k o r e l ő fo rdu lha t az is, hogy az antenna i ránya sem az adó, sem ped ig a v isszaverőfe lü le t i rányára nem merő leges .

Az antenna illesztése. M i n d e n an tennat ípusnak van egy j e l l emző je , amely az a d o t t t í pus ra á l landó. Ezt a j e l l e m z ő t az antenna ellenállásának ( impedanciá jának) nevez ik , é r t é k é t o h m b a n adják meg. A s í kd ipó l e l l e n állása 72 í l , a ha j l í t o t t d ipó lé ped ig 240—280 f i (szerkezet i fe lép í tésé tő l függően) .

A vevőkészü lék a k k o r kapja az an tenná tó l a l eg több energ iá t , ha az antenna el lenállása, a bevezető ( táp-) kábel el lenállása és a vevőkészü lék b e m e n e t i el lenállása egyen lő . E k k o r azt m o n d j u k , hogy az i l lesztés helyes.

A ná lunk g y á r t o t t te lev íz ió -vevőkészü lékek bemene t i el lenállása 240 Í2 . A ke reskede lemben kapható k é t e r ű szalagkábel ellenállása sz in tén 240 Q . Ezek szer in t a ha j l í t o t t d ipó l a szalagkábellel és 240 O bemene t i el lenál lású vevőve l i l l eszked ik .

Ha az antenna ellenállása és a tápkábe l ellenállása k ü l ö n b ö z ő , a k k o r közé jük a j ó vé te l biztosítása cél jából i l l esz tő tago t ke l l sze re ln i .

Tápkábelek. A n t e n n a l e v e z e t ő k é n t ké t fa j ta tápkábe l t e r j e d t el l eg jobban . A z egy ik a m á r e m l í t e t t 240 Q - o s k é t e r ű szalagkábel (96a ábra), a másik

flűanyag-szigetelS

Vezető ér —

b)

96. áb ra . T á p k á b e l e k : a) sza lagkábe l ; b) koax iá l i s kábel

142

Direktor

Hajlított dipól

Reflektor

97. áb ra . A d i r e k t o r és a r e f l e k t o r e lhelyezése

pedig az egyszerű á rnyéko ló - ^ Adó iránya köpennye l e l l á t o t t 72 0 - o s koaxiál is kábel (96b ábra). A koaxiá l is kábel e lőnye a szalagkábelhez képest , hogy kevésbé é rzékeny a zavar o k r a , és jó l i l l eszked ik a s íkd ipó lhoz . H a j l í t o t t d i p ó l hoz használva, i l lesztőszalagot ke l l az an tenna és a kábel közé sze re lnünk . A szalagkábel sokka l o lcsóbb, és i l l eszked ik a ha j l í t o t t d i pó lhoz .

A z e l m o n d o t t a k b ó l t ehá t az k ö v e t k e z i k , hogy a 240 O - o s bemene t i el lenál lású vevőkészü lék esetén az antenna i l lesz tés t legegyszerűbben szalagkábel le l és h a j l í t o t t d ipó l la l é r h e t j ü k e l . 72 O - o s b e m e n e t i el lenál lású vevőkészülék esetén ped ig a helyes i l lesztéshez koaxiá l is kábe l t és s í kd ipó l t ke l l használnunk.

Reflektorok és direktorok. Ha a d ipó lan tenna mögé b izonyos távolságra megfe le lő hosszúságú veze tő t he lyezünk , az m i n t reflektor m ű k ö d i k . A re f lek t o r a f e l f ogo t t e lek t romágneses hu l l ámoka t az an tennához v isszaver i . Ha helyesen választ juk meg a t é r k ö z t a d ipó l és a r e f l e k t o r k ö z ö t t , a v isszavert hu l l ámok hozzáadódnak a d ipó l által közve t l enü l v e t t h u l l á m o k h o z , a vevőhöz k e r ü l ő j e lek t ehá t e rősebbek lesznek. U g y a n a k k o r a r e f l e k t o r e lnyomja a há tu l r ó l j ö v ő , venn i nem k ívánt j e l e k e t .

A d i p ó l elé he lyeze t t veze tő t , p l . egy a l u m í n i u m csövet , direktornak nevezzük. A d i r e k t o r hossza és t á v o l -sága a d i p ó l t ó l o l y a n , hogy az általa f e l v e t t h u l l á m o k a t a d i p ó l h o z sugározza, annak hatását t e h á t növe l i (97. ábra).

D i r e k t o r t és r e f l e k t o r t t e rmésze tesen s í kd ipó lhoz is lehet használni . Á l ta lában a r e f l e k t o r va lamive l hosszabb, a d i r e k t o r ped ig va lamive l r ö v i d e b b , m i n t a d i p ó l .

Még t ö b b energ iá t veh e t ü n k fel a k ívánt i r á n y b ó l ,

ha t ö b b d i r e k t o r t haszna- 98 . áb ra . Négye lemes t e t ő a n t e n n a szerelése

143

l ünk . A z o k a t az an tennáka t , ame l yeknek r e f l e k t o r a és egy vagy t ö b b d i r e k t o r a van, Yagi-antennáknak nevezzük .

Az antennanyereség azt muta t ja , hogy egy an tennakomb inác ió hatása menny i ve l nagyobb a s íkd ipó l hatásánál. Menné l nagyobb az an tennanyereség, annál j obban veszi az antenna a gyenge j e l e k e t , s egyú t ta l nagyobb az i rány hatása is. A z an tennanyereséget dec ibe lben (dB) fe jez ik k i . A z egyszerű d i p ó l nyeresége 0 dB. A r e f l e k t o r r a l és d i r e k t o r r a l e l l á t o t t d ipó l (98. ábra) nyere sége 5—8 dB .

A z a n t e n n a a d a t a i

A te lev íz ió -an tenna felál l í tása inkább szerelési m u n k a , m i n t e l e k t r o m o s te rvezés . Sok te lev íz ió - tu la jdonos , bár m i t sem é r t a r ád ió techn i kához , megfe le lő ada tok b i r t okában az an tennaépí tés t saját maga végzi e l . Ehhez csak egy kis ügyesség, vál lalkozás és k ö r ü l t e k i n t é s szükséges. A m i k o r a te lev íz ió -an tennákka l bővebben és rész le tesebben fog la l kozunk , m i n t a t e l ev í z i ó egyéb t e r ü l e t e i v e l , a vá l la lkozó sze l lemű o lvasóknak k í vánunk segí ten i .

M i n t h o g y Magyarországon, pon tosabban a D u n á n t ú l négy te lev íz ió adóál lomás műsora v e h e t ő (Budapest , Pozsony, Bécs és Grác) , ezek f r e k v e n ciájára m é r e t e z e t t an tennák adata i t k ö z ö l j ü k e lsősorban. A h a j l í t o t t d i p ó l t , r e f l e k t o r t és d i r e k t o r t a lumín iumcsőbő l készí t jük . A z an tennát a vevőve l szalagkábel lel k ö t j ü k össze.

A z a n t e n n a m é r e t e k e t az 1. táb lázatban f og la l t uk össze, az ada toka t c e n t i m é t e r e k b e n a d t u k meg . Más f rekvenc iá ra az é r t é k e k e t a táblázat u to l só oszlopában m e g a d o t t kép le t t e l számí tha t juk k i . Ehhez elsősorban az szükséges, hogy az adóál lomás f rekvenc iá já t hu l lámhosszra számítsuk á t :

300

' l m = f M H z '

ahol A a hul lámhossz m-ben és f a f rekvenc ia M H z - b e n . Ezután a k a p o t t X é r t é k e t behe lye t tes í t j ük a kép le tbe , és e lvégezzük a számítást.

Hajlított dipól. Vázlatos alakját a 99. ábra muta t ja , m é r e t e i t az 1. táb lázat ta r ta lmazza. Középpon t j a (leágazási végeivel szemben) e l e k t r o m o s s z e m p o n t b ó l semleges. Ezen a he lyen az antenna fémesen r ö g z í t h e t ő a t a r t ó osz lophoz. A z antenna és a szalagkábel közé nem szükséges k ü l ö n i l lesztés.

Hajlított dipól reflektorral. Ha a d ipó l mögé negyed hu l lámhosszny i ra a d ipó lná l va lamive l hosszabb an tennae leme t he lyezünk e l , a d ipó l hatásfoka javu l . A r e f l e k t o r r a l e l l á t o t t d i pó l (100. ábra) nyeresége 4—5 d B ; m é r e t e i t az 1. táblázat adja meg .

144

A N T E N N A M É R E T E K A 99. , 100. ÉS 101 . Á B R Á K S Z E R I N T 1. táb láza t

T e l e v í z i ó - a d ó

Budapes t Pozsony Bécs | G rác 1 . T V - c s a t o r n a I 2 . T V c s a t o r n a I I I / 5 . T V - c s a t o r n a I l i / 7 . T V - c s a t o r n a (49,75—56,25 I (59,25—65,75 I (175,25—180,75 (189,25—194,75

M H z ) | M H z ) M H z ) M H z )

Más f r e k v e n c i a

fcsetén

270

284

258

142

11,5

2 ,8

228

240

218

120

9,6

2 ,4

80

84

76

42

3,4

0,8

74

78

71

40

3 ,2

0 ,7

d

f

0

0,95 -2

A

2 X

0,91 -2

0,25 X

-- 0 ,02 X

0,005 X

Az ér tékek cm-ben ér tendők

Hajlított dipól reflektorral és direktorral. A n t e n n á n k hatásfokát t o v á b b n ö v e l h e t j ü k , ha a d i p ó l elé a hul lámhossz fe lénél va lamive l r ö v i d e b b e l e m e t he lyezünk . A r e f l e k t o r o n k ívü l a d i p ó l h o z tehá t még egy d i r e k t o r t is haszná lunk (101 . ábra) . A z antennanyereség ez esetben 6—7 dB.

A z i l yen an tenna azonban nem i l l eszked ik közve t l enü l a szalagkábelhez. A d i p ó l és a szalagkábel közé tehá t i l lesztőszalagot ke l l he lyeznünk . A helyes i l lesztést úgy é r h e t j ü k e l , hogy a h a j l í t o t t d i p ó l k é t tagja közé egy ha rmad i k t a g o t is he l yezünk . A ha j l í t o t t d i p ó l össz-szélességét megké tsze rezzük , a

9 9 . áb ra . H a j l í t o t t d i p ó l 100. á b r a . H a j l í t o t t d i p ó l r e f l e k t o r r a l

10 A t e l e v í z i ó \ 45

szalagkábelt pedig a középső taghoz csat lakoz ta t juk . A r e f l e k t o r o s és d i r e k -t o r o s d ipó l m é r e t e i t az 1. táblázat ta r ta lmazza .

Öte/emes antenna. Nagy antennanyereség és éles i rányhatás elérése cél jából a távo labb i te lev íz ió -adók vé te léhez ö te lemes an tenná t (102. ábra) szok tak használni . A z antenna m é r e t e i t a 2. táb lázatbó l á l l ap í tha t juk meg. A z ada tok az O IR 12 csatornájára ( I . függe lékben az O IR szabvány fon tosabb

1 0 1 . á b r a . H a j l í t o t t d i p ó l r e f l e k t o r r a l és d i r e k t o r r a l

ÖTELEMES A N T E N N A MERETEI 2. táb lázat

O I R T V - c s a t o r n a

a b C d i

e f S h k /

1 . 276 313 251 249 243 120 73 7 0 74 8 190 2 234 265 213 210 206 103 62 59 63 8 160

3. 179 206 165 163 160 79 48 46 49 8 124 4. 162 187 150 149 145 72 44 42 44 8 112 5. 151 171 137 136 133 66 40 38 i 4 0 8 103 6. 73 84 72 72 70 32 21 50 1 42 8 56 7. 69 84 68 68 66 31 21 53 36 8 53 8. 68 80 66 66 65 30 21 49

! 3 7 8 51

9. 66 76 64 61 61 29 16 45 38 8 49 10. 60 70 61 61 61 26 19 44 31 8 47

11 . 58 71 58 58 57 26 19 39 35 8 45

12. 55 68 56 56 53 24 25 38 34 8 44

A z é r t é k e k c m - b e n é r t e n d ő k

146

Aüá iránya

L / 102. ábra. Ö te lemes antenna

adatai t ) vona t koznak . A z an tennae lemeke t és a ha j l í t o t t d i p ó l t 1—2 cm-es á t m é r ő j ű a lumín iumcsőbő l kész í the t jük .

Ha ehhez az antennához 72 -Q-os koaxiá l is kábel le l csat lakozunk, ami b iz tosí t ja a tápkábe l által f e l ve t t zavarszint csökkentésé t , a k k o r a csatlakozást a 103. ábra szer in t kel l e lvégeznünk. A z i l lesztést b iz tos í tó ha j l í t o t t kábe l darab hosszát (I) a táblázat u to lsó rova ta adja meg. A koaxiá l is kábel használatának fe l t é te le , hogy vevőnk bemenetéhez ez a kábel i l l eszked jen .

Vevőhöz 103. ábra . Koax iá l i s kábel i l lesztése h a j l í t o t t d i p ó l a n t e n n á h o z

Egyszerű dipól és szalagkábel illesztése. A z ado t tságok fo l y tán e lő fo r du lha t o lyan eset is, hogy egyszerű d i pó lan tenná t kel l csa t l akoz ta tnunk a 240 .Q-os bemene t i el lenál lású vevőkészü lékhez . M ive l az egyszerű d ipó l el lenállása 72 Ü, az antenna és a készülék közé nem csa t lakoz ta tha t juk m i n d e n

10* 147

t o v á b b i né l kü l a szalagkábelt . A z an tenna és a kábel k ö z ö t t i i l lesztést b iz tosí t a n u n k k e l l . Ennek lehetőségét a 104. ábra muta t ja . A t r a n s z f o r m á t o r t képező kábe ldarabokat középen egymástó l 8—10 cm távolságra ke l l széthúzn i , a kábe ldarabok egyenkén t i hossza pedig a budapest i te lev íz ió -adó vé te le esetén k b . 120 cm legyen. A d ipó l összhossza kb . 280 c m .

Vevőhöz 104. ábra. Szalagkábel illesztése dipólantennához

A k e r e s k e d e l e m b e n k a p h a t ó t e l e v í z i ó - a n t e n n á k

A ke reskede lemben há rom t ípusú antenna kapható . M i n d h á r o m antenna 240 £2-os szalagkábelhez i l leszked ik . Ezeket az an tennákat az O r i o n - s z e r v i z

szál l í t ja, i l l e tve e leme i a z a m a t ő r b o l -t o k b a n szerezhe tők be. A z an tennák a budapest i te lev íz ió-adóá l lomás f rekvenc iá já ra vannak mére tezve .

A z első an tennat ípus egyszerű h a j l í t o t t d i p ó l . E lemek száma 1, nyereség 0 dB , f rekvenciasáv 47,5—59,5 M H z . M é r e t e i a 105. ábrán l á tha tók .

105. ábra . H a j l í t o t t d i pó l an tenna

A második an tennat ípus t és m é r e t e i t a 106. ábra muta t ja Ez egy r e f l e k t o r r a l e l l á t o t t d i p ó l . E lemek száma 2, nyereség 3 d B , f rekvenc ia sáv 45,5—59,5 M H z .

148

A ha rmad ik an tenna t ípus t , a há romtagú ha j l í t o t t d i p ó l t e g y r e f l e k t o r -ral és k é t d i r e k t o r r a l a 107. ábra mu ta t j a . E lemek száma 4 , nyereség 6 dB , f rekvenciasáv 49—56,5 M H z .

106. áb ra . H a j l í t o t t d i pó l an tenna egy r e f l e k t o r r a l

Budapesten az első an tennat ípus használata e legendő még k isebb érzékenységű v e v ő k esetén is. Többe lemes antennával csak a k k o r é rdemes k ísé r le tezn i , ha nagyok a vé te l i zavarok , ha az egyszerű h a j l í t o t t d ipó l la l nem lehet k i küszöbö ln i a „ s z e l l e m k é p e t " . Ké t - és négyelemes an tennáka t Budapes t tő l nagyobb távo lságokon használnak, ahol a vé te l i v i szonyok gyen gébbek .

107. áb ra . H a j l í t o t t d ípó lan tenna egy r e f l e k t o r r a l és ké t d i r e k t o r r a l

149

A z a n t e n n a é p í t é s s e l k a p c s o l a t o s t u d n i v a l ó k

lé t ' M i e l ő t t az an tenna felál l í tási he lyé t k ivá lasztanék, alapos „ t e r e p s z e m -

t a r t s u n k a ház te tőn . A z an tenná t l ehe tő leg a ház te tő legmagasabb pont ján á l l í tsuk fe l .

A z a n t e n n a t a r t ó oszlop az an tennát m iné l magasabbra emel je a ház te tő sz int je fö lé . Ü g y e l j ü n k a r ra , hogy az an tennához kevés zavar érkezhessen.

Ha az utcán nagy a f o r g a l o m , az an ten nát i nkább a t e t ő udvar fe lő l i részén á l l í t suk fe l .

A z an tenna ta r t ó osz lopo t és az an tenna leveze tő kábe l t ne szere l jük erősá ramú veze ték közve t len köze lébe. Ha a t e t ő n va lami lyen csővezeték van , azt ne használ juk fel az antennaosz lop rög zí téséhez. Nagy szélben az antennaosz lop mozog , és a csővezetékben ká r t okozha t . A z an tennaosz lopo t legajánlatosabb a padlásgerendázathoz rögz í ten i b i l incsekkel a 108. ábra szer in t .

A z an tenna leveze tő kábe l t r öv i d ú t o n vezessük a készülékhez. A kábel a t e t ő h ö z , csatornázathoz ne é r jen . Ezt t á v k ö z t a r t ó sz ige te lőkke l b i z tos í tha t j uk .

A d ipó l és a tápkábe l csatlakozási pon t j á t v é d j ü k a nedvességtő l . A z a lum í n i u m és a réz (vagy más fém) é r in tés i

helye nedvességre k ö n n y e n rozsdásodik , a m i n e k köve t kez tében megszűn ik az é r i n t kezés . A csatlakozási p o n t o k a t t ehá t vastagon be kel l kenn i o la j fes tékke l vagy j o b b v ízmentes csat lakozó d o b o z t használni .

A z an tennát v i l lámcsapástól véden i ke l l . A z i s m e r t e t e t t an tenna t ípusok esetén ezt az a n t e n n a t a r t ó oszlop fö lde lésével é r j ük e l . M i n t már e m l í t e t t ü k , a h a j l í t o t t d i p ó l , a r e f l e k t o r és a d i r e k t o r középpon t ja fémes ér in tkezésse l r ö g z í t h e t ő a k e r e s z t t a r t ó h o z , i l l e tve az a n t e n n a t a r t ó osz lophoz. Ha tehá t ezt f ö l de l j ük , az egész antenna fö lde lve van ané l kü l , hogy ez a vé te l r e hatással l enne .

108. áb ra . A n t e n n a o s z l o p rögz í tése a pad lásgerendázathoz

A s z o b a a n t e n n á k

A z adóál lomáshoz köze l i he l yeken , ahol nagy a té re rősség , a v é t e l t szobaantennával is b i z tos í tha t juk . Ez esetben feleslegessé vá l ik az antennaszerkeze t , a t a r t ó o s z l o p és a néha igen hosszú t ápkábe l .

150

Szokásos ipa r i készítésű szobaantennát m u t a t a 109. ábra. Ezt az a n t e n nát a készü lék re szok ták he lyezn i . Kar ja inak egymástó l va ló szöge és hossza á l l í t ha tó . A z an tennát úgy kel l e l f o rd í tan i és k i h ú z n i , hogy a vé te l a l eg jobb legyen.

109. ábra . Te leszkópos szobaantenna

Egyszerű szobaantennát saját magunk is kész í the tünk szalagkábelből . A budapest i adó véte léhez kb . 290 cm-es szalagkábelt vágunk le. A végeken le t i sz t í t j uk az e r e k e t , és egymással összeforraszt juk, közepén pedig az egy ik

é r r ő l e l t ávo l í t j uk a szigetelést és szétvágjuk. A z így k a p o t t ké t e r e t az ugyancsak szalagkábelből kész í te t t csat lakozóvezeték egy-egy eréhez fo r rasz t j uk . Szalagkábelből kész í te t t szobaantennát a 110. ábra m u t a t .

290 cm

Forrasztás--- " f f

w Vevőhöz

110. áb ra . Szalagkábelből készí te t t szobaantenna

A szalagkábelből kész í te t t szobaantennát szigeteléssel e rős í t j ük a fa lhoz vagy az a j tó - , ablakfé l fához. M i e l ő t t azonban a végleges ki feszítést m e g t e n n ő k , az an tennát be kel l á l l í tanunk . Ezt úgy végezzük e l , hogy az antenna egy ik végét ideiglenesen rögz í t j ük , f i gye l j ük a k é p e r n y ő n a vizsgáló-

151

k é p e t , az a d o t t k ö r í v m e n t é n ped ig m o z g a t j u k az an tenna másik végét . A z an tenná t véglegesen abban az i rányban r ö g z í t j ü k , ame ly a l eg jobb v é t e l t b iz tos í t ja . Ez az i rány igen gyakran e l t é r a v á r t i r á n y t ó l . Ennek magyarázata, hogy zá r t he ly iségben az antenna által v e t t hu l l ám nem é r k e z i k k ö z v e t l e n ü l az adóá l l omás tó l . E lő fo rdu lha t az is, hogy j ó v é t e l t csak a k k o r k a p u n k , ha az an tenna hosszát r ö v i d í t j ü k , vagy ped ig V-a lakúra képezzük k i .

. JV-adó

Szoba-antennu

Távolság 25 km 50 km

3 elemes antenna

75 km

5 elemes antenna

100 km

1 1 1 . á b r a . Tá jékozta tás az an tenna t ípusok használatára a távolság függvényében

A szobaantenna kis hatásfoka m i a t t csak nagyérzékenységű v e v ő k h ö z , a he ly i adók vé te léhez használható. A z épü le t falai és a h á z t ö m b ö k ugyanis az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k a t erősen gyeng í t i k . R e f l e k t o r hiányában az á l landó je l legű „ s z e l l e m k é p e t " szobaantennával nemigen lehe t k i k ü s z ö b ö l n i .

A 111. ábra megadja a k ü l ö n b ö z ő távo lságokban használható an tennat í pusoka t .

152

A V É T E L I H I B Á K

A k é s z ü l é k h i b á k

A te lev íz ió -készü lék meghibásodása általában g y a k o r i b b , m i n t a r á d i ó m ű s o r s z ó r ó v e v ő k é . M i n t tapaszta la tbó l is t u d h a t j u k , a r á d i ó v e v ő eset leg 5—10 é v i g is m ű k ö d i k ané l kü l , hogy javí tásra szoru lna . A te lev í z ió készülék esetén már nem i lyen kedvező a he lyze t , a s ta t i sz t i kák szer in t a készü léke t éven te ke l l jav í tan i .

Ismerve a rád ióvevő és a te lev íz ió -készü lék fe lép í tését és működés i e l vé t , ezen nem is csodá lkozha tunk . A r á d i ó v e v ő k legnagyobb része 3—6 e l e k t r o n c s ő b ő l és a hozzájuk t a r t o z ó á r a m k ö r ö k b ő l á l l , a te lev íz ió -készü lékek pedig 12—25 e l ek t r oncsőve l , képcsővel és igen b o n y o l u l t á r a m k ö r ö k k e l m ű k ö d n e k . Természe tes do log , hogy a b o n y o l u l t a b b sze rkeze t meghibásodási lehetősége nagyobb , m i n t az egyszerűbbé. N e m vé le t l en t e h á t , hogy a te lev íz ió -készü lék gyakrabban k e r ü l javí tásra, m i n t a rád ióvevő .

A te lev íz ió -készü lék meghibásodása azonban nem m i n d i g nagy. A javítás sokszor igen egysze rű ; ta lán csak va lami lyen szabályozószerv u tánál l í -tására, meg lazu l t csat lakozó megigazítására vagy csőcserére van szükség. Érde mes lesz t ehá t m e g i s m e r k e d n ü n k az egyszerűbb h ibák t ü n e t e i v e l és k iküszöbö lés i l ehe tőségükke l . Tanácsos legalább anny i t m e g t a n u l n i , hogy m i k o r szükséges szakemberhez f o r d u l n u n k , és m i k o r há r í t ha t j uk el magunk is az egyszerűbb h ibá t .

Bevezetésül azonban még a n n y i t : m i e l ő t t k é s z ü l é k ü n k e t h ibával vádo lnánk , g y ő z ő d j ü n k meg a r r ó l , hogy nem adóhiba okozza-e a baj t , vagy eset leg vevőan tennánk a „ b ű n ö s " ( I . később : A z antenna h ibá i ) . A másik do log p e d i g : készü lékünkhöz ne n y ú l j u n k (a kü lső k e z e l ő g o m b o k k i vé te léve l ) , amíg a garancia é rvényes .

A te lev íz ió -készü lék h ibá i t az esetek t ú l n y o m ó többségében a rossz csövek okozzák . Ha meg t u d j u k á l lap í tan i , m e l y i k cső rossz, sok javítási kö l t sége t t a k a r í t h a t u n k meg.

A gyanús csövet vagy csöveket le ke l l m é r e t n ü n k . A postaszolgálat ezt ingyen végzi e l . A gyanús csöveket t e h á t k i ke l l v e n n ü n k a készü lékbő l , és e l v i n n ü n k a rád ió tanácsadóba. Egyszerűbb azonban, ha a gyanús csövet azonos t ípusú jóval cseré l jük k i . Ehhez azonban az szükséges, hogy a megfe le lő t a r ta lékcsövek rende l kezésünk re á l l janak.

A k é s z ü l é k n e m m ű k ö d i k . Ha a képcsövön nincs kép , a hangszóróbó l pedig n e m ha l lunk semmi l yen hangot , nézzünk bele a készü lékbe a hát lap

153

szel lőzőnyí lásain ke resz tü l . F igye l jük m e g : izzanak-e a csövek. Ha a csövek nem izzanak, a készülék csat lakozózs inór já t húzzuk k i a k o n n e k t o r b ó l , és a k o n n e k t o r b a csat lakoztassunk egy asztali lámpát . Ezzel g y ő z ő d j ü n k meg a r r ó l , hogy a k o n n e k t o r b a n van-e feszül tség. Ha az asztali lámpa nem v i lágí t ,

e l l enő r i zzük a hálózat i b i z tos í tékoka t . Ha a k o n n e k t o r b a n van feszül tség (az asztali lámpa v i lágí t ) , nézzük meg, nem éget t -e k i a készülék b iz tos í téka. Ha a b i z tos í t ékok j ó k , a készülék csat lakozó-zs inór já t nézzük m e g : nem szakadt-e.

A z e m l í t e t t h ibalehetőségek kizárása eset é n csőhibára gyanakodha tunk . Ha a csövek soros fű tésűek — a m o d e r n te lev íz ió -készü lékek ál talában i l yenek — és egy cső rossz, szakadt a fű tése , megszakad a csövek f ű t ő á r a m k ö r e , és egy ik cső

112. ábra. A k ikapcso l t készülék veszélyes tö l tése inek kisütése sem Í Z Z Í k I l y e n k o r eset

leg az összes csövet egyenkén t e l l e n ő r i z n ü n k ke l l . A készülék csőelhelyezési vázlata a készülék hátlapján ta lá lha tó meg, i l l e tve a csőfoglalat m e l l e t t fel van t ü n t e t v e , hogy m i l yen cső való bele.

I t t azonban egy p i l lanat ra meg ke l l á l l nunk . A készülék belsejét eml í t e t t ü k ! Hogy a készülék belsejét megnézhessük, a há t lapo t le ke l l v e n n ü n k . Ez azonban veszélyes! A hát lap l evé te l eko r a csat lakozózs inór t m i n d i g k i ke l l húzni a k o n n e k t o r b ó l !

A készülék nagyfeszültségű részéhez (12—17 000 V) t a r t o z ó k o n d e n z á t o r o k veszélyes t ö l t é s e k e t t a r t a lmazha tnak még a k k o r is, ha a készülék k i van kapcsolva. M i e l ő t t t ehá t a k i kapcso l t készülékbe nyú lnánk , a fe lha l m o z o t t t ö l t éseke t k i ke l l s ü t n ü n k . A k isütés i lehetőséget a 112. ábra mu ta t j a . A z ábrán egy te lev íz ió -vevőkészü lék belső fe lépí tése lá tha tó , e r r ő l f e l i s m e r h e t ő bá rme ly készülék megfe le lő része. A k isütés abból á l l , hogy j ó sz ige te lőnyé l le l e l l á t o t t csavarhúzóval r ö v i d r e z á r j u k az a d o t t p o n t o k a t az alvázzal. Eközben nagyon vigyázzunk. Ha a képcsövet ütés é r i , vagy ha a csavarhúzóval megsér t j ük , könnyen fe l robbanha t , ez pedig halálos sebesülést okozha t .

154

113. áb ra . A kép keskeny. A vízszintes k i t é r í t ő c s ö gyenge. Képszélességszabályozót á l l í t an i , vagy csövet cseré ln i

114. áb ra . A kép alacsony. A függőleges k i t é r í t ő c s ö gyenge. Képmagasságszabályozót á l l í t an i , vagy csövet cseré ln i

Ha a hibás csövet meg ta lá l tuk , a k k o r j ó csővel cseré l jük k i . Ha a csövek j ó k , és a készülék mégsem m ű k ö d i k , a javítással ne k ísé r le tezzünk t o v á b b . H í v j u n k k i hivatásos műszerészt .

Ha a csövek párhuzamos fű tésűek , a hibás fű tőszá lú cső fe lder í tése k ö n n y e b b . Csak a rossz cső nem i zz i k ; a t ö b b i ped ig igen.

M e l y i k csövet e l l e n ő r i z z ü k ? E l ő fo rdu lha t az is, hogy a cső izz ik , de mégis hibás. Hogy me ly i k cső lehet a hibás, ar ra az észlel t t ü n e t b ő l k ö v e t k e z t e t h e t ü n k . Ha a képernyő világít (a képmező — raszter — megvan) , de nincs se hang, se kéf>, a k k o r valószínűleg vagy a rádiófrekvenciás erősitőcső, vagy az oszcillátor, NI. keverőcső vagy a középfrekvenciás erősítőcsövek valame ly i ke hibás. Tehát ezeke t kel l e l l e n ő r i z t e t n ü n k még a k k o r is, ha izzanak. A képcső vi lágítása a r r ó l t a n ú s k o d i k , hogy a készülék áramel látásával n in csen ba j .

Ha azt tapaszta l juk , hogy kép van, de hang nincs, a k k o r e l l enő r i zzük a hangközépfrekvenciaerősítő-, a hangdemodulátor- és a hangerősítő csöveket .

Ha a képcső világít és van hang, de kép nincs, va lószínűleg a vldeo-erősítőcsö a hibás. Esetleg a középfrekvenciás erősítőket és avideo-demodulátort is e l l e n ő r i z n ü n k k e l l .

Ha van hang, de az ernyő nem világit, a vízszintes kitérítő- (oszc i l lá tor -és végerős í tő - ) csöveket és a nagyfeszültségű egyenirányító csövet méressük le.

Ha a vízszintes k i t é r í t ő c s ö v e k igen gyengék , a kapott kép szélessége kicsiny és a sorampl i tudó-szabá lyozóva l ( r endsze r i n t a készü lék háto lda lán van és csavarhúzóval á l l í tha tó) a beál l í tást már nem t u d j u k e lvégezni (113. ábra).

Ha a kép szélessége normál, de kicsiny a magassága és a képmagasság-(függőleges a m p l i t ú d ó - ) szabályozóval ( rendsze r in t a készülék hátsó o ldalán van és csavarhúzóval á l l í tha tó) nem t u d j u k beál l í tan i a no rmá l magasságot, a k k o r a függőleges kitérítőcsöveket méressük le (114. ábra).

155

Ha a kép minden irányban kicsiny, az e lőző

leg e l m o n d o t t k é t eset együ t tesen j e l e n t k e z i k ; i l y e n k o r az e l m o n d o t t a k n a k megfe le lően cse lekedj ü n k . A z i l yen h iba o k a azonban a hálózati egyenirányítócső legyengülése, vagy a kis hálózati feszült

ség is lehet . E lő fo rdu lha t az is, hogy a kép kü lönösen a

széleken torzult, és függőleges irányba mozog. E k k o r a sz/nkron/evó/asztó és

vízszintes kitérítőcsövek l ehe tnek hibásak.

Égési s z a g o k . Ha a készü lékekben hálózat i t r a n s z f o r m á t o r van, égési szagot é r e z h e t ü n k . A hibás vagy t ú l t e r h e l t t r a n s z f o r m á t o r sz igetelésének égési szaga ez. I l y e n k o r a készü léke t azonnal kapcso l juk k i , és h í v j unk szake m b e r t .

Ózonszagot okozha t a nagyfeszültségű átü tés is. A te lev í z i ó -vevők képcsövei , m i n t t u d j u k , 12—17 000 V feszültséggel do lgoznak . Egyes veze tékek e lmozdulása, é r i n t k e z ő k k ö r n y é k é n f e l g y ü l e m l e t t p iszok, szigetelési h ibák a nagyfeszültség á tü tésé t i dézhe t i k e lő , am i szikrázással j á r e g y ü t t , ennek alapján a h ibahe lye t k ö n n y e n megá l lap í tha t juk . M ive l a szikrázás nagyobb ká roka t is o k o z h a t , azt r ö g t ö n meg ke l l s z ü n t e t n i . M i n d e n e k e l ő t t k i ke l l kapcsoln i a készü léke t , a 112. ábrával kapcsolatban e l m o n d o t t a k a t e lvégezn i , majd a veze téke t (ahol az á tü tés t tapasz ta l tuk ) egymástó l szétválasztani , a f e l g y ü l e m l e t t p iszko t e l t ávo l í t an i , a sz igetelést ped ig megjav í tan i .

A k é p h i b á k

A kép halvány. Ha a halvány képe t a kont rasztszabályozóval és a f é n y e r ő szabályozóval nem t u d j u k kont rasztossá t e n n i , a k k o r a hiba az an tennánkban lehet ( I . később) . A halvány kép másik o k a a piszkos k é p e r n y ő és védőüveg lehet . A k é p e r n y ő t isz t í tását csak a képcső kiszerelése u tán lehet e lvégezn i . A képcsőrobbanás veszélye m i a t t ezt csak szakember végezhet i el megfe le lő fe lszereléssel ! A k é p e r n y ő t szappanos langyos v ízbe m á r t o t t puha ruhával t i sz t í t j ák .

A halvány képe t okozha t ja még a legyengü l t rád ió f rekvenc iás erős í tőcső is vagy ped ig maga az e l ö r e g e d e t t képcső.

Képszélesség- és képmagasságbeállítás. Ha a víz

szintes (sor i rányú) és függőleges ( kép i rányú ) k i t é r í t ő -csövek öregszenek, a kép összeesik, a képmező nem tölti ki teljesen a képernyő felületét (113. és 114. ábra) . Csavar

húzóval ezt a h ibá t k i k ü s z ö b ö l h e t j ü k a készülék háto ldalán levő szabályozók ál l í tásával. A szükséges kép-

115. ábra. Torz í to t t kép. Linearitásszabályozót esetleg a képmagasságszabályozóval együtt áll ítani

116. ábra. A kép oldalra t o l ó d o t t . Központosító mágnest állítani

szélességet a nagyfeszültségű doboz ban levő t eke rcs magjának állításával szabályozhat juk be. (A vasmaghoz csak sz igete lőanyagból készül t csavarhúzóval n y ú l h a t u n k ! ) Ha a szabályozók ál l ításával nem é r ü n k el cé l t , a k k o r — m i n t már l á t t u k — a megfe le lő csöveket ke l l e l l e n ő r i z n i és a gyengéke t k i cseré ln i .

A szabályozáskor ke l lő óva tossággal j á r j u n k e l . Á r a m ü t é s t kaphat u n k , ha f ö l de l t t e s t ü n k k e l az alvázhoz é r ü n k ! A szabályozáshoz j ó , sz igete l t nye lű csavarhúzót használ junk!

Unearitás beállítása. Ha a kép függőleges irányban torzít (115. ábra) , a

hibát a „ l i n e a r i t á s " szabályozó és a „ k é p m a g a s s á g " szabályozó együ t tes állításával hozha t j uk r endbe .

Központosító mágnes állítása. E lő fo rdu lha t , hogy a képcső nyakán levő mágnes ( I . a 112. ábrá t ) va lami lyen okná l fogva e l m o z d u l h e l y é r ő l . Ez esetben a kép az ernyő valamelyik oldalára eltolódik (116. ábra) . A k ö z p o n t o s í t ó mágnes

ál l í tásakor óvatosan j á r j u n k e l . V igyázzunk , hová n y ú l u n k ! A nagyfeszül tségr ő l ne fe ledkezzünk m e g ! A készülék e lé he l yezzünk t ü k r ö t . így a készü lék m ö g ö t t ál lva is l á tha t j uk a képe t , és a mágnes kis vasmagjának e l fordí tásával , i l l e t ve az egész mágnesnek (gyű rűnek ) a cső nyakán való forgatásával á l l í t ha t j uk he l yé re a k é p e t .

Sorfrekvencia állítása. E lő fo rdu lha t , hogy a sor f rekvenc iaszabá lyozó gombba l a szétesett képet nem t u d j u k he ly reá l l í tan i (117. ábra) . Ez esetben f o r d u l j u n k szakemberhez .

117. ábra. Szétesett kép. A f inom, esetleg a durva sorfrekvenciaszabályozót ál l í tani

157

A v e v ő a n t e n n a h i b á i

A halvány, gyenge kép , a sze l l emkép és az i n te r fe renc ia antennah ibára va l l . Ha az antennára gyanakszunk, m i n d e n e k e l ő t t nézzük meg, nem lazul t -e meg az antennacsatlakozás a készülék b e m e n e t é n , továbbá nem eset t -e k i a banándugó a csa t lakozóhüve lybő l . Ha a csatlakozásnál nem ta l á l unk h ibát , a k k o r a magasantenna he l ye t t a készü lékhez csat lakoztassunk szobaantennát . Ha a vé te l ez esetben j o b b , a h iba a magasantennától e r e d .

Ez esetben nézzük meg a v i l l á m h á r í t ó au toma tá t — ha i lyen van — és az antennafö lde lés helyességét. Ehhez a v i l l á m h á r í t ó t kapcso l juk k i az a n t e n n a k ö r b ő l , Ül. az antennafö lde lés t szüntessük meg . Ha e k k o r r endbe jön a v é t e l , a h iba oka már ny i l vánva ló : vagy hibás az au tomata , vagy ped ig he lyt e l e n ü l f ö l d e l t ü k az an tenná t .

Ezután e l l enő r i z zük a kábel és az an tenna csatlakozását. Rozsdásodás esetén ugyanis az e l e k t r o m o s é r in tkezés megszűn ik , és az antenna nem t o vább í t energ iá t a készü lék fe lé. E l l enő r i zzük az antenna helyes beáll í tását is.

Nehezebb megta lá ln i a szalagkábel szakadását. Hosszú tápkábe l esetén b izony nem k ö n n y ű d o l o g vég ig tapogatn i a kábe l t és a nem te l jes kábe l szakadást valahol az épü le t homlokza tán fe l fedezn i .

Ezért hagy juk ezt a v izsgálatot u to l j á ra . A kábelszakadást k ö n n y e b b e n á l lap í tha t juk meg az ese tben, ha rende l kezésünk re áll megfe le lő hosszúságú t a r t a l é k k á b e l , amel lye l ideig lenesen he l ye t tes í t j ük az e rede t i kábe l t .

Végeze tü l ped ig megem l í t j ü k , hogy a szalagkábel é r in tkezése az eresszel , fa l fe lü le t te l sz in tén h ibafor rás lehet .

A s z e l l e m k é p

Fogla lkozzunk most kissé rész letesebben a már anny iszor ha l l o t t s ze l l emképpe l .

Sze//emképnek nevezzük azt a je lenséget , a m i k o r a képcső e r n y ő j é n nemcsak egyet len éles kép j e l en i k meg, hanem az erősebb rajzú f ő k é p t ő l vízszintesen j o b b r a e l to l va ugyanaz még egyszer gyengébben is lá tha tó . Ke le tkezése a k ö v e t k e z ő k é p p e n magyarázható. Té te lezzük f e l , hogy a vevő antenna köze lében e l e k t r o m o s t ü k ö r k é n t szerep lő falsík ta lá lha tó , ame ly visszaveri a hu l l ámoka t . A vevőan tennára t e h á t ké t hu l lám é r kez i k . M i n d k é t hu l l ám ugyanazt a képe t ta r ta lmazza, csak az egy i k hosszabb u ta t t e t t meg, m i n t a másik.

M i k ö z b e n tehá t a f őhu l l ámnak megfe le lő kép k i r a j z o l ó d o t t a k é p e r n y ő n , be fu t a me l l ékhu l l ám is, ugyanazzal a k é p t a r t a l o m m a l . Mive l a k é p e r n y ő e lek t ronsuga ra már e l m o z d u l t e r e d e t i he l yé rő l , a m e l l é k h u l l á m k é p t a r t a l m á t az e r e d e t i képhez v iszonyí tva vízszintesen e l to l va rajzol ja k i (118. ábra) .

158

118. áb ra . Szel lemkép

A sze l l emképe t k i küszöbö lhe t j ü k , ha megakadályozzuk, hogy a me l l é k h u l l á m o t az antenna fe lvegye. I rányhatású an tennákka l , m i n t am i lyenek a Yag i -an tennák és az egyszerű d ipó l is, ezt v iszonylag könnyen e l é r h e t j ü k . A z an tennát úgy kel l beá l l í tan i , hogy csak a közve t l en hu l l ámot vegye, a v isszaver te t ped ig ne (119. ábra) . A beál l í tást úgy végezzük e l , hogy az an tennát add ig f o r g a t j u k , amíg a sze l l emkép el nem t ű n i k .

Ha ez nem segít , a mel léksugár i rányába, az an tenna elé f ö l de l t d r ó t há lót he lyezünk .

A sze l lemkép is ar ra i n t , hogy az antenna elhelyezése és beállítása t e k i n t e t é b e n nagyon k ö r ü l t e k i n t ő e n ke l l e l j á rn i . A te lev íz ió - f rekvenc iák t a r tományában a te r jedéshez látótávolság szükséges. Ez b iz tosí t ja leg inkább a jó képminősége t . Ha p l . t ö b b emele tes házak közé éke l t fö ldsz intes házra ép í t jük an tennánka t , nem is r e m é l h e t j ü k , hogy az an tennára közve t l en hu l lám fog é r k e z n i . I l yenko r nem szabad csodá lkoznunk , ha a sok sze l lemkép közü l nem t u d j u k megál lapí tan i , hogy m e l y i k a f ő k é p .

A sze l lemképpe l kapcsolatban m i n t érdekességet é rdemes még t u d n u n k a k ö v e t k e z ő k e t . Ha a sze l lemkép és a f ő k é p k ö z ö t t i távo lságot a k é p e r n y ő n l emér j ük , k i számí tha t juk , hogy a v isszavert hu l lám (a sze l lemkép hul láma) menny ive l hosszabb u ta t t e t t meg , m i n t a közve t l enü l v e t t hu l l ám (a főkép) hu l láma). Ebből k ö v e t k e z t e t h e t ü n k a r ra , hogy a sze l lemképe t e lő idéző k ö z v e t e t t hu l lám k b . honnan v e r ő d i k vissza an tennánkhoz .

A z O IR (ke le teu rópa i országok te lev íz ió ) szabványa szer in t egy kép so rbó l á l l , i l l e t ve 625

másodpe rcenkén t 25 kép j e l en i k meg a k é p e r n y ő n . Egy másodperc a la t t a képcső e lek t ronsuga ra t e hát 6 2 5 x 2 5 = 15 625 s o r t tesz meg, egy sor meg té te léhez ped ig 1 : 15 625, vagyis 64 JAS ( m i l l i o m o d másodperc) szükséges. Ennyi i d ő ke l l t ehá t ahhoz, hogy az e l e k t r o n sugár a k é p e r n y ő bal o l da láró l e l jusson a j o b b o l -

l/isszavero felület

Adóantenna

Az antenna irányhatasa

119. ábra . A v isszaver t hu l l ám vé te lének k iküszöbölése i rányhatású vevőantennáva l

159

dalá ig, és visszatér jen a bal o lda l ra . A szabvány sze r in t a vissza-futás ( k i o l t o t t e l e k t ronsugár ) ide je az össz-sor időnek 16%-a . Ezek sze r in t a sor k i -rajzolási ide je a 64 u.s-os össz-sor időnek 8 4 % - a ,

vagyis 54 u.s. 43 cm-es képcső esetén egy sor hossza ke reken 345 m m . A h h o z tehá t , hogy az e l e k t r o n sugár 1 m m - t meg tegyen , 54 : 3 4 5 = 0 , 1 5 6 u.s szükséges. Mive l az e l e k t r o mágneses hu l lám te r jedés i sebessége 300 000 000 m/s, 0,156 u.s a la t t 300 000 0 0 0 x 0 , 0 0 0 000 1 5 6 = 4 7 m-t tesz meg .

A z e l m o n d o t t a k b ó l a r ra k ö v e t k e z t e t h e t ü n k , hogy a k ö z v e t e t t hu l l ám, ame ly 47 m-nél nagyobb u ta t t e t t meg , m i n t a közve t l en hu l l ám , a 43 cm-es képcsövön 1 m m - r e l e l t o l t sze l lemképec lé tesí t . Ha tehá t a k é p e r n y ő n k ö n lá tha tó sze l lemkép távolságát a f ő k é p t ő l m m - e k b e n m é r j ü k le , és ezt a számot 47- te l beszorozzuk , m e g t u d h a t j u k , hogy a v isszavert hu l l ám hány m-re l nagyobb u ta t t e t t meg, m i n t a közve t l en hu l l ám.

A v i s s z a v e r ő f e l ü l e t h e l y é n e k m e g á l l a p í t á s a . A h u l l á m o t visszav e r ő t e r e p t á r g y he lyének megál lapításához i s m e r n ü n k ke l l az adó- és a vevő -

Térkép A visszavert hullám által megtett úthossz fele

Vevőantenna (gombostű)

Ceruzahegy

'Adóantenna (gombostű)

Kifeszített cérna A hullámot visszaverő tereptárgy eme ellipszis menten van

120. áb ra . A z e l l ipsz is szerkesztése

160

antenna fö ld ra jz i he lyé t , és t é r k é p e t kel l használnunk. A v isszaverő t e r e p t á r g y el l ipszis m e n t é n he lyezked ik e l , ame lynek fókuszpon t ja iban az adó- , ¡11. a vevőantenna van. Az e l l ipsz is t a t é r k é p e n a 120. ábra szer in t szerkesz t jük meg . Cé rnábó l o lyan h u r k o t képezünk , ame l ynek hossza megfele l az adó- és a vevőantenna k ö z ö t t i ( t é r k é p e n levő) távolságnak és a v isszavert hu l lám által m e g t e t t úthossz fe lének összegével ( t e k i n t e t b e véve a t é r k é p m é r e t arányát ) . Ezután az adó- és a vevőan tenna he lyére g o m b o s t ű k e t s z ú r u n k , a c é r n a h u r k o t ezek közé tesszük, és éles ceruzaheggyel megfeszí t jük . A ceruzát a t é r k é p e n úgy mozga t juk , hogy a cérna m ind ig fesz í te t t l egy en ; a t é r k é p e n így megkap juk az e l l ipsz is t . Az el l ipszis m e n t é n levő bá rme ly nagyobb t e r e p tá rgy okozhat ja a hu l lámvisszaverést .

A képcső e r n y ő j é n meg je lenő sze l l emképe t azonban a tápkábe l helyt e l en i l lesztése az antennával és a vevő bemene téve l is okozha t ja . Ennek o k a , hogy a v e t t je l energ iá jának egy része a készülék b e m e n e t é t ő l visszav e r ő d i k az an tenna fe lé , majd e t t ő l ú jbó l a készülék b e m e n e t é r e k e r ü l . A v isszavert je l az a lapje lhez képest késik, a m i n e k e r e d m é n y e k é n t az e r n y ő n ke t t ős képe t kapunk . Ha többszörös visszaverődés van , a k k o r t ö b b sze l lemképe t kapunk , ame lyek intenzi tása annál k isebb, menné l messzebb vannak a f ő k é p t ő l .

A sze l lemkép e rede tének oká t a vevőantenna el fordí tásával á l lapí that j u k meg. Ha a sze l lemképe t t e r e p t á r g y t ó l v isszavert hu l lám okozza, a k k o r a f őkép és a sze l lemkép erősségének v iszonya vá l toz i k . Rossz i l lesztés esetén a ké t kép k ö z ö t t i v iszony vá l toza t lan . Ez esetben g o n d o s k o d n u n k kel l az an tenna, a tápkábe l és a vevő helyes i l lesz tésérő l .

A z a v a r o k

A te lev íz ió vé te l i zavarai t , azokat a zavarokat t ehá t , ame lyek k í vü l r ő l j önnek , és r o n t j á k a h ibát lan vevőkészü lék helyes működésé t , a köve t kező c s o p o r t o k r a osz tha t j uk : j á r m ű v e k t ő l (gépkocs i , v i l lamos) , gyógyászat i k é s z ü l é k e k t ő l , k ü l ö n b ö z ő adóá l l omások tó l , k o l l e k t o r o s e l e k t r o m o t o r o k t ó l (háztartási készü lékek s tb . ) , v i l lanyhegesztőt ő l , r e p ü l ő g é p e k t ő l , hu l l ámo t visszaverő t e rep tá rgyak tó l és egyéb fo r rásokbó l e r e d ő zav a r o k r a .

a készülékbe a köve t kező ú t o n j u t h a t n a k b e : az an tennán, az

11 A t e l ev í z i ó

Ezek a zavarok

121 . ábra . Gépkocs i gyú j tóbe rendezésé tő l e r e d ő zavar

122. ábra . Rád ióadó tó l , gyógyászat i készü lék tő l e r e d ő zavar

an tenna- tápkábe len , a há lózaton, a készülék alvázán, a készülék egyes á ramk ö r i e leme in át.

A zavar f r ekvenc ia ta r t ománya vagy magába foglal ja a v e t t t e lev íz ió csatorna f r ekvenc ia ta r t ományá t , vagy pedig a v e t t te lev íz ió f rekvenc ia t a r t o m á n y k ívü l esik a zavar f r e k v e n c i a t a r t o m á n y á n . Ha a te lev íz ió -csa torna f r ekvenc ia ta r t ománya és a zavar f r ekvenc ia ta r t ománya fedi egymást , a zavar hatása ny i l vánva ló . A ké t f r e k v e n c i a t a r t o m á n y e l té rése esetén azonban a he lyzet kissé bonyo lu l t abb . I l y e n k o r a zavaró f rekvenc ia a v e t t f rekvenciával komb inác iós f rekvenc iáka t hozhat l é t r e , és a v e t t csatornán ke resz tü l , i l l e tve keresz tmodu lác ióva l az e l ő f o k o z a t o k o n át ke rü l a vevőbe . A leg i smer tebb te lev íz ió -vé te l i zavarok nagyvárosokban ké tség te lenü l a robbanómotorok gyújtóberendezéseitől eredő zavarok. A gyú j tósz ik rázáskor fe l lépő e l e k t r o m o s energ ia a gyú j tóberendezés a l k o t t a r e z g ő k ö r b e n — ame l ynek induk t i v i tása a gyú j t óveze ték , kapacitása ped ig az önkapaci tás — cs i l l ap í to t t rezgéseket ke l t . M ive l a gyú j tóberendezés i nduk t i v i t ása és kapacitása igen k ics iny, a k e l t e t t rezgések f rekvenc iá ja az u l t ra röv idhu l l ámsávba esik, mégped ig zöméve l a 7—10 m-es sávba. A z 1—2 m-es sávban ezek a zavarok már lényegesen gyengébbek . A gyú j t óbe rendezések tő l e r e d ő zavarok a k é p e r n y ő n rendszer te lenü l j e l en tkező feke te és fehé r cs íkok alakjában m u t a t k o z n a k (121 . ábra) . Ehhez hasonló zavarokat k e l t e n e k a kollektoros elektromotorok is. A hegesztőgépek zavara már sokka l e rő te l j esebb . Erős zavar hatására a kép te l jesen szétesik, és vastag fehé r - feke te sávok j e l en t keznek . E zavarokt ó l gyakor la t i l ag csak úgy lehe t szabaduln i , ha a zavar for rás t zavarmentes í t j ük .

A gyógyászati készülékektől eredő zavarok, a r ön tgenkészü lékek okoz ta zavar is igen ke l l eme t l en . A készülék k é p e r n y ő j é n szabályos min táza t j e len i k meg, amely e l fedhet i az egész képe t . A zavar t megbízhatóan megszün te tn i csak a zavaróberendezés zavarmentesí tésével lehe t . Hasonló a he lyzet a más csillapítatlan rezgéseket keltő zavarforrások ( r ö v i d h u l l á m ú rád ió és idegen

162

te lev íz ió-adóál lomás, nagyfrekvenciás o l vasz tókemence stb.) esetén is (122. ábra) .

A rád ióhu l l ámoka t v isszaverő t e r e p t á r g y a k t ó l e redő zava rok ró l a sze l lemképpe l kapcsolatban már beszé l tünk . M i n t l á t t u k , ezt a vevőan tennánk állításával vagy az antenna és vevő k ö z ö t t i rossz i l lesztés rendbehozásával küszöbö lhe t j ük k i .

Je len ték te len , de annál „ é r d e k e s e b b " a repü lőgép okoz ta zavar. Ez röv i d ide ig s z o k o t t t a r t a n i , a képe t nem „ n y i r b á l j a " meg , és általában abban ny i l vánu l , hogy a kép „ l é l e g z i k " : ü temesen e r ő s ö d i k és gyengü l .

Ha a zavar in tenzi tása igen nagy, a k k o r nemcsak a kép vá l i k é lvezhe te t l enné , de sz inkronozásí zavarok is j e l e n t k e z h e t n e k . A l eg több zavarfeszül tség ugyanis impu lzus a lakú, t e h á t úgy hat, m i n t idegen s z i n k r o n o z ó impu lzus , amely a vevőkészü lék e l e k t r o n s u g á r k i t é r í t ő rezgéske l tő egységei t hibásan m ű k ö d t e t i .

A zavarok e l len i védekezés legegyszerűbb lehetősége a magas antenna, amely á r n y é k o l t kábel le l csat lakoz ik a vevőkészü lékhez . Ezáltal ugyanis javu l a hasznos jel v iszonya a zavaró je lhez képest . A z adó részérő l a zavaroka t úgy lehe t csökken ten i , hogy az adó t nagyobb te l j es í tménnye l m ű k ö d t e t i k . Ezáltal , legalábbis az adó köze lében , a hasznos té re rősség elég nagy ahhoz, hogy a zavaroka t e l nyom ja .

11» 163

A F E J L Ő D É S Ú T J A

A te lev íz ió fe j lődése fo lyamán ál landóan t ö k é l e t e s e d e t t . K u t a t ó k , fe l t a lá lók és m é r n ö k ö k k i t a r t ó munká ja m i n d i g ú jabb és ú jabb e r e d m é n y e k e t h o z o t t . Ma már e l é r t ü n k odáig , hogy te lev íz ió -készü lékekke l lakásunkban lá tha t juk a színházi e lőadásokat , a spo r t eseményeke t , a legújabb f i l m e k bem u t a t ó i t , a t e lev íz ió -s túd ióbó l k ö z v e t í t e t t m ű s o r t . Az e rnyő jén k a p o t t képek már megköze l í t i k a mozivásznon k a p o t t képek m inőségé t . Igaz, hogy a képek jóval k isebbek, m i n t a moz iban , szobánk m é r e t e i n e k azonban megfe le lnek .

És m e n j ü n k t o v á b b : a f e h é r — f e k e t e te lev íz ió -adásokon k ívü l néhány országban ma már rendszeres színes t e l e v í z i ó - m ű s o r o k a t ís sugároznak. E l ő b b - u t ó b b a színes te lev íz ió hazánkban is meg fog va lósu ln i . A z e l m o n d o t t a k o n k ívü l a t e l ev í z i ó t az ok ta tásban, köz lekedésben , a t u d o m á n y k ü l ö n b ö z ő t e r ü l e t e i n s tb . is használják.

Ebben a részben a te lev íz ióva l kapcsolatos lehe tőségekke l f og la l kozunk . Megvizsgál juk, m i k é n t lehetséges a képminősége t t ö k é l e t e s í t e n i , a kép m é r e t e t növe ln i a műsor ny i l vános bemutatása cé l jábó l , és hogyan lehet rögz í ten i , e l r ak tá rozn i a t e l e v í z i ó - m ű s o r t magnetofon-szalagra. Megnézzük azt is, hogyan lehet a te levíz ió-adás hatósugarát n ö v e l n i . I s m e r t e t j ü k a színes te lev íz ió működés i e lvé t , a t é r b e l i látás lehetősége i t , végül alkalmazását a t u d o m á n y b a n és a m indennap i é l e tben .

A k é p é l e s s é g h a t á r a

A z t már t u d j u k , hogy a magyar te lev íz ió a képeke t 625 so r ra bon t ja . Ez a képbontás igen j ó képminősége t b iz tos í t . 625-soros képbontás esetén ugyanis a kép m in tegy 500 000 képe lembő l á l l , e l t é r ő e n az 1931-es első te lev íz ió -adások 30-soros képbon tásá tó l , ahol a kép összesen 1200 képe lembő l á l l o t t .

A te lev íz ió -vevőkészü lék e r n y ő j é n lá tha tó k é p e k e t ma már összehason l í tha t juk a mozivászon képe ive l . A 625-soros kép élessége nem rosszabb a közepesen á tv i l ág í to t t n o r m á l - m o z i f i l m vagy a jó l á t v i l ág í t o t t keskeny-f i l m élességénél. A t e l ev í z i ó - kép azonban ezt csak a k k o r é r i e l , ha a vevő készü lék k i fogásta lan, és to rz í tás né lkü l á tenged i az egész f rekvenc iasávo t ,

164

ame lye t az adó k isugároz. A z i l yen vevőkészü lék te rmésze tesen b o n y o l u l t és drága.

A z e l ek t r onsugá r szokásos fókuszolási módszeréné l az e r n y ő n megje lenő f é n y p o n t m in imá l i s m é r e t e is még m i n d i g nagy ahhoz — kü lönösen , ha nem nagyon nagy a k é p e r n y ő — , hogy az e r n y ő n e l fér jen 500000 i l yen pon t . A szomszédos f é n y p o n t o k részben á t fed ik egymást . Ezt k b . azzal hason l í tha t juk össze, m i n t a m i k o r v é k o n y vona lú ra jzo t a k a r u n k készí teni t o m p a hegyű ceruzával .

R ö v i d e n : a sorozatgyár tású vevőkészü lékek a k isebb á t m é r ő j ű képe r n y ő k k e l nem adják azt a képélességet, a m i l y e n t az adás b iz tos í t . A t e r v e z ő m é r n ö k ö k első feladata t e h á t o lyan gyár i készü lékek kidolgozása, ame lyek a bonyo lu l t ság fokozása né lkü l képesek a ko r sze rű te lev íz ió -adások n y ú j t o t t a képélességet te l jes m é r t é k b e n k ihasználn i .

M i k é n t a m o z i f i l m e k n é l , úgy a te lev íz ióná l is fon tos , hogy a közve t í t e n d ő j e l ene t mozog-e vagy á l l . Ha a moz ivásznon va lami lyen gyors mozgást nézünk , é rzésünk szer in t a képélesség j ó , és nem vesszük észre, hogy az egyes f i l m k o c k á k o n a képek é le t l enek , e l m o s ó d o t t a k .

A k i fényképezéssel f og la l koz i k , nagyon jó l t u d j a , hogy va lami lyen gyors mozgás lefényképezéséhez a zársebességet sokszor V 1 0 0 0 másodperc re ke l l választania ahhoz, hogy éles képe t kap jon . I lyen zársebességet egyszerű gépeken nem is lehe t beál l í tan i . A f i lm fe l vevőgépen a f i l m k o c k á k megvi lágítása 1 /so másodperc ig t a r t . Ez azt j e l e n t i , hogy a gyors mozgás egy-egy rész le tképe e l m o s ó d o t t . Mégis a m i k o r ezt a f i l m e t l eve t í t i k , szemünk t ehe te t lensége k ö v e t k e z t é b e n ezt az e lmosódo t t ságo t nem ész le l jük. A mozgást élesen, t i sz tán lá t juk . N e m i g e n fog juk észrevenni tehá t a képélesség javulását, ha a f i l m k o c k á k megvi lágítása Viooo másodperc ig t a r t .

A te lev íz ióva l kapcsolatban a r ra k ö v e t k e z t e t h e t ü n k — m i n t ezt a gyako r l a t mu ta t j a — , hogy egy b izonyos határ, 400—500 sor után k izáró lag a k é p e l e m e k növelésével már nagyon nehéz j e len tősen növe ln i a mozgóképek élességét. E ha tá ron t ú l már a s o r o k megkétszerezésével is csak néhány százalékos javulás é r h e t ő e l . A max imál is képélesség megvalósításához tehá t f igye lembe ke l l v e n n ü n k , hogy szemünk másképpen fogja fel az á l ló- és másképpen a m o z g ó k é p e k e t . A te lev í z ió -közve t í t ésekben pedig a l eg több kép mozgó .

A z u t ó b b i években végeztek o lyan l a b o r a t ó r i u m i k í sé r l e teke t , ahol a t e l ev í z i ó - képeke t 1050 sor ra b o n t o t t á k , vagyis a képek 1,5 m i l l i ó e l embő l t e v ő d t e k össze. E képek élessége az erősen á t v i l ág í t o t t j ó m o z i f i l m e k élességével hason l í tha tó össze.

De nézzük csak, m e l y i k az a max imál is képe lemszám, ame ly re a képe t ésszerű f e l b o n t a n i . A szem recehár tyá ja 130 m i l l i ó pálc ikát és 7 m i l l i ó csa-pocskát t a r ta lmaz . A m i k o r va lamely t á rgya t nézünk , annak csak egy részét l á t juk é lesen, a t ö b b i részét éppen úgy, m i n t k ö r n y e z e t é t is, szemünk csak e l m o s ó d o t t a n , általános vonalakban lát ja. Hogy az egész tá rgya t élesen lássuk,

165

t e k i n t e t ü n k k e l „ v é g i g ke l l azt ^ - t a p o g a t n u n k " , mive l a recehár tyá

nak az a része, ame ly nézés közölt ' !i JÉ ben élesen lát , mindössze csak

2 m i l l i ó fényérzékeny idegvégződést t a r ta lmaz . Ha t e h á t a t e l e

k i K - x x v í z i ó - képeke t nagyobb e lemszámra \• ij b o n t j u k , m i n t ahány e l e m e t rece-

\ há r t yánk é les látó fe lü le te t a r t a l maz, a kép élességének javulását

szemünk már nem képes ész le ln i . M indez azt j e l e n t i , hogy a t öké le tes éleslátás elérése cél jából a te lev íz ió -képe t 1000—1200 so r ra ke l lene bon tanunk . Ha a sorszám ennél nagyobb, a javulást már nem észle l jük.

A z e l m o n d o t t a k b ó l a r ra k ö v e t k e z t e t h e t ü n k , hogy a te lev íz ió -kép élességét t öké le tes í t en i lehe t . A meg levő képminősége t t ehá t csak a gazdasági meg fon to lások határozzák meg .

A k é p m é r e t n ö v e l é s e

fordító tükör-

Helyes bitó lencse

Ernuö-tükór

A te lev íz ió -képcső e r n y ő j é n e k növelését k é t tényező teszi i n d o k o l t t á . A k i s m é r e t ű t e lev í z i ó -kép kevésbé te rmésze tes , és jobban fárasztja a néző szemét , m i n t a nagy k é p m é r e t . A k é p m é r e t növelésével e m e l h e t ő a nézők

száma, ami kü lönösen nyi lvános t e l e v í z ió -bemuta tások alkalmával f on tos k ö v e t e l m é n y .

A képcső e r n y ő j é n e k m é r e t é t csak b izonyos f o k i g lehet növe ln i . Ma már gyár tanak 36, 40, 43, 53, 6 1 , sőt 76 cm á t m é r ő j ű képcsöveket is. A nagyobb m é r e t ű képcsövek gyártása azonban igen b o n y o l u l t , és ez a cső árát nagyon megdrágí t ja .

A z e r n y ő kép fe lü le tének j o b b kihasználása cél jából a képcső e r n y ő jé t négyszögletes a lakúra képez i k k i .

A v e t í t e t t k é p . A k é p m é r e t növelését azonban nemcsak a k é p e r n y ő fe lü le tének növelésével lehe t e l é r n i . A nagyobb k é p m é r e t mego ldha tó a

Szferikus tükör 123. ábra . Ve t í t e t t képes te lev íz ió -készü lék vázlata

166

képvetítéssel is. V e t í t e t t k é p e s te lev íz ió -készü lék fe lépí tés i vázlatát muta t ja a 123. ábra. A ve t í tő -képcső a szfer ikus t ü k ö r r e v e t í t i a fényé t . E r rő l a fénysugarak a he lyesbí tő lencsén keresz tü l a f o r d í t ó t ü k ö r r e k e r ü l n e k , ahonnan az e r n y ő t ü k ö r r e j u t n a k . A te lev íz ió -kép e r r ő l a t ü k ö r r ő l lá tha tó .

N a g y o b b k é p m é r e t é r h e t ő el kü lön leges berendezésekke l , ame lyek a képet a berendezéstő l nagyobb távolságra levő vászonra v e t í t i k . A z i l yen berendezéseket „ t e l e v í z i ó - m o z i k b a n " használják.

A nyi lvános t e l e v í z i ó - m ű s o r o k bemutatásához kü lön leges v e t í t ő képcsöveket használnak. Ezeknek az e rnyő je kicsi (5—8 cm) , de rendk í vü l v i lágos. A z e r n y ő nagy vi lágosságát úgy é r i k e l , hogy az e r n y ő t bombázó e l e k t r o n o k a t igen nagy sebességre fe lgyors í t ják . A közönséges képcsövekben a gyo rs í t ó anód feszültsége rendsze r in t 10—17 k V , a ve t í t ő -képcsőben pedig 50 kV-nál is nagyobb. Ezek v i l ág í tó ré tege kü lön leges anyagból készül , amely képes ezt az in tenz ív e l ek t ronbombázás t e lv ise ln i .

A ve t í t ő - képcső e r n y ő j é n e k világossága o lyan nagy, hogy ob jek t í v (a) vagy h o m o r ú t ü k ö r (b) segítségével a k é p e k e t mozivászonra v e t í t h e t j ü k (124. ábra) . A csövek é le t t a r t ama azonban r ö v i d , h ű t é s ü k r ő l ped ig k ü l ö n ke l l g o n d o s k o d n u n k . A v e t í t ő - t e l e v í z i ó - k é s z ü l é k e k még meg lehe tősen b o n y o l u l t a k és d rágák , a k a p o t t k é p e k azonban nem s o k k a l rosszabbak a moz ivásznon l á tha tó j ó m inőségű k é p e k n é l .

167

Érdekes módszer a nagymére tű t e l ev í z i ó - képek előál l í tásához a m o z i f i l m r ő l végze t t ve t í tés . Ennek lényege a k ö v e t k e z ő : a k i s m é r e t ű , de nagy vi lágosságú képcső e rnyő jén kapo t t képeke t vég te len m o z i f i l m r e veszik fe l . A f e l v é t e l u tán a f i l m e t e lőh ív ják , mossák, ma jd r ö g z í t i k , és szárítás u tán m o z i v e t í t ő géppel vászonra v e t í t i k . Vet í tés u tán a f i l m r ő l lemossák a régi fényérzékeny ré tege t (emu lz ió t ) , majd újabb (friss) e m u l z i ó t v isznek fel rá. Szárítás után a f i l m r e újabb képeke t v e h e t n e k fel (125. ábra).

125. áb ra . Te lev íz ió -kép vet í tése vászonra végte len f i lmsza lag ró l

Bár a módszer e lv i s z e m p o n t b ó l egyszerű , és a l a b o r a t ó r i u m i e r e d m é nyek v iszonylag k ie lég í tők , a gyakor la tban nem t e r j e d t e l . A z el járásra j e l l emző , hogy a fe lvé te l és a vet í tés k ö z ö t t i i dőkü lönbség al ig 1—2 perc.

A t e l e v í z i ó - k é p r ö g z í t é s e m á g n e s e s s z a l a g r a

A szakemberek már régen do lgoznak azon , hogy a t e l ev í z i ó - j e l eke t ugyanúgy lehessen mágneses szalagra rögz í t en i , m i n t p l . a beszédet vagy a zenét . Ennek megér téséhez t i sz táznunk kel l a mágneses hangrögzí tés e l v é t .

168

Lejátszó fej Felvevő fej

126. ábra . E l e k t r o m o s je lek rögzí tése mágneses szalagra

M i n t i smere tes , ha lágyvasat mágneshez hel yezünk , a k k o r mágneses lesz, de elveszt i mágnességét, m i h e l y t a mágnest ő l e l t ávo l í t j uk . A z edze t t acél, a szén, k r ó m , wo l f ram vagy koba l t t a r t a l m ú acél felmágnesezés u tán nem veszít i el i l yen köny -nyen mágneses t u l a j d o n ságait. A z i l yen ö t v ö z e t e k r e azt m o n d j u k , hogy

nagy a koercitív erejük, vagyis nagy az e l lenál lásuk a demagnetizálással szemben ( jól t a r t j á k a mágnességét). A lágyvas koe rc i t í v e re je k ics i , ezé r t r öv i d i dő a lat t e lveszt i mágnességét.

A m i k o r az e l ek t romágnes rő l beszé l tünk , l á t t u k , hogy az acél mágneses lesz, ha azt o lyan teke rcs belsejébe he lyezzük, amelyen keresztü l egyenáram fo l y i k . Most té te lezzük fe l , hogy a teke rcsen keresz tü l á l landó sebességgel acélszalagot húzunk . Ennek e r e d m é n y e k é p p e n a szalag egész hosszában egyenletesen fe lmágneseződik , és egy hosszú szalagmágnest kapunk . Ugyanez t ö r t é n i k , ha acélszalag he lye t t műanyagból kész í te t t szalagot használunk, ame lye t v é k o n y vasox idré tegge l v o n u n k be.

Ha a teke rcsen keresz tü l f o l yó egyenáram vá l toz ta t ja erősségét , a k k o r a képződő mágneses e r ő t é r is pontosan o lyan ü t e m b e n vá l toz ta t ja erősségét , a tekercsen á t h ú z o t t szalag tehá t hol j o b b a n , hol gyengébben mágneseződik fe l , m i n t ezt a 126. ábra szemlé l t e t i . Húzzuk most az i ly m ó d o n fe lmágnesezet t szalagot egy másik tekercsen át. E k k o r azt tapaszta l juk , hogy a szalag mágneses e r ő t e r e e teke rcs mene te i t metszve benne á r a m o t ke l t . Ennek az áramnak az erőssége ugyanúgy ingadoz ik , m i n t a fe lvevő tekercsen á t fo l yó áramé.

Ha tehá t a fe lvevőteke rcsen á tbocsá t juk a m i k ro fon megfe le lő f e l e rős í t e t t á ramát , a k k o r ez a mágnesség erősségének változásakén t a szalagra r ö g z í t ő d i k . Ezt ú jbó l á rammá a lak í that j u k , ha a fe lmágnesezet t szalagot a le já tszótekercsen á thúzzuk .

Mive l a szalag á l landó sebességgel halad e l ő r e , p l .

70 cm/s-OS sebességgel, a 1 2 7 . ábra . Lejátszó- és fe lvevo fe j

Áramerősség a le- Áramerősség a fel-? játszó tekercsben vevő tekercsben i-

169

mágnesező- ( fe lvevő-) teke rcs hossza pedig p l . 1 c m , 1 s a lat t a szalagra 70/1 = 70 kü löná l l ó mágneses je le t lehet f e l venn i . Ennek megfe le lően a szalagra f e l v i he tő je lek f rekvenc iá ja maximál isan 35 Hz . Ha a teke rcs hosszát 0,1 m m - r e c s ö k k e n t j ü k , a k k o r a szalagra v i h e t ő je lek f rekvenc iá ja 3,5 kHz . I lyen kis t eke rcse t azonban nem lehet e lkész í ten i . Ezér t a gyakor la tban a fel v e v ő t e k e r c s h e l y e t t felvevőfejet használnak. Ez kis k o e r c i t í v e r e j ű anyagból készü l t g y ű r ű , amelyen igen kis légrés van .

A mágneses és e l e k t r o m o s veszteségek e l ke rü lésé re a g y ű r ű t ré tegek ből készí t ik . A t eke rcse t e r r e a g y ű r ű r e t e k e r c s e l i k ; i ly módon a t eke rcse t nem szükséges túlságosan k ics i re kész í ten i . A z általa lé tes í te t t mágneses e r ő t é r a g y ű r ű 0,01—0,02 mm-es légrésében összpontosu l . Ez esetben a szalagra másodpercenkén t már kb . 30—35 000 je le t lehet f e l v i n n i , vagyis 15— 18 kHz-es rezgéseket (127. ábra).

A m i k r o f o n által k e l t e t t e l e k t r o m o s j e lek igen gyengék, azokat t ehá t , m i e l ő t t a fe lvevőfe jhez veze tnénk , fe le rős í t j ük . Természetesen a lejátszófej által szá l l í t o t t j e l eke t is e rős í ten i k e l l , m i e l ő t t a hangszóróra ad juk ő k e t .

A mágneses j e l eke t a szalagról vá l t akozó i rányú mágneses e r ő t é r r e l le lehet t ö r ö l n i , és a mágneses szalagot e l e k t r o m o s je lek rögzí tésére a t ö r l és (demagnet izálás) után m i n d e n t o v á b b i né l kü l ú jbó l fel lehet használni. A fe l v e t t j e lek a szalagon tetszés sze r in t i ide ig t á r o l h a t ó k . A szalagról kóp iáka t is lehet kész í ten i .

A te lev íz ió - je lek mágneses rögzí téséve l kapcsolatos k ö v e t e l m é n y e k nagyobbak, m i n t a hangfrekvenciás j e l e k k e l kapcsolatosak. A te lev íz ió - je lek f rekvenciasávja ugyanis 50 Hz - tó l 6 MHz- ig t e r j e d . E j e leke t t ehá t csak úgy lehet r ögz í t en i , ha megfe le lő szalagtovábbítási sebességről g o n d o s k o d u n k . Míg a hangrögzí téshez a szalag sebessége 9,5—76 cm/s , addig a te lev íz ió j e l ek rögzí téséhez a szalag sebessége k b . 900 cm/s .

A z u t ó b b i i dőben azonban s i k e r ü l t ezt a t ek in té l yes szalagsebességet je len tősen csökken ten i . A z „Ampex" rendszerű mágneses k é p r ö g z í t ő be ren dezés keresz t i rányban f o r g ó mágneses fe j je l d o l g o z i k ; ez lehe tővé teszi a tény leges szalagsebesség csökkentésé t , a fej és a szalag k ö z ö t t i v iszonylagos sebesség csökkentése n é l k ü l . A 38 cm/s-os szalagsebességgel m ű k ö d ő „ A m p e x "

k é p r ö g z í t ő berendezést kü l f ö l d i s t úd iókban már e l t e r j ed ten használják.

Megfe le lő minőségű szalagokkal és mechanikai berendezésekke l ma már a színes te lev íz ió - je lek rögzí tése is lehetséges. A z e célra használt szalag szélessége 12,7 m m . A szélesebb szalagra azér t van szükség, m e r t a színes t e l e víz iónál négyféle je le t ke l l egymás m e l l e t t e l he l yeznünk : a h á r o m alapszín je le i t és a vez é r l ő j e l e k e t ; ezenkívü l a szalagra még a hangje leke t is rögz í ten i ke l l .

A te lev íz ió - je lek rögzítése mágneses szalagra je len leg fő leg a te lev íz ió s t ú d i ó k szempon t jábó l j e l en tős : a le já tszot t m ű s o r o k ismét lése szalagról , d o k u m e n t á c i ó , kü lön leges műsorszámok összeállítása s tb . Hamarosan e l j öhe t azonban annak az ideje is, a m i k o r b e m e g y ü n k az áruházba, te levíz ió-szalagteke rcse t veszünk (p l . va lame ly ik operának a fe l vé te lé t ) , és azt o t t h o n készü lékünkön lejátsszuk, hasonlóan a hanglemezhez, vagy ped ig a te lev íz ió műso r t i smé te l t lejátszás cél jából fe lvesszük o ly m ó d o n , m i n t a r á d i ó m ű s o r t magneto fonna l .

A t e l e v í z i ó - a d á s h a t ó s u g a r á n a k n ö v e l é s e

A m i k o r a te lev íz ió - je lek sávszélességéről beszé l tünk , l á t t u k , hogy a te lev íz ió -adóá l lomásokat csak az u l t r a r ö v i d h u l l á m ú f r e k v e n c i a t a r t o m á n y b a n lehet m ű k ö d t e t n i . Ugyanakko r azt is m e g t u d t u k : az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k n a k nagy há t rányuk , hogy nem v e r ő d n e k vissza az i onosz fé rá ró l , és nem k ö v e t i k a Föld g ö r b ü l e t é t . A h h o z , hogy az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k nagyobb távolságra el jussanak, igen nagy t e l j es í tményű adóá l lomásokra , kü lön legesen é rzékeny v e v ő k r e , t ovábbá nagymére tű adó- és vevőan tenna - rendsze r re van szükség. A z i lyen i rányú k í sé r l e tek azt m u t a t t á k , hogy t e n g e r f e l e t t , nagy te l jes í tményű adókka l a 6 m-es h u l l á m o k néha e l j u t n a k 1500—2000 k m - r e . Gyakor la t i l ag azonban a meg levő t e l j e s í tményű adóá l lomásokka l e hu l l ámoka t mindössze 70—200 k m - r e lehet k isugározn i .

Ez igen nagy há t rány t j e l en t , m ive l a te lev íz ió-adásokat csak az adó köze lében lehet jó l v e n n i . A v i d é k , a k isvárosok és a fa lvak, a k u l t ú r k ö z p o n -t o k t ó l t á v o l i he lyek, ahol pedig a t e lev í z i ó -készü lékeknek a legnagyobb szerepük lenne, i l yen k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t k é n y t e l e n e k né l kü l özn i a t echn i kának ezt a nagyszerű v ívmányá t . E lsőrendű fe ladat t e h á t mego ldan i a te lev íz ió adóá l lomások hatósugarának növe lését .

A z első k í s é r l e t e k e t úgy végez ték , hogy veze tékke l aka r ták az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k számára á th ida lhata t lan távo lságokat l egyőzn i . A megoldás azonban nem v o l t o lyan egyszerű, ahogyan az első p i l lanatban lá tszo t t .

M i n t i smere tes , a veze ték te l jes ke resz tme tsze tén egy fo rma sűrűséggel csak az egyenáram fo l y i k . A vá l takozóáram már másképpen v i se l ked i k : mennél nagyobb a f rekvenc iá ja , annál i nkább k iszoru l a veze ték f e l ü l e t e i r e . Ez igen nagy nehézséget j e len t a nagyfrekvenciás á r a m o k és a te lev íz ió - je lek á t v i t e l ében , m i ve l az á tv iendő f rekvenc ia e l é r h e t i a 6 M H z - t is. Hogy a te le v íz ió - je leke t a veze tékeken kis veszteségekkel lehessen t o v á b b í t a n i , k ü l ö n leges és igen drága veze téke t ke l lene használni .

A nehézséget úgy lehe t mego ldan i , hogy az igen nagyfrekvenciás hu l l ámoka t üreges, cső alakú veze téken t o v á b b í t j u k . Ez esetben a h u l l á m o k a cső fe lü le te men tén „ s i k l a n a k " . Igaz, hogy a cső anyaga i l y e n k o r j e len tős veszteségeket nem c k o z , de az energ ia nagy része a k ö r n y e z e t b e k isugárzó-

171

d i k . Ezt a káros kisugárzást úgy lehet megakadá lyozn i , hogy az ene rg iá t , ké t párhuzamosan f u t ó , egymástó l % hu l lámhosszny i távolságban levő veze tőn t o v á b b í t j u k . E k k o r a ké t veze tő k ö r ü l k i a l aku l t e lek t romágneses e r ő t é r kö lcsönhatást gyako ro l egymásra, és l ehe te t l enné tesz i , hogy energ ia a t é r b e k i sugá rzód jék ; a m i t az egy i k veze tő k isugároz, a másik e lnye l i és f o r d í t v a . Egyszóval : az i l yen ké tveze tékes vona lon az e lek t romágneses hu l l ámok , mive l nem távozha tnak a t é r b e , a r á d i ó h u l l á m o k te r jedés i sebességével a veze tékek men tén kény te l enek t o v á b b t e r j e d n i .

A z is lehetséges, hogy a ké t veze téke t nem egymás mel lé he lyezzük, hanem egy i ke t a másik belsejébe. A z i l yen veze téke t koncentrikus vagy koaxiális kábelnek nevezzük. A ké t veze ték k ö z ö t t i távo lságot sz ige te lő -

128. ábra . Te lev íz ió - je lek továbbí tása m i k r o h u l l á m o k k a l

anyaggal b i z tos í t j uk . A koaxiál is kábel esetén az energiak isugárzást a kü lső vezető köpeny akadályozza meg. Megfe le lően m é r e t e z e t t koaxiá l is kábel alkalmas te lev íz ió - je lek á t v i t e l é re , : Ikalmas a r ra , hogy átv igye a h o r d o z ó f rekvenc iá t és a modu lá ló - f rekvenc iasávo t is.

A nagyfrekvenciás kábel azonban k ü l ö n b ö z ő f r ekvenc iákon k ü l ö n b ö z ő nagyságú veszteséget okoz . K b . 25—30 k m után az e rede t i t e lev íz ió - j e lek alakja k isebb-nagyobb m é r t é k b e n megvá l toz i k a j e lek f rekvenc iá já tó l függően . A j e l eke t t ehá t a d o t t távo lságokon e rede t i a lak juk ra vissza kel l á l l í tan i . Ezt kü lön leges berendezésekke l lehet mego ldan i . Ezek megszün te t i k a je lek to rz í tásá t , f e l e rős í t i k , és t ovább i ú t j u k r a bocsát ják ő k e t . Ezzel a módszer re l a te lev íz ió - j e leke t igen nagy távo lságokra lehe t t o v á b b í t a n i .

A te lev íz ió - j e lek kábe leken való továbbí tásának azonban nagy hát ránya, hogy igen nagyok a beruházási kö l tségek . A te lev íz ió -kábe lek drágák, lefekt e t é s ü k munkaigényes és közbenső e rős í tő á l lomást igénye lnek .

A te lev íz ió - je lek nagyobb távo lságokra va ló továbbí tásának másik lehetősége a deciméteres és a cent/méteres rádióhullámok használata. Ezek

172

129. ábra . M i k r o h u l l á m ú át játszó ál lomás

t e r j edésük és keze lhe tőségük szempont jábó l nagyon hasonl í tanak a f é n y r e ; k ö n n y ű ő k e t nyaláboln i parabola a lakú f é m r e f l e k t o r o k k a l vagy tö l csér a lakú f é m f e l ü l e t e k k e l , és így az energ iá t egy pon tba i rány í tan i .

A te lev íz ió - je lek nagy távo lságokra való továbbí tásá t m i k r o h u l l á m o k kal úgy valósí t ják meg, hogy a modu lá l t m i k r o h u l l á m o k a t erősen nyalábolva a k ívánt i rányba sugározzák k i . A h o l e hu l l ámok gyengü ln i kezdenek — valahol a lá tóhatár köze lében — , egy közbenső á l lomást á l l í tanak fe l . I t t veszik a j e l eke t , f e l e rős í t i k ő k e t , majd ú jbó l k isugározzák a k íván t i rányba. Ezt anny iszor i s m é t l i k meg, ahányszor szükség van a r ra , hogy a te lev íz ió - je lek el jussanak a k ívánt he ly re (128. ábra). A m i k o r a te lev íz ió - je lek e l é r kez tek a végcélhoz, o t t azokat a hely i te lev íz ió -adóá l lomás — a már i s m e r t e t e t t

173

130. ábra . Te lev í z ió -műso r sugárzása r e p ü l ő g é p r ő l

m ó d o n — körsugárzó antennával sugározza a k ö r n y é k te lev íz ió -vevőkészü léke ihez.

A m i k r o h u l l á m ú közbenső e rős í tő á l lomásokat , ha csak lehe t séges, magaslatokra, h e g y t e t ő k r e á l l í t ják fe l . A parabola vagy tö l csé r alakú an tennáka t magas t o r n y o k r a he lyez ik (129. ábra). A z ál lomás hatótávolságát így n a g y m é r t é k b e n lehet f o k o z n i .

A koaxiál is kábe leken továb b í t o t t te lev íz ió - je íek — m i n t már e m l í t e t t ü k — a f r ekvenc iá tó l füg gően k isebb-nagyobb veszteségeket szenvednek . A dec imé te res és a

cen t imé te res h u l l á m o k o n t o v á b b í t o t t j e l ekné l i l yen veszteségek n incsenek. Ezeknek gyengülése a távolság növekedéséve l egyenletes — függet len a f r e k v e n c i á t ó l .

A m i k r o h u l l á m o k használatát ezenk ívü l más e l ő n y ö k is i n d o k o l j á k . M i k r o h u l l á m o k esetén p l . n incsen szükség sok száz k i l o m é t e r drága koaxiá l is kábe l re , va lam in t a r ra a fáradságra és kö l t ség re , ame lyekke l a kábe lek lefek te tése jár .

A parabolaantenna igen nagy energ iá t t u d keskeny nyalábba koncen t rá ln i . Pl. 20 cm-es (1500 MHz-es) hul lámhossz használata esetén 250 cm-es á t m é r ő j ű parabolával (ame lynek fókuszában van az antenna) háromezerszeres erősí tés é r h e t ő el a parabola né l kü l i an tennához képest . A z 1 W - o s adó hatékonysága tehá t 2 k W - o s adónak fe le l meg, ha antennája m ö g ö t t parabolar e f l e k t o r van — , de te rmésze tesen csak a sugárzás i rányában.

K b . ugyan i lyen erős í tés t lehet e l é rn i a vé te l o ldalán is, ha a vevőan tenná t a parabola fókuszába he lyezzük .

M i n t érdekességet m e g e m l í t j ü k , hogy az u t ó b b i években k í sé r l e teke t f o l y t a t t a k r e p ü l ő g é p e k n e k k ö z v e t í t ő á l l omáskén t való felhasználására.

A nagy magasságban r e p ü l ő , 10—12 k m - r e fe lszál ló repü lőgéphez a f ö l d r ő l i r á n y í t o t t u l t r a r ö v i d h u l l á m o k o n sugároz ták a t e l e v í z i ó - m ű s o r t . Ezt az adást a gépben e lhe l yeze t t vevőkészü lék v e t t e , majd egy k isebb te l jes í t ményű adón visszasugározták a fö ld fe lé . M ive l 10—12 km-es magasságban a lá tóha tá r sugara m i n t e g y 250—300 k m , a r e p ü l ő g é p r ő l sugá rzo t t adást o lyan nagy t e r ü l e t e n l e h e t e t t v e n n i , ame lye t k ü l ö n b e n csak t ö b b , f ö l dön e l he lyeze t t he ly i adóál lomással l ehe tne besugározni (130. ábra) .

A te lev íz ió -műsorszórás biztosí tása repü lőgéppe l nem anny i ra fantaszt i k u s , ahogyan azt az e m b e r első p i l lana t ra gondo lná . A ko rsze rű t e c h n i k a lehe tővé tesz i , hogy a repü lőgép i l yen nagy magasságban üzembiz tosan

174

r e p ü l j ö n . M ive l a repüléssel kapcsolatban kü lön leges k ö v e t e l m é n y e k nincsenek — a repü lőgépnek csak egy megha tá rozo t t hely f e l e t t ke l l ke r i ngen ie — , a repü lés t p i ló ta n é l k ü l , rádiótávvezér léssel is meg lehet o l dan i . I lyen nagy magasságokban n incsenek v i h a r o k , t e h á t az üzeme l te tés t a l égkö r i v i szonyok nem befo lyásol ják. A kö l t ségeke t i l l e t ően a te levíz ió-adás továbbí tása r e p ü l ő gép rő l valószínűleg nem drágább, m i n t a szükséges számú hely i adó fe lépí tése, összeköt te tése koaxiá l is kábel le l és üzemel te tése abból a cé lbó l , hogy hasonló nagyságú t e r ü l e t e t műsor ra l be tud janak sugározn i .

131 . ábra . A z a m e r i k a i és az e u r ó p a i t e l e v í z i ó - m ű s o r k icseré lésének lehe tősége i : m i k r o h u l l á m ú összekö t te tés át játszó á l l o m á s o k k a l ; közve t len összeköt te tés u l t r a r ö v i d h u l l á m o k k a l ; r e p ü l ő g é p e k m i n t közbenső á l l omások ; koax iá l i s kábel t r a n z i s z t o r o s e r ő s í t ő k k e l ; közbenső á l l omások h a j ó k o n

A n n a k b izonyí tására, hogy a te lev íz ió -há lóza tok t e r v e z ő i számolnak a r e p ü l ő g é p e k k e l , a 131. ábrán f e l t ü n t e t e t t t e r v a m é r t é k a d ó . A t e r v e z e t sze r i n t az amer i ka i te lev íz ió -há lóza to t összekötnék az Eurov íz ió néven i s m e r t eu rópa i te lev íz ió -há lóza t ta l . A z e lképzelések sze r in t a kapcsolat l é t re hozásához ö t lehetőség v a n :

a) m i k r o h u l l á m ú összeköt te tés közbenső á l l omásokka l ; b) igen nagy t e l j e s í t m é n y ű , i r á n y í t o t t an tenná jú , u l t r a r ö v i d h u l l á m ú

adóá l lomások használata, ame lyeknek sugárzása képes á th ida ln i az óceán t ; c j r e p ü l ő g é p e k k e l , ame lyek m i n t közbenső á l lomások m ű k ö d n é n e k ,

és ame lyekbő l m in tegy t uca tny i ke l lene a távolság áth ida lásához; d) t e n g e r a l a t t i koaxiá l is kábel használata, megfe le lő távo lságokon

t ranz i sz to ros e rős í t ők e lhe lyezéséve l ; e ) közbenső rád ióá l lomások használata, ame lyek ha jókon lennének

fe lá l l í tva.

175

A k u t a t ó k azonban még ennél is messzebb m e n t e k . F e l v e t ő d ö t t már az a g o n d o lat is, hogy az u l t r a r ö v i d h u l l ámoka t igen erős nyalábolás-sal a Ho ld felé i rányí tsák. A Ho ld ezeket a sugarakat v isszaverné, és Fö ldünk meglehetősen nagy fe l ü l e té t szórná be t e l ev í z i ó - j e l ekke l . De a Ho ld he lye t t eset leg

mesterséges ho lda t is lehetne használni , sőt e l őnyösebben , m i n t a Ho lda t . 1946-ban már s i k e r ü l t r ád ió je leke t e l j u t t a t n i a H o l d r a , ame l y rő l azok visszav e r ő d t e k , és a Fö ldön fogha tók v o l t a k . A h h o z azonban igen nagy te l jes í t ményű adók ra lenne szükség, hogy a Fö ldre v isszakerü lő hu l l ámok térerőssége e legendő nagy legyen a te lev í z ió -vevő működ te téséhez . Mesterséges ho ld esetén a he lyze t egyszerűbb. K isebb t e l j e s í tményekke l is cél t lehe tne é r n i .

A z e lképzelések szer in t a mesterséges ho ld ker ingési pályája a Fö ld tő l 35 800 k m - r e lenne. A ho ld az égbo l t on á l lónak látszana, mive l az az i dő , amely Föld k ö r ü l i pályájának megté te léhez szükséges, ebben a távolságban éppen egyen lő lenne a Föld tenge lye k ö r ü l i forgási ide jéve l . I lyen k ö r ü l m é nyek k ö z ö t t egye t len te lev íz ió-adóá l lomás f ö l d g ö m b ü n k n e k ma jdnem fe lé t be t u d n á sugározn i m ű s o r r a l .

A s z í n e s t e l e v í z i ó

A l i g t e r j e d t el a ko rszerű te lev íz ió -műsorszórás , és n ö v e k e d e t t meg v i lágszer te a t e l ev í z i ó -e lő f i ze tők száma, a te lev íz ióva l kapcsolatban újabb k ö v e t e l m é n y t ámad t . A t e l ev í z i ó - képeke t te rmésze tesebbé , é l e t h ű b b é kel l t e n n i . Ha lehetséges színes f é n y k é p e k e t kész í ten i , és moz iban színes f i l m e k e t nézhe tünk , m i é r t ne é l vezhe tnénk a színes te lev íz ió t is.

A színes te lev íz ió megvalósításán a k u t a t ó k és m é r n ö k ö k régóta do lgoznak . T ö b b rendszer t f e j l esz te t tek k i , és ma már azt m o n d h a t j u k , hogy a ké rdés t m e g o l d o t t á k . A Szov je tun ióban és az Egyesült Á l l a m o k b a n a fehér f e k e t e te lev íz ió -adásokon k ívü l rendszeres színes te lev í z ió -műsorszó rás is van .

A színes t e l ev í z i ó általános e l te r jedésé t egye lő re a nagy kö l tség gáto l ja . N e m beszélve az adóál lomás bonyo lu l t abb be rendezése i rő l , csak azt e m l í t j ü k meg , hogy a színes te lev íz ió -vevőkészü lékek vi lágpiaci ára je len leg úgy a r á n y l i k a fehér - feke te te lev íz ió -készü lék árához, m i n t 3 : 1-hez. A műszaki mego ldások egyszerűsí tése, a gyártási e l járások töké le tes í tése és a nagysoroza tú készü lékek f o rga lomba hozatala ezt az a rány t csökken ten i fogja. A színes te lev íz ió -készü lék hozzá fé rhe tőbb lesz a nagyközönség számára is,

176

132. á b r a . A p r i z m á n á tbocsá to t t f ehé r fény összetevő i re b o m l i k

és e k k o r ta lán a fehér - feke te t e l e v í z i ó r ó l úgy beszé lünk ma jd , m i n t e lavu l t r e n d s z e r r ő l .

A s z í n e k . Már beszé l tünk a r r ó l , hogy az üvegp r i zma a fehé r fénysugarakat a sz ivárvány színeire bon t ja . A sz ínspek t rumban kü lönösen a p i ros , narancssárga, sárga, zö l d , k é k és ibo lya színek látszanak e rősen . E színek k ö z ö t t i á t m e n e t fokozatos , és az egész sz ínspek t r um számtalan t e l í t e t t ség i és világossági sz in te t ta r ta lmaz . Szemünk m i n t e g y t í zezer sz ínárnya la to t k ü l ö n b ö z t e t meg . E renge tegbő l h á r o m színsáv u g r i k k i : piros, zöld és kék (132. ábra).

A fehé r fény a p i ros tó l az ibo lyá ig t e r j e d ő fénysugarak összességét ta r ta lmazza. Ha p l . va lamely t á rgy p i ros vagy zö ld sz ínű , a k k o r a valóság az, hogy e t á r g y az egész sz ínspek t r umbó l z ö m m e l a p i ros vagy a zö ld sugarakat ve r i vissza, vagy ereszt i á t , a t ö b b i színt ped ig e l n y e l i .

A k i festéssel fog la lkoz ik , j ó l t u d j a , hogy m i n d e n szín k i k e v e r h e t ő h á r o m megfe le lően k ivá lasz to t t s z ínbő l ; a b íbo r , a sárga és a zö ldeskék f es tékbő l . Ugyanez t t e h e t j ü k a fénysugarakkal is, azzal a kü lönbségge l , hogy a s p e k t r u m m i n d e n színét a p i ros , a zö ld és a k é k fénysugarakbó l kapha t juk . Pl. a p i ros és a zö ld sugarak megfe le lő a rányú keverésével megkapha t juk a sárga fénysugarak m i n d e n árnya la tá t , a zö ld és a s ö t é t k é k sugarakból a zö ldeskék színt , a p i ros és a k é k sugarakból a b íborsz ín t s tb . A k ü l ö n böző fénysugarak keverésének t ö r v é n y e tehá t e l t é r a k ü l ö n b ö z ő színű fes tékek keverésének t ö r v é n y é t ő l .

A s p e k t r u m piros, kék és zöld sugarai képez i k az alapszíneket. A h á r o m alapszín összekeverésével fehér sugarakat kapunk (133. ábra) . M i n d e n színhez ta lá lha tó ezenk ívü l még egy o lyan sz ín , amel lye l összekeverve e r e d m é n y ü l f ehé re t k a p u n k . Ezt a színt az i l l e t ő szín kiegészítő-színének nevezzük.

Szemünk a k ü l ö n b ö z ő sz íneket azér t t u d j a m e g k ü l ö n b ö z t e t n i , m ive l a recehár tya csapocskái há rom c s o p o r t r a osz tha tók . Egy-egy csopo r thoz t a r t o z ó csapocskák csak egy-egy alapszínre é r zékenyek . A recehár tya legk isebb pont jában is ta lá lha tók m i n d h á r o m c s o p o r t h o z t a r t o z ó csapocskák.

A fehé r fény m i n t a k ü l ö n b ö z ő színű fénysugarak k e v e r é k e , egyen lő m é r t é k b e n i nge r l i m i n d h á r o m csopo r thoz t a r t o z ó csapocskát. A csapocskák-

12 A te lev íz ió 177

133. áb ra . A z a lap- és a k iegészí tő színek

ból k i i n d u l ó impu l zusok összegeződve i l y e n k o r agyunkban a fehér szín é rze té t k e l t i k . Ha a recehár tyá ra csak a k é k szín hat, a k k o r a recehár tyának csak a s p e k t r u m kék színsávjára é rzékeny e leme i reagálnak. Hason ló a he lyzet a p i ros fény hatására is. A zö ld sugarak azonban nemcsak a zö ld színre é rzékeny csapocskákra hatnak , hanem részben a p i ros ra é r z é k e n y e k r e is.

A z o k a t a sz íneket , a m e l y e k számára nincsen k ü l ö n é rzéke lőe lem a recehár t yán , szemünk más m ó d o n észle l i . A z ibo lyasugarak p l . egy ide jű leg hatnak a kék és a p i ros színre é rzékeny csapocskákra. E két fa j ta hatás összegek é n t ész le l jük az ibo lyaszínt . A t t ó l f üggően , hogy m e l y i k faj ta csapocskát é r i e rősebben az inger lés , az ibolyaszín árnyalata i nkább kék vagy i nkább p i ros . A v i lágoskék fénysugarak a k é k r e és a z ö l d r e é rzékeny csapocskákat i n g e r l i k . A sárga sugarak egy fo rmán i n g e r l i k a zö ld és a p i ros csapocskákat, a narancsszín fő leg a p i ros és kevésbé a zö ld csapocskákat s t b .

A s z í n e s k é p . Most ped ig nézzük meg, hogyan lehe t színes képe t kész í ten i . A fényképezendő t á r g y r ó l egy ide jű leg három fe l vé te l t kész í tünk . A z egy i ke t p i r os , a másikat z ö l d , a ha rmad ika t ped ig kék színben úgy, hogy a f e l vé te leke t csak a kérdéses sz íneket á tbocsátó sz ínszűrőkke l kész í t jük . A fe l vé te lek e r e d m é n y e k é n t h á r o m f e k e t e - f e h é r negat ívo t kapunk , a m e l y e k egymástó l — az átlátszóság szempon t jábó l — je len tős m é r t é k b e n k ü l ö n b ö z nek . A z , ami az egy i k negat ívon egészen sö té t , a másik negat ívon vi lágos, ső t egészen át látszó is lehe t vagy f o r d í t v a , aszer in t , hogy az i l l e t ő rész m e l y i k alapszínnel m i l yen erősen v o l t megvi lágí tva. Ezután e há rom negat ív ró l egy-egy d iapoz i t í vo t kész í tünk (ve t í tésre alkalmas poz i t ív képe t ) , majd a d iapoz i t í vo kat a megfe le lő sz ínekkel fes t jük b e : egy i ke t p i ros ra , másikat k é k r e , a harmad ika t pedig z ö l d r e . A z így megfes te t t d iapoz i t í voka t ezután egy-egy ve t í t őkészü lékbe he lyezzük, s m i n d a há rom képe t egy közös ve t í tővászonra v e t í t j ü k . A z i ly m ó d o n egymásra v e t í t e t t k é p e k a ve t í tővásznon e r e d e t i színeiben adják vissza a f e l v e t t t á r g y képé t .

A színes kép előál l í tásának eme legegyszerűbb m ó d j á t additív vagy összegező színkeverő e l járásnak nevezzük. Ha az i l y m ó d o n e lkész í te t t há rom

178

134. á b r a . A p i r o s , zö ld és k é k fénysugár áthaladása a sárga , b í b o r és zö ldeskék d i a p o z i t í v o k o n

d iapoz i t í vo t egymásra he lyezzük, és fehé r fény fe lé f o r d í t v a nézzük, nem f o g u n k s e m m i t se lá tn i — , a há rom d iapoz i t í von a fény nem hat át . Ennek az a magyarázata, hogy m i n d e g y i k d iapoz i t í v csak a saját színét bocsátja át , a t ö b b i t pedig v isszatart ja. A színes f ényképek és m o z i f i l m e k készítéséhez az i s m e r t e t e t t add i t ív eljárás bonyo lu l tsága m ia t t gyako r l a t i használatra a lka lmat lan . Egyszerűbb megoldás, ha a há rom kü löná l l ó fe lvé te l és a h á r o m ve t í t őkészü lék he l ye t t csak egyet lenegy t öbbsz ínű f e l vé te l t és egy v e t í t ő készü léke t használunk.

E cé lbó l a há rom d iapoz i t í vo t nem az alapszínekre, hanem a kiegészítőszínekre kész í t jük . Más szóva l : a k é k sugarakkal kész í te t t fe lvé te l d iapoz i t í v já t sárga sz ínűre , a zö ld sugarakkal kész í te t te t b íbo rsz ínű re , a p i ros fe l vé te l t zö ldeskék színűre fes t jük . Ha most ezeke t a d i apoz i t í voka t he lyezzük egymásra, és a fény fe lé f o r d í t j u k , meg lá tha t j uk a l e fényképeze t t t á rgya t e r e d e t i sz íne iben.

A z első d iapoz i t í v , ame ly sárga színű, a f ehé r fénybő l megfe le lő m é r t é k ben (a fe lvé te l fede t t ségé tő l függően) e lnye l i a k é k sugaraka t ; a zö ld és a p i ros sugarakat kü lönösebb gyengí tés né l kü l á te resz t i . A másod ik , b íborsz ínű d iapoz i t í v á tereszt i a megmarad t kék , s megfe le lő m é r t é k b e n visszatart ja a zö ld sugarakat , a p i ros sugarakat ped ig te l jes m é r t é k b e n á te resz t i . Végü l a ha rmad i k d iapoz i t í v , ame ly zö ldeskék színű, megfe le lő m é r t é k b e n visszat a r t j a a p i ros sugarakat , a s p e k t r u m megmarad t zö ld és k é k színei t ped ig á te resz t i . A s p e k t r u m a lapvető sz íne inek áthaladását a h á r o m d iapoz i t í von keresz tü l a 134. ábra muta t ja .

A színes képe t , ame lye t a fehé r fénnye l t ö r t é n ő á tv i lág í táskor kapunk a h á r o m kiegészí tő színből á l ló f i l m e n ke resz tü l , szubsztraktív vagy kivonó színkeveréssel kész í te t t f e l vé te lnek nevezzük .

A gyako r la tban a színes fényképezéshez o lyan negatív f i l m e k e t és pap í roka t használunk, ame l yeknek fényé rzékeny ré tege egymásra v i t t há rom ré tegbő l t e v ő d i k össze. E ré tegek egy időben s z ű r ő k é n t is v i se lkednek az a lsóbb ré tegek színe i re .

»

179

135. ábra. Színes te lev íz ió -

A s z ínes t e l e v í z i ó - r e n d s z e r e k . A z első színes te levíz ió-adás t e r v e még a N/pkov-tárcsa ide jében, 1925 k ö r ü l készül t e l . M ind az adó- , m i n d ped ig a vevőtárcsára egy spi rá l is he l ye t t h á r o m , egyenkén t 30 nyí lásból á l ló sp i rá l is t kész í te t tek . M inden spirál is nyílásait p i ros , zö l d , i l l . k é k színű szű rőkke l lá t ták e l . A tárcsa egy k ö r f o r d u l a t a a la t t nem egyszer ( m i n t a fehér - feke te képné l ) , hanem há romszo r b o n t o t t a fel a képe t .

Hogy a sz ínátv i te l helyes legyen , o lyan fo toce l l á t k e l l e t t használni , amely a sz ínspek t rum m i n d e n részére egy fo rmán é rzékeny . A j e l e k e t o lyan s o r r e n d b e n t o v á b b í t o t t á k , m i n t am i l yen s o r r e n d b e n a képbon tás t végez ték . Először szokat a képe lemeke t t o v á b b í t o t t á k , ame lyek a p i ros nyí lásokon keresz tü l j u t o t t a k a fo toce l lá ra , majd a zö ld és végül a kék színű szű rőn keresz tü l k a p o t t j e l eke t .

A vevőo lda lon a fehér fényű lámpa e l ő t t ugyanolyan tárcsa f o r g o t t , m i n t az adóo lda lon . A f ény t t e h á t e lőször a p i ros , majd a z ö l d , végül a k é k színszűrőn keresz tü l l e h e t e t t l á t n i . A szem tehe te t lensége k ö v e t k e z t é b e n az egymás u tán , megfe le lő gyorsasággal k ö v e t k e z ő képe t egybefo lyva az e r e d e t i színekben l e h e t e t t l á tn i .

Ezt az e lv i leg egyszerű el járást a gyakor la tban azonban a k ö v e t k e z ő o k o k m i a t t nem l e h e t e t t megvalósí tan i . A fo toce l lá ra j u t ó fény a háromszoros képbontás köve t kez tében egyharmada v o l t annak a fénymenny iségnek , ame ly feke te - fehér á tv i te l esetén a fo toce l lá ra j u t o t t vo lna , a színszűrők használata ped ig még t o v á b b i k b . t ízszeres csökken tés t o k o z o t t . A másik nehézség az v o l t , hogy a színes képá tv i te lhez a f rekvenc iasávot is háromszorosára k e l l e t t vo lna növe ln i , a t e r v e z e t t rendszer t e h á t h á r o m te lev íz ió-adóál lomás he lyé t fog la l ta vo lna e l .

180

rendsze r sz ínszűrő tá rcsákka l

E kezdet leges t e r v u tán más megoldásokat is k i do lgoz tak , azonban a gyako r l a t i é le tbe való bevezetés szempon t jábó l egy i k sem vá l t be. A színes te lev íz ió azután va lósu l t meg , hogy a N/pkov-tárcsás t e l ev í z i ó - rendsze r rő l á t t é r t e k az e l e k t r o n i k u s megoldású rendsze r re .

A z első, gyakor la t i l ag bevál t k ísér le t lényege abbó l á l l t , hogy a színs p e k t r u m m i n d e n színére egyaránt é rzékeny képbon tócső e l ő t t a h á r o m alapszínnek megfe le lő színszűrővel e l l á t o t t tárcsát f o rga t t ak . A képcső mozaik lap jára t e h á t a fény so rban , a s z ű r ő k ö n keresz tü l j u t o t t e l . Ennek e r e d m é n y e k é p p e n a moza ik lapon egymás u tán l eképeződ tek a lá thata t lan e l e k t r o m o s képek , a m e l y e k n e k t ö l t é s e i k ü l ö n b ö z t e k egymás tó l , m ive l — m i n t már az e lőbb iekben l á t t u k — ugyanannak a t á r g y n a k világosságeloszlása k ü l ö n b ö z ő színű s z ű r ő k ö n nézve k ü l ö n b ö z ő k é p p e n lá tha tó .

E rendszerben is há romszo r ke l l t o vább í t an i m i n d e n képe t . A képcső e rnyő je e l ő t t , ame l ynek ez esetben fehéren ke l l v i lágí tan ia , sz in tén h á r o m színű tárcsa f o r o g (135. ábra) . De amíg a fehé r - feke te te lev íz ióná l egy kép továbbí tása V25 másodperc ig t a r t , add ig i t t ugyanezen i d ő a la t t há rom színes képe t ke l l t o vább í t an i , vagyis m i n d e n alapszínnek megfe le lő képe t 1 / 2 5 másodperc a la t t .

A z i l yen rendszer re l m ű k ö d ő adóál lomás f rekvenciasávja ugyancsak háromszorosa a feke te - fehér adás f rekvenciasávjának. Ha t e h á t a képe t ebben a rendszerben is 625 so r ra b o n t a n o k , az adó f rekvenciasávja 18 M H z lenne. Ha a színes te lev íz ió sávszélességét a feke te - fehér te lev íz ió 6 M H z sávszélességű sávjára k íván juk c s ö k k e n t e n i , a képe lemek számát ke l lene c s ö k k e n t e n ü n k , vagyis a kép minőségét r o n t a n u n k . 500 000 k é p e l e m he l ye t t csak k b . 170 000 képe leme t t o v á b b í t h a t n á n k , am i 185—200 so rbon tásnak

181

136. áb ra . E l e k t r o n i k u s színbontás

fe le l meg. Eközben a képek másodpercenkén t i számát is 25- rő l 10-re ke l lene c s ö k k e n t e n ü n k . A te lev íz ió minőség i m u t a t ó i ma jdnem a fe lé re csökken nének .

A z i s m e r t e t e t t színes te lev íz ió - rendsze r t o v á b b i hát ránya a v e v ő készü lékben levő színszűrő tárcsa. A kis k é p e r n y ő j ű vevőkészü lékekben a tárcsa még nem okozna nagyobb g o n d o t , de a nagy képcsövű készü lékekben nagy á t m é r ő j e m i a t t már te l jesen használhatat lan. Cé lszerűbb ezé r t tárcsa h e l y e t t a színek váltására e l e k t r o n i k u s megoldást a lka lmazn i .

A legegyszerűbb elektronikus megoldású színes te lev íz ió - rendsze r e lv i vázlatát a 136. ábra muta t ja . E rendszer egy képbon tócső he l ye t t hármat használ, ame lyek közü l m i n d e g y i k más-más sz ínre é r z é k e n y ; az egy i k p i ros ra , a másik z ö l d r e , a ha rmad i k ped ig k é k r e . A képbon tócsövek által k e l t e t t j e l e k e t e rős í t i k , majd egyszerre — nem pedig k ü l ö n - k ü l ö n , m i n t az e lőző rendszerben — tovább í t j ák . A z egyes színek je le i az adó f rekvenciasávjában megfe le lő szakaszokat fog la lnak e l . A vevőkészü lékben e j e l eke t k ü l ö n - k ü l ö n e rős í t i k , majd a megfe le lő p i ros , zö ld és k é k színű képcsövekhez veze t i k . Meg lehe tősen b o n y o l u l t o p t i k a i berendezéssel azután e képeke t egy közös e r n y ő r e v e t í t i k , ame lyen az á t v i t t színes kép lá tha tó .

A z u t ó b b i s m e r t e t e t t r endsze rnek sok e lv i e lőnye van az e l ő b b i rendszerhez képest . M i n d e n fo l yamat e l e k t r o n i k u s ; nincs benne f o r g ó mechan ikus a lka t rész . A képcső m é r e t e i t nem kor lá tozza s e m m i .

A z első színes te lev í z ió -k í sé r l e tek m e g n y u g t a t ó k v o l t ak . A színes te lev íz ió a képbe anny i é lénkséget és te rmészetességet v i t t , a m e n n y i t a fehér - feke te te lev íz ió al ig n y ú j t h a t o t t . Beb i zonyosodo t t az is, ha a színes képbontás sorszáma megegyez ik a feke te - fehér kép bontáséval , a k k o r a színes kép minősége sokkal j o b b n a k t ű n i k . A 185-soros színes kép p l . ve rsenyképes az 525-soros feke te - fehér képpe l . Van o lyan vé lemény is, hogy színes t e l e -

182

v íz ió esetén a 625-soros képbontás minősége megfe le l a fehé r - feke te 1000-soros képbontás minőségének . Ennek az a magyarázata, hogy szemünk a színes k é p r ő l sokka l t ö b b i n f o r m á c i ó t kap, m i n t a feke te - fehér k é p r ő l .

A k o r s z e r ű s z í n e s t e l e v í z i ó . A színes t e l ev í z i ó fej lesztése során szükségesnek lá tszo t t o lyan rendszer k idolgozása, ame ly alkalmas a r ra , hogy a fehé r - feke te te lev íz ió -vevőkészü lékek tu la jdonosa i is vehessék a színes te lev íz ió -adásokat , te rmésze tesen fehé r - f eke te sz ínben. N e m szabad ugyanis e l fe ledkezn i a r r ó l , hogy nagyon sok fehé r - f eke te adásra be rendeze t t vevő készü lék van már f o r g a l o m b a n . Természe tesen a r ra is szükség van , hogy a színes te l ev í z i ó - vevőkészü lékek tu la jdonosa i a f ehé r - f eke te adást is vehessék, te rmésze tesen nem színesen.

A z o lyan t e l ev í z i ó -á t v i t e l i r endsze r t , a m e l y i k ez t a f e l t é t e l t t e l j es í t i , kompatibilisnek (összeférőnek) nevezzük.

A k o m p a t i b i l i s színes te lev íz ió -á tv i te l az t a je lenséget hasznosít ja, hogy a k ü l ö n b ö z ő sz íneket nemcsak a h á r o m alapszín egy b izonyos csopor t já bó l (p l . p i r os , z ö l d , kék ) lehet e lőá l l í t an i , hanem igen sokfé le csopor tosí tásban lehet h á r o m o lyan alapszínt t a lá ln i , a m e l y i k a színek k i keverésére alkalmas. E lmé le t i l eg az is lehetséges, hogy az egy i k i l yen „ a l a p s z í n " a f e h é r ; ez esetben azonban a másik k é t alapszín sok szín e lőá l l í tásakor nem hozzáadandó, hanem k i v o n a n d ó a f e h é r b ő l , t e h á t „ n e g a t í v " sz ínnek ke l lene lenn ie . Ez a másik ké t alapszín a valóságban m i n t igazi szín nem lé tez ik , a n e k i k meg fe le lő kép je l ek azonban e lőá l l í t ha tók .

A k o m p a t i b i l i s színes te lev íz ió -berendezés a f e n t i e k f i g y e l e m b e v é t e l é v e l a k ö v e t k e z ő k é p p e n m ű k ö d i k : az adóál lomáson a k ö z v e t í t e n d ő képe t a p i ros , z ö l d , k é k a lapszínekre bon tva há rom k ü l ö n k é p b o n t ó c s ő veszi f e l . Ezek képj e l e i t egy feszül tségosztók csopor t jábó l á l ló kapcsolási e lembe veze t j ük , ame ly m i n d e n kép je lbő l egy b izonyos , pontosan m e g h a t á r o z o t t rész t vezet h á r o m ú jabb csatornába. A z ú jabb csa tornák közü l az egy i kbe o lyan feszü l t séggel j u t n a k el a kép je lek , hogy összegük pontosan egyen lő azzal, am i a k k o r ke le t kezne , ha a képbon tócsövek nem színes, hanem fehé r - feke te képe t „ l á t n á n a k " . Ez a csatorna tehá t a szabványos fehé r - f eke te k é p e k e t t ovább í t j a . A másik k é t csatornába csak a k k o r j u t kép je l , ha a k é p b o n t ó c s ö v e k által f e l v e t t kép nem fehé r - f eke te , hanem színes. Ezekbe a csatornákba olyan képje l j u t , a m e l y i k n e k nem fe le l meg valóságos f i z i ka i szín, m ive l a képje lek feszü l tsége inek egy része nem összeadással, hanem kivonással j ö t t l é t r e . (Ezt a m ű v e l e t e t e l e k t r o m o s a n k ö n n y ű megcs iná ln i , m e r t nem ke l l mást t e n n i , csupán e l lenkező polar i tással hozzáadni a k i vonandó kép je le t a másikhoz.)

A k o m p a t i b i l i s színes vevőkészü lékben a kép je lek szétosztásának fo lyamatá t egy másik feszül tségosztóból á l ló rendszer pontosan f o r d í t o t t i rányban végzi e l , és ú jbó l e lőál l í t ja a p i ros , zö ld és k é k a lapszíneknek megfe le lő kép je l eke t . Ezekkel a kép je lekke l azután a már i s m e r t e t e t t m ó d o n lehet a h á r o m k é p k ö z l ő csövet m ű k ö d t e t n i . A z i l yen készü lék t e h á t a kompa -

183

1 3 7 . á b r a . K o r s z e r ű

t i b i l i s rendszerű színes adást az e r e d e t i sz íneknek megfe le lően k ö z v e t í t i . Ha i lyen adást fehér - feke te kép v é t e l é r e a lka lmas vevőkészü lékke l veszünk, a készülék csak az e lső, a fehé r - feke te i n f o r m á c i ó t t a r t a lmazó csa tornát fogja v e n n i , a színes adást t e h á t f ehé r - f eke tén veszi . Ha ped ig k o m p a t i b i l i s színes te lev íz ió -vevőkészü lékke l veszünk fehér - feke te adást, ez ugyanannak az ese tnek fe le l meg, m i n t h a a kompa t i b i l i s vevő adóál lomása fehér f eke te képe t k ö z v e t í t e t t v o l n a ; ez esetben — m i n t már m o n d o t t u k — csak a fehé r - feke te csatorna visz át kép je leke t , és ezeke t a k o m p a t i b i l i s v e v ő k é szü lék fehé ren - feke tén adja vissza (137. ábra ) .

O l y a n o rszágokban, ahol a t e l ev í z i ó már nagymér tékben e l t e r j ed t , az egymás m e l l e t t levő adóá l lomások képcsa to rná i e l fogla l ják a te l jes r ende l kezésre á l ló sávo t , és nem enged ik meg , hogy a sz ínközvet í téshez szükséges segédcsatornákat az adóá l lomások fehé r - feke te csatornái közé e lhe lyezzék . K i d o l g o z t a k ezér t o lyan mego ldásokat , ame lyek lehe tővé tesz ik , hogy a k o m p a t i b i l i s rendszer k é t másik alapszínének megfe le lő i n f o rmác ió t ugyana k k o r a sávszélességen v igyék át , ame ly az e rede t i f ehé r - feke te adók kép j e l e i nek fe le l meg .

A sávszélesség csökkentésének első mód ja , hogy a segédcsatornákat k isebb sávszélességgel v isz ik át . Ez azér t lehetséges, mive l a szem f e l o l d ó képessége a sz ínekre nézve sokka l k isebb, m i n t a fehér - feke te csatornán á t v i t t ra jz ra . A z á t v i t e l ahhoz hasonl í t , a m i k o r a fes tő e lőször ceruzával meg ra jzo l ja a kép f i n o m rész le te i t , azután ped ig csak a nagyobb f e l ü l e t e k e t fes t i át sz ínne l . Másod ik egyszerűsí tésként a k é t segédcsatorna á t v i t e l é re közös h o r d o z ó h u l l á m o t használnak, ezt kü lön leges modu lác iós el járással úgy modu lá l j ák , hogy a k é t modu lác ió nem zavarja egymást , és a v e v ő k é s z ü l é k ben egymás tó l szétválasztható.

A ha rmad ik , leglényegesebb megtakar í tás azon a megf igye lésen a lap-

1 8 4

színes te lev íz ió - rendszer

szik, hogy a te lev íz ió -kép je l nem t ö l t i k i te l jesen az á t v i t e l cél jára lefoglal t csatornát . A kép je lek frekvenciasávja nem fo l y tonos , hanem a sor f rekvenc ia t öbbszö rösének megfe le lő távolságban e lhe lyezkedő f r ekvenc iacsopo r tokbó l á l l , a m e l y e k k ö z ö t t üres he lyek vannak. A segédf rekvenc iákat el lehet helyezni ezek re az üres he l yek re , m ive l a segédf rekvenc iák f rekvenciasávja is ugyan i l yen távolságra levő f r e k v e n c i a c s o p o r t o k b ó l áll (138. ábra) .

A vevőkészü lékben a f ehé r - f eke te i n f o r m á c i ó t t a r t a lmazó a laphordozó hu l l ámo t elválaszt ják a színes j e l eke t á t v i vő segédhordozó h u l l á m t ó l , majd a segédhordozó hu l lám két fé le modu lác ió já t is elválaszt ják egymástó l .

Természetesen o lyan országokban, ahol a f rekvenciasávban e legendő

n • I Frekvencia

0 Fehér-fekete képjel frekvenaacsoportjai a frekvenciasávban

Színes segéőhordozó "frekvencia- 1 3 8 . áb ra . A színes segédho rdozó f r ekvenc iacsopo r t j a i nak e l U a l

a f e h é r - f e k e t e kép je l f r e k sávjának „ ü r e s " köze iben

f r ekvenc iacsopo r t j a i nak e lhelyezése CSOpOrtja/ a frekvenciasavban a f e h é r - f e k e t e kép je l f r e k v e n c l a -

185

hely van , nem szükséges a kompa t i b i l i s színes te lev íz ió -á tv i te l cél jára i lyen b o n y o l u l t megoldást a lka lmazn i , hanem e legendő , ha a fehé r - feke te kép je le t az egyébkén t is fehér - feke te á t v i t e l cél jára alkalmas csatornán k ö z v e t í t i k , a színes kép je leke t ped ig ké t k ü l ö n keskenyebb sávon.

A h á r o m - e l e k t r o n s u g a r a s sz ínes k é p c s ő . A képcsőgyártás fe j lődése lehe tővé t e t t e , hogy a h á r o m képcső he l ye t t csak egyet használ junk. Ez a képcső a közönséges képcsövek tő l anny iban k ü l ö n b ö z i k , hogy az e r n y ő v i l ág í tó anyaga nem fo lyamatos r é t e g e t képez, hanem kis p o n t o k b ó l á l l , ame lyek háromszögek csúcspont ja iban he l yezkednek el egymás m e l l e t t . A háromszögeke t képező p o n t o k az e l ek t ronsuga rak hatására p i ros , zö l d , i l l e t ve kék színben v i lágí tanak. A z egész k é p e r n y ő n k b . 200 000 i l yen h á r o m szög van , tehá t hatszázezer v i l ág í t ópon t .

A cső belse jében, az e r n y ő köze lében egy v é k o n y fémtárcsa helyezk e d i k e l , amelyen 200 000 nyílás van. A nyí lások nagysága nagyjából megegyezik a v i l á g í t ó p o n t o k nagyságával. A tárcsa nyílásai a p o n t o k által képze t t há romszögek közepével szemben vannak.

A z e lek t ronágyúnak nem egy, hanem h á r o m katód ja van , és a cső e r n y ő j é r e — pontosabban fémtárcsájára — egy e lek t ronsugár he lye t t há rom i r ányu l . Ezeket a sugarakat úgy fókuszá l juk , hogy m i n d e g y i k a tárcsa ugyanazon nyílásán halad ke resz tü l . De mive l a sugarak k ü l ö n b ö z ő p o n t o k b ó l ( k a t ó d o k b ó l ) i ndu lnak k i , a nyí láson va ló áthaladás után b izonyos szögben e l t é r n e k egymástó l , és m i n d e g y i k sugár a saját f ény lő pont já ra es i k : az egy ik sugár a p i rosra , a másik a z ö l d r e , a ha rmad i k a k é k r e (137. ábra).

A z igen r ö v i d ide ig v i lág í tó k ü l ö n b ö z ő színű p o n t o k fénye szemünkben összefo ly ik , és a színes p o n t o k fénye re jének v iszonyátó l függően a megfe le lő szín é rzéke l te tésé t k e l t i k . I lyen képcső használata t e h á t feleslegessé tesz i a régebben a lka lmazo t t h á r o m képcsövet , és a há rom kép egy e r n y ő r e ve t í tésé t .

A le í r t rendszerű színes te lev íz ió kamerája há rom képbon tócsöve t t a r t a lmaz , ame lyek re a 137. ábrán lá tha tó kü lön leges lencserendszer ve t í t i a fénysugarakat . A vevőo lda lon azonban csak egy képcső van, há rom e l e k t r o n sugárra l és a háromszínű e r n y ő v e l .

A z e g y - e l e k t r o n s u g a r a s sz ínes k é p c s ő . A fej lődés azonban nem áll meg. N e m r é g i b e n egy még ö t le tesebb te lev íz ió -képcső t e r v é t do lgoz ták k i . A színes kép előál l í tását i t t egyet len e lek t ronsugá r b iz tosí t ja .

E cső e rnyő jén 0,5 m m v é k o n y , függőleges, k ü l ö n b ö z ő színben v i lág í tó foszforcs íkok he lyezkednek e l , mégped ig a k ö v e t k e z ő s o r r e n d b e n : p i r o s , zö l d , kék , zö ld , p i ros s tb . Más szóva l : a p i ros és a kék k ö z ö t t m i n d i g zö ld csík van (139. ábra).

A képcső e rnyő jén összesen 300 z ö l d , 300 p i ros és 300 kék csík van. A z e r n y ő belső fe lü le tén ezenk ívü l v é k o n y huza lbó l készül t rács t a l á l ha tó ; a rácsot a l k o t ó huza lok e lhe lyezkedése o lyan , hogy m inden p i ros és kék csík közepén egy-egy huzal halad át . A zö ld csíkon nincsen i l yen huzal .

186

139. á b r a . A z egy -e lek t ronsugaras színes képcső e lv i működése

A huza lok e l e k t r o n i k u s kapcsoló megfe le lő é r i n t kező jéhez csat lakoznak. Ez a kapcsoló a huza lokra 350 V-os poz i t í v , i l l e t ve negatív feszül tséget ad. Ha a huzalra nem adunk feszül tséget, az e lek t ronsugá r az e r n y ő t elhajlás né lkü l é r i , és a zö ld csíkra esik. Ha azonban p l . a p i ros csíkon ke resz tü l haladó huza lokra 350 V k e r ü l , a szomszédos kék cs íkokon áthaladó huza lokra ped ig — 3 5 0 V , a k k o r a 700 V-os feszül tségkülönbség hatására az e l e k t r o n sugár a p i ros csík fe lé ha j l i k e l , azt bombázza, a m i n e k köve t kez tében az e r n y ő p i ros színben v i lágí t .

Ha a huza lok ra kapcsol t feszültséget megvá l toz ta t j uk , ha tehá t a poz i t ív feszül tséget a kék csíkon áthaladó huza lokra , a negatív feszül tséget ped ig a p i ros csík huzal ja ira ad juk , a k k o r az e lek t ronsugár a k é k cs íkot é r i .

A z adóo lda lon a képbontás e l e k t r o n i k u s kapcsolóval sor jában e lőször a p i ros , majd a zö l d , végül a kék képbon tócsőve l t ö r t é n i k ; a vevőo lda lon is hasonló kapcsolóval a poz i t ív feszül tséget e lőször a p i ros huza lokra , a negat í v o t ped ig a kék huza lokra kapcso l juk , majd a feszül tségeket te l jesen megszün te t j ük , végül a poz i t í v feszül tséget a kék huzalra, a negatív feszül tséget p e d i g a p i r o s huza l raad juk . E n n e k e r e d m é n y e k é p p e n a képcsőben az e l e k t r o n sugár az e r n y ő e l ő t t k é t já ru lékos mozgást végez. H o l i rányá t vá l tozat lanu l meg ta r t va é r i az e r n y ő t , hol kissé j obb ra , hol pedig kissé balra t é r e l . A z e r n y ő n tehá t e rősebben-gyengébben vi lágí tanak a k ü l ö n b ö z ő színek, ame lyeknek összhatása a kép e rede t i színét ke l t i s zemünkben .

I t t ke l l azt is meg jegyeznünk , hogy az i s m e r t e t e t t képcsövek m i n d egy ikében az e r n y ő színes pont ja i csak a k k o r v i lágí tanak, ha megfe le lő je l é r kez i k az adó tó l . A helyes működés a t t ó l függ, hogy a b o n y o l u l t vezé r lő berendezések helyesen m ű k ö d n e k - e . Ha p l . a je l csak egy t í z m i l l i o m o d másodpercet késik, vagy ugyanenny i t s iet az e lek t ronsugár mozgásához képest , a k k o r már a szomszédos szín v i lágí t , és a színhűség megszűnik .

187

140. á b r a . Lapos képcső metszete

A l a p o s k é p c s ő . A színes képcsövek rő l beszélve, nem fe ledkezhe tünk meg a lapos képcsőről s e m ; ez t a képcsőfej lesztés Igen nagy je lentőségű v ív mányának t e k i n t h e t j ü k . A lapos képcső k i fe j lesztése a magyar származású Gábor Dénes nevéhez f ű z ő d i k .

A képcső je l l emző je , hogy színes képek visszaadására alkalmas és g e o m e t r i a i m é r e t e i szokat lanul k ics inyek. Pl . ha az e r n y ő á t l ó 30 c m , a cső mélysége mindössze 9 c m , és még 53 cm-es e r n y ő á t l ó esetén is al ig 12 c m .

A képcső fe lépí tését a 140. ábra m u t a t j a ; működés i e lve röv iden a k ö v e t k e z ő :

188

A há rom alapszínnek megfe le lően a há rom e lek t ronsugá r há rom k a t ó d ból származik . Ezeknek közös e l e k t r ó d a r e n d s z e r ü k van , ame lyek az e l e k t r o n sugarak megfe le lő kialakulását b iz tos í t ják , és függőlegesen lefelé i rány í t ják ő k e t . A soreltérítő lemezpár az e lek t ronsugaraka t so r i r ányú mozgásra kény sze r í t i . A t ovább iakban lá tha t juk a korrekciós lemezeket és a visszafordító elektronoptikát. Ezeknek b o n y o l u l t e l e k t r o m o s és mágneses e r ő t e r e i a r ra kényszer í t i k az e lek t ronsugaraka t , hogy a képcső közepén e lhe lyezkedő árnyékolólemezt megke rü l ve , az e rnyőve l párhuzamosan függőlegesen fel fe lé haladjanak. Természetesen egy időben a sugarak o lda l i rányban is mozognak a s o r e l t é r í t ő l emezek hatására. Eközben a színernyő és a húrrendszer k ö z ö t t levő e l ek t ronsuga rak a hú r rendsze r hatására az e r n y ő fe lé f o r d u l n a k , és azt bombázzák. A z elhaj l í tás az e r n y ő felé o l yan , hogy egy sor k i ra jzolása u tán az e l e k t r o n s u g á r egy sor ra l le j jebb kezd je meg ú t já t m indadd ig , amíg az e r n y ő n az u to lsó sor is meg je len ik , és k ia laku l egy te l jes k é p m e z ő . Ezután a fo l yamat f e l ü l r ő l ú jbó l kezdőd ik .

A lapos képcsőben a színek visszaadása hasonló a m á r i s m e r t e t e t t há rom-e lek t ronsugaras képcső színvisszaadásához. A há rom k a t ó d o t k ü l ö n -k ü l ö n vezé r l i k . A z e r n y ő v i lág í tóbevonata e l ő t t sz ínernyő van , am i t u l a j d o n képpen egy l yuk rendsze r . Ezen keresz tü l az e l ek t ronsuga rak csak a saját színnek megfe le lő e r n y ő p o n t o t é r h e t i k e l .

189

A h á r o m d i m e n z i ó s t e l e v í z i ó

A há romd imenz iós t e l ev í z i ó ró l beszélve m i n d e n e k e l ő t t meg ke l l e m l í t e n ü n k , hogy a kérdés néhány évvel eze lő t t sokka l j obban izgat ta a kedé l yeke t , m i n t manapság. Ennek k é t oka van. Először i s : az e l e k t r o n i k u s megoldású h á r o m d i m e n z i ó s t e l ev í z i ó e lve ma már t i s z t á z o t t ; ha gyako r la t i bevezetésre sor k e r ü l n e , csak t e c h n i k a i ké rdéseke t ke l l ene mego ldan i . Másodszor : a há romd imenz iós te lev íz ió ve té ly társa a színes te lev íz ió . A színes te levíz ió-adások azt b izony í t ják , hogy a színes te lev íz ió -kép sokka l j obban megköze l í t i a természetességet , m i n t ahogyan az kezde tben lá tszot t .

A há romd imenz iós t e l ev í z i ó kérdése valószínűleg majd csak a k k o r k e r ü l nap i rend re , a m i k o r a színes t e l ev í z i ó már általánosságban l evá l t o t t a a je len leg i fehér - feke te t e l e v í z i ó t . A há romd imenz iós t e l ev í z i ó t csak m i n t érdekességet i s m e r t e t j ü k nagy vona lakban, o lyan m é r t é k b e n , hogy megvalósítási lehetőségét megér thessük .

A l á t o t t tá rgyaka t ké t szemünk k ü l ö n b ö z ő k é p p e n ész le l i : a bal szem a tá rgya t más szögben látja, m i n t a j o b b . A néze t t t á r g y t é r b e l i e lhe lyezésétő l függően az egy ik szem a tá rgy egy ik o lda lá t , a másik ped ig a másik o lda lá t látja j o b b a n . A ké t szem által l á to t t aka t az agy összerakja, és így t é r b e l i e lhe lyezkedés benyomása ke le t kez i k bennünk .

K ísé r le tképpen csuk juk be egy ik szemünke t , és a k i n y ú j t o t t keze inkben levő ceruzákat hegye ikke l p r ó b á l j u k egymáshoz é r i n t e n i ; ez nehezen fog s i k e r ü l n i . Ennek az a magyarázata, hogy a tá rgyak t é r b e l i e lhe lyezkedését nem ész le l jük, ha csak egy ik szemmel nézzük ő k e t ; így nagyon nehéz megk ü l ö n b ö z t e t n i , hogy me ly i k t á r g y van köze lebb .

A s íkbe l i kép , p l . a f énykép még a k k o r sem ke l t t é r b e l i hatást, ha k é t szemmel nézzük. T é r b e l i benyomást csak az úgyneveze t t sztereoszkópikus felvételeken ész le lhe tünk. Ez ke t tős f énykép , ame lye t ké t lencsével e l l á t o t t fényképezőgéppe l kész í te t tek . A k é t lencse k ö z ö t t i távolság az e m b e r szemei k ö z ö t t i távolságnak fe le l meg. A z első p i l lantásra a k é t f é n y k é p k ö z ö t t a l i g v e h e t ü n k észre kü lönbséget , de azér t az a kis kü lönbség , a m e l y a lá tószögek kü lönbségébő l adód ik , e legendő ahhoz, hogy a képeke t sztereoszkópon kereszt ü l nézve (berendezés, amel lye l m i n d e g y i k szemünk csak egy-egy k é p e t lát) t é r b e l i l e g lássuk.

A sz te reoszkóp ikus , vagyis a há romd imenz iós t e l ev í z i ó e l v i l eg Nipkov-tárcsával is megvalós í tható . Ennek a kezdet leges el járásnak azonban nagy hát ránya, hogy mechanikus megoldású, és csak egy e m b e r nézhe t i a képe t . A z adóo lda lon a N/pkov-tárcsán ké t spirá l isban he lyezkednek el a nyí lások. A z egy ik nyílássor a képe t a bal szem lá tószögének megfe le lően bont ja , a másik pedig a j o b b szem látószöge sze r in t . A fo toce l lá ra a fény sorban ho l a kü lső , hol pedig a belső spirál is nyílásain keresz tü l j u t .

A vevőo lda lon hasonló tárcsa van, k é t lámpával . A v e t t képe t sz te reo-

190

szkópon keresz tü l kel l nézn i , ame lyben a bal szem a bal lámpátó l j ö v ő fény t , a j o b b szem pedig a j o b b lámpátó l j ö v ő fény t lát ja.

A há romd imenz iós te lev íz ió az elektronikus képbontás eszközeivel t o vább f e j l ő d ö t t . A k é p b o n tócső elé o lyan o p t i k a i berendezést he lyeznek, amely a mozaik lap egy ik fe lére a bal szemmel lát o t t képe t , másik fe lére ped ig a j o b b szemmel lát o t t képe t v e t í t i . Egy kép he lye t t t e h á t ké t képe t t o v á b b í t az adó. T e r m é szetesen a ké t kép f inomsága k isebb, m i n t h a csak egy képe t t ovább í tanánk .

A vevőo lda lon a ké t kép egy képcső e r n y ő j é n j e l en i k meg, és sz te reo-szkópon keresz tü l lehet nézn i . E rendsze rnek is hát ránya, hogy a t é r b e l i képe t egyhelyen ülve csak egy e m b e r nézhet i sz te reoszkópon keresz tü l .

A po lar izá l t fény t hasznosító rendsze rnek i l yen hát ránya n incsen. A k é t képe t i t t k ü l ö n - k ü l ö n ké t képcső adja vissza; ezek e r n y ő i n e k kü lső f e l ü l e t é t kü lön leges kr is tá lyos anyaggal von ják be. Ez az anyag a kép e rnyő jén m e g j e l e n ő k é p e t po la r i zá l j a .

De nézzük csak, m i is a fény polarizálása? A z e lek t romágneses rezgések rezgő mozgása — m i n t a fény is — a

h u l l á m o k te r jedés i i rányára merő leges . Hasonl í tanak ebben a hu l l ámzó víz részecskéinek rezgéséhez: a v í zhu l l ámok haladási i ránya vízszintes, a vízrészecskék azonban függőlegesen mozognak fel-alá. Van azonban kü lönbség is. A vízrészecskék rezgése csak függőleges i rányú lehet , az e l ek t r omágne ses rezgések i ránya azonban a haladás i rányára merő leges sík bárme ly i ránya lehet . Rendszer in t egyszer re vannak je len a l egkü lönbözőbb i rányú rezgések.

Vannak o lyan anyagok — p l . b izonyos k r i s t á l yok — , ame lyek a rá juk eső k ü l ö n b ö z ő i rányú fényrezgésekből leg inkább egy megha tá rozo t t i rányú rezgést engednek át, az e r r e merő leges i r á n y ú t ped ig n e m . A z o lyan fény t , ame lynek rezgései közü l egy b izonyos i rányú rezgést k i s z ű r t ü n k , polarizált fénynek nevezzük. A po la r i zá l t f ény t a közönséges f ény tő l szabad szemmel nem lehet m e g k ü l ö n b ö z t e t n i ; ha azonban egy újabb po lar izá l t k r i s tá l yon át nézzük, a k k o r lá t juk legerősebben, a m i k o r a po lar izá l t fény rezgési i ránya megegyezik

191

a k r i s t á l y átbocsátás i rányáva l .Haa k r i s t á l y t 90°-kal e l f o rga t j uk , a po la r i zá l t f ény t nem lá t juk .

csőrő l j ö v ő fénysugarakat fé l ig á t te tsző t ü k ö r r e l egyesí t ik , de a sugarakat t o v á b b r a is po la r i zá l tnak hagyják. A z így k a p o t t képe t

Nos , a ké t kép -

a néző szemüvegen keresztü l nézi . E szemüvegnek az üvege i t ugyanolyan k r is tá lyos anyaggal von ják be, m i n t a képcsövek e r n y ő i t , t e h á t ezek a sugarakat b izonyos síkban polar izálva e resz t i k át . Pl. a bal képcső e r n y ő j é r ő l j ö v ő fénysugarak, ame lyek vízszintesen po lar izá l tak , csak a szemüveg bal üvegén ke resz tü l j u t h a t n a k át. A j obb képcső e rnyő jének függőlegesen po lar izá l t képe ped ig csak a j o b b üvegen keresz tü l l á tha tó . I ly m ó d o n a néző o lyan képe t lát , amely k é t képbő l t e v ő d i k össze; m i n d e g y i k kép más-más lá tószögből muta t ja a t á r g y a t , és így annak t é r b e l i benyomását észlel i .

Természetesen a há romd imenz iós t e l ev í z i ó t még töké le tes í t en i lehet és ke l l is ahhoz, hogy e l t e r j ed jen . A kérdés techn i ka i megoldása nem lehe te t l en , a m i n t h o g y az sem lehe te t l en , hogy a te lev í z ió -vevőkészü lékünkön színes t é r b e l i képe t láthassunk.

A z i p a r i t e l e v í z i ó

Á l t a l á n o s t u d n i v a l ó k . A z ipar i t e lev íz ió a műsorszóró te lev íz ióbó l f e j l ő d ö t t k i a második v i lágháború u tán . Működés i e l vük megegyez ik : az á l ló - vagy a m o z g ó k é p e t e l e k t r o m o s j e l e k k é a lakí t ják, ezeket veze téken , i l l e tve r ád i óhu l l ámok segítségével t ovább í t j ák a vé te l i he ly re , ahol az e l ek t r omos j e l eke t ú jbó l képpé alakí t ják.

A m ű s o r s z ó r ó f eke te - fehé r te lev íz ió fej lesztése ma már nagyjából lez á r t n a k t e k i n t h e t ő . A fej lesztés most fő leg a színes t e l ev í z i ó t e r ü l e t é n fo l y i k . Igaz, ma már ez is megva lósu l t — a Szov je tun ióban és az Egyesült Á l l a m o k b a n már rendszeres adások f o l ynak — , de a berendezések bonyo lu l tsága o lyan nagy, hogy általános e l te r jedésére a köze l i években nem számí tha tunk . A köze l j övő szempon t jábó l sokka l nagyobb je lentősége van az ipar i t e l e v íz iónak , ehhez s o r o l j u k a köz lekedés i , ok ta tás i s tb . t e l ev í z i ó t is.

Ipari televízión o lyan te lev í z ió - rendsze r t é r t ü n k , ame lynek nem a műsorszórás a célja. A k k o r van nagy je len tősége, ha va lami lyen f o l yama to t o p t i k a i rálátás h iányában nem f i g y e l h e t ü n k . A távmegf igye lésre k ü l ö n b ö z ő

192

o k o k b ó l lehet szükség. E lő fo rdu lha t pl. , hogy egy he l y rő l ke l l e l l enő r i zn i t é r b e l i l e g szétszór t fo l yamatoka t , vagy o lyan he lye t megf igye ln i , ame lye t va lami lyen oknál fogva nem k ö z e l í t h e t ü n k meg (nagy hő fok , robbanásveszély stb. ) . De szükség lehet arra is, hogy vízalat t i megf igye léseket b iz tos í tsunk a pa r ton levő személyek számára. Vannak továbbá olyan f o l yama tok , ame lyek szabad szemmel nem l á t h a t ó k ; csak in f ravörös - vagy u l t ra ibo lyasugarakka l d e r í t h e t ő k fe l . Ez kü lönösen anyagvizsgálatban és b io lóg ia i f o l yama tok megf igyelésében f o r d u l e lő .

E l t ek i n t ve a t t ó l , hogy néha az a d o t t fe ladato t csak az ipar i te lev íz ió segítségével lehet mego ldan i , ez még a k ö v e t k e z ő e l ő n y ö k e t is b iz tos í t ja : a balesetek számának és a sele j tgyár tásnak a csökkentésé t , a rezs ikö l tségek csökkentését , a megf igyelési pontosság fokozását és a vizsgált t á rgy mentesítését a közve t len nézéstő l .

E l té rően a műsorszóró t e l e v í z i ó t ó l , az ipar i te lev íz ió igen gyakran zárt láncot képez. Ez azt j e l e n t i , hogy a fe l vevőkamera által szo lgá l ta to t t képje l nem ke rü l adóberendezésbe, és a képtovábbí tásra nem használunk rád ióhu l l ámoka t , hanem a kamerábó l a kép je l kábelen át j u t el a vevőkészülék ig .

A z ipar i t e lev íz ió lényeges láncszemeit a 141 . ábra muta t ja . A vevőkészülék nagyjából a műso rszó ró vevő fe lépí téséhez hasonl í t ,

azonban egyszerűbb, m i n t h o g y zá r t láncró l van szó, és a kamerá t a vevővel kábel k ö t i össze. N e m ke l l t ehá t nagyfrekvenciás egység, és rendsze r in t hangvisszaadásra sincs szükség. A legegyszerűbb ipar i teleVÍZiÓ-VevŐ fe lépí- 141 . á b r a . A z i p a r i t e lev íz ió láncszemei

t ése : képjelerősítő, az e lek t ronsugara t so r - és kép i rányba k i t é r í t ő rezgéskeltő és a képvisszaadást b i z tos í tó képcső.

Ha a kamera és a vevő k ö z ö t t kábel né l kü l i összeköt te tés szükséges, a k k o r m i n d az adó-, m ind a vevőo lda lon b o n y o l u l t a b b berendezések ke l lenek , a kö l tségek tehá t nagyobbak. A vevőben e k k o r ke l l nagyfrekvenciás rész is ; fe lépí tése tehá t megegyezik a ke reskede lm i vevőkéve l . A z i lyen ipar i te le v í z ió -vevőben eset leg csak a hangfrekvenciás rész és a hangszóró marad e l .

M i n t e m l í t e t t ü k , az ipar i te lev íz ió- láncban az adó és a vevő k ö z ö t t általában kábe l t használnak. A kábelen vagy magát a kép je le t v isz ik , vagy a kép je le t ho rdozó f rekvenc iá ra ü l t e t ve . A h o r d o z ó né l kü l i kép je lá t v i t e l t k isebb távo lságok esetén használ ják.300 m-nél nagyobb távolság esetén az önmagában levő kép je l már t o r z u l , ennél fogva kü lön t o r z í t á s t megszün te tő egységekre van szükség. H o r d o z ó f r e k v e n c i a használata esetén 1,5 km-es távolságot lehe t á th ida ln i közbenső erősí tés n é l k ü l . A ho rdozó f rekvenc ia — amelye t a kép je l le l m o d u l á l u n k — általában 20 és 60 M H z k ö z ö t t s zoko t t l enn i . 5 km-né l nagyobb távo lságok esetén már veze ték né lkü l i á t v i t e l t célszerű használni . Ehhez azonban az adóo lda lon adóberendezésre is szükség van,

Ftlve/ö kamera A; vivő rer-riszer Vevő

készülék

13 A te lev íz ió 193

Képjel

Üveghomlok lencse

20 V Fókuszoló egység

Fényáteresztő fémfólia jel-lemez) Fémgyűrű

142. áb ra . A v í d i k o n e lv i fe lépí tése

Elektronagyu ~~Anódlemez

Félvezető réteg

a vevőo lda lon pedig — m i n t l á t t u k — a szokásos fe lépí tésű vev ő r e . I lyen esetben az ipar i te lev íz ió- lánc sokka l t ö b b e k e r ü l , m i n t az egyszerűbb zár t lánc.

A v i d i k o n . A m ű sorszórásban e l t e r j e d t képbon tócsövek , a szu -p e r i k o n o s z k ó p és a

k é p o r t i k o n használata az ipar i te lev íz ióban sok esetben nehézségbe ü t köz i k , m ive l m é r e t ü k viszonylag nagy. K is he l y re való beépí tésük lehet e t l e n . A z ipar i te lev íz ióban manapság úgyszólván k izáró lag a „vidikon" elnevezésű képbon tócsöve t használják, ame lynek kis mére te (á tmérő je eset leg csak 2 c m , hossza ped ig 12 cm) és nagy érzékenysége megfelel az ipar i k ö v e t e l m é n y e k n e k . A v i d i k o n hátránya a b izonyos f okú t ehe te t l enség , ennek azonban az ipar i t e lev íz ió szempont jábó l al ig van je len tősége .

A v i d i k o n t az u t ó b b i években fe j l esz te t ték k i . V iszonylag egyszerű, s ennek megfe le lő olcsó képbcn tócső . Működés i elve is lényegesen k ü l ö n b ö z i k az i konoszkóp és a k é p o r t i k o n működés i e l vé tő l . A v i d i k o n nem a kü lső f é n y e l e k t r o m o s hatást hasznosít ja, hanem a belsőt . M i n t t u d j u k , ez azt j e l e n t i , hogy fény hatására a fé l veze tő anyag megvá l toz ta t ja el lenál lását. A v i d i k o n működése és tehete t lensége a t tó l függ, hogy m i l yen jó l vá lasz to t tuk meg a fé lvezetőanyagot , i l l e tve a fé l veze tő ré teg k iképzését .

Elvi fe lépí tését a 142. ábra muta t ja . A f ény re é rzékeny féivezetőréteg f ényá te resz tő fémfó l iá ra van fe lv íve, e n n e k ugyanaz a szerepe, m i n t az i k o noszkóp je l - lemezének . A je l - l emez f é m g y ű r ű n át az R te rhe lőe l lená l láshoz csat lakoz ik . A f é m g y ű r ű h ö z van hozzáforrasztva a cső üveghomlokza ta . A fé l veze tő ré tegnek sö té tben igen nagy az el lenállása, fény hatására azonban c s ö k k e n ; mennél e rősebb fény é r i , annál k isebb az el lenállása.

A ré tege t az e l ek t r onágyúbó l k i á r a m l ó e lek t ronsugár tapogat ja le, és f e l ü l e tének feszül tségét köze l í tő leg az e lek t ronágyú katód jának feszül tségéve l megegyező é r t é k r e á l l í t j uk be. A je l - l emezre ped ig a ka tódhoz képest k b . 20 V-os feszül tséget adunk . A fény hatására a le tapogató sugárral a ré teg re szá l l í to t t e l e k t r o n o k (egy kép továbbí tásának megfe le lő i dőn belül ) a ré tegen ke resz tü l fokozatosan á t m e n n e k a je l - lemez o ldalára, mégpedig annál t ö b b e l e k t r o n , menné l e rősebb a fény. Ennek e r e d m é n y e k é p p e n a k ö v e t k e z ő letapogatás kezde té ig a ré tegen poz i t ív t ö l t é s e k j e l e n t k e z n e k ; megkap juk a t o v á b b í t a n d ó kép e l e k t r o m o s mását.

194

A m i k o r az e l ek t ronsugár az e l e k t r o m o s kép egyes pon t ja ihoz ér , k i sü t i a p o n t f e l h a l m o z o t t t ö l t ésé t , a m i n e k köve t k e z t é b e n a t e r h e l ő e l l e n ál láson negatív polar i tású impu lzus t k a p u n k ; a t u l a j d o n k é p p e n i képjelet.

Kamera Közt önti Távvezérlő Kamera eg^eg sgyseg

Vevő

A VÍdikonban fé l - * b r a . A z i p a r i t e lev íz ió t ömbváz la ta

veze tőkén t általában szelént, kadmiumtriszuifidot használnak. Érzékenysége igen nagy; ha a v iszonylagos lencsenyílás 1 : 2, a k k o r 50—100 luxos tárgymegvi lágí tás esetén már k i fogástalan képe t kapunk . Felbontóképessége 600 sor k ö r ü l van.

A z á r t r e n d s z e r ű i p a r i t e l e v í z i ó t ömbváz la tá t a 143. ábra muta t ja . A felvevőkamerában levő v i d i k o n je l - lemezére lencse v e t í t i a t o v á b b í t a n d ó o p t i k a i képe t . A je l - l emez t e lek t ronsugárcső tapogat ja le. A cső k imene tén a kép egyes pont ja i világosságának megfe le lő nagyságú j e l á ramo t kapunk. A kamerában levő előerősítő e j e l eke t fe le rős í t i , ezután a kábelen át a központi egységbe k e r ü l n e k . A kép je lek a kezelőegységtől kábelen keresz tü l a vevőhöz j u t n a k , vagy e j e lekke l a ho rdozó f rekvenc iá t modu lá l ha t j uk , hogy így nagyobb távo lságot h idalhassunk át. Nagyf rekvenc iás h o r d o z ó k é n t va lame ly i k t e l e v íz ió-csatornát használhat juk, ez esetben a ke reskede lemben kapható vevő m i n d e n átalakítás né lkü l használható megf igye lésre. A k ö z p o n t i egység a színkronozó fokozatokat és a tápáramforrást ta r ta lmazza. A távvezé r l őben

Kamera

Kamera

Táv-, vezér/ő egység

Távvezérlő egység

Távvezérlő egység

144. áb ra . K ö z p o n t i egység t ö b b kameráva l

13* 195

he lyezkednek el azok a szervek, ame lyek az egész berendezés üzemel te tésé t b iz tos í t ják .

A k ö z p o n t i egységhez t ö b b v e v ő is csa t lakoz ta tha tó . Néha az is szükséges, hogy egy k ö z p o n t i egységhez t ö b b f e l vevőkamerá t kapcso l junk . I lyen esetet a 144. ábra m u t a t . A h á r o m fe l vevőkamera tetszés sze r in t , egymás után kapcso lható be az átkapcsoló egységgel .

A z ipar i te lev íz ióva l kapcsolatban m i n t érdekességet e m l í t j ü k meg a kép spirál alakú letapogatását, i l l e tve visszaadását. N é h á n y ipa r i t e lev íz ió rendszerben ugyanis ezt az el járást használják. E rendszerben a k é p b o n t ó csőben az e lek t ronsugá r út ja a j e l - l emez le tapogatásakor n e m so r i r ányú , hanem spi rá l a lakú. Ennek megfe le lően a k a p o t t kép sem négyszög a lakú, hanem k ö r a lakú. A megoldás e l e k t r o m o s fe lépí tés szempon t jábó l e lőnyös, m e r t igen egyszerű. Az e lek t ronsugár k i té r í téséhez nincs szükség fűrészfogalakú feszü l tségekre, hanem csak ké t , egymáshoz képest 90°-kal e l t o l t szinusz

feszü l tségre . Ezáltal e l e k t r o n c s ö v e k e t lehet megtakar í tan i , am i az egész berendezést o lcsóbbí t ja .

A z i p a r i t e l e v í z i ó a l k a l m a z á s a . Végezetü l á t t ek i n t és t adunk a fe l használási lehe tőségekrő l a te l jességre való t ö rekvés né l kü l . A te lev íz ió az ipar m i n d e n ágában fe lhasználható távolsági fe lügye le t re és a koo rd inác ió e l l enő r zésére, kapuf igye lésre , épü le tek és hely iségek őrzésére, a futószalagon végbemenő munka fo l yama tok e l lenőrzésére , ra jzok és adatok továbbí tására s tb .

A bányászatban segít i a nehéz he lyeken végze t t fú rásokat , a csi l lék f o rga lmának k ö z p o n t i e l lenőrzését , a balesetelhárí tást .

A z erőmüvekben fe lhasználható a vízállás f igye lésére, az égési f o l yama tok e l lenőrzésére , a kéményekbő l távozó füst menny iségének és minőségének megí té lésére s tb .

A te lev íz ió segítségével veszé ly te lenü l f i g ye lhe t j ük az atomhasadási f o l yama toka t , ame lyek nagy radioakt iv i tással já rnak együ t t .

A kohászatban a te lev íz ióva l t á v o l r ó l nézhető és e l l e n ő r i z h e t ő az olvasztás, a lecsapolás. A hosszú henge rso rok egy he l y rő l k ö n n y e n á t t e k i n t h e t ő k .

A vasúti f o rga lomban te lev íz ióva l e l l enő rz i k a vá l t ók állását, a vagonok rendezését , a vagonszámokat . Nagyvárosokban a közlekedésrendészet közpon t i he l y rő l f i gye l i a nagy köz lekedés i c s o m ó p o n t o k a t .

A repülésben és a tengerészetben a k i k ö t ő , i l l e tve a r e p ü l ő t é r által f e l ve t t r ada rképeke t te lev íz ióva l t ovább í t j ák a hajóra, i l l e tve a r epü lőgép re . I lyen m ó d o n lehetséges a „vak leszá l lás " és a „ v a k k í k ö t é s " egy ik módja .

A halászok a t e l ev í z i ó t fe lhasználhat ják a haífalkák vízalatt í fe lder í tésére . De segít a t e l ev í z i ó a b ú v á r o k n a k ís. A te lev íz ió vízalat t i felhasználása lényeges időmegtakar í tás t és b iz tonságot j e l en t a búvárnak. Lehetővé teszi az előzetes tá jékozódás t az e lvégzendő m u n k a f e l ő l . A z i rány í tósze rveknek is nagy segítséget nyú j t , m ive l v ízalat t i te lev íz ió -berendezésekke l búvár né lkü l is lehet mechanika i f ogóka t és e m e l ő k e t ü z e m e l t e t n i . Előnye még, hogy o lyan nagy

196

áramlások alkalmával is használható, a m i k o r a búvár leszállása kockázatos lenne. A te lev í z ió -kamerá t o lyan mélységbe is le lehet e resz ten i , ame lyeke t e m b e r nem é rhe t e l . A te lev í z ió -kamera által a d o t t képe t tetszőleges számú szakér tő nézhe t i , i l le tve vizsgálhatja ané l kü l , hogy le ke l lene szá l ln iok a mélységbe.

A tudományban és kutatásban a t e l ev í z i ó t gyakran használják m ik rosz kóppal együ t t . A televízió-mikroszkóp l ehe tővé tesz i , hogy a vevőkészü lék e r n y ő j é n meg je lenő képet nagyobb számú megf igye lő egyszerre nézhesse.

M i n t i smere tes , m i k roszkóppa l legfe l jebb csak o lyan nagyságú tá rgyak képe i t nagy í tha t juk fe l , ame lyeknek m é r e t e i nem k isebbek a fénysugarak hul lámhosszainál . Mive l a szemünk számára lá thatat lan u l t ra ibo lyasugarak hul lámhossza sokka l r öv i debb a fénysugarak hul lámhosszánál , a te lev íz ió i t t is segí the t . A vizsgálandó tá rgya t u l t ra ibo lyasugarakka l v i l ág í t j uk meg, és azt a m i k r o s z k ó p o n keresztü l az u l t ra ibo lyasugarakra é rzékeny képbon tócsőve l „ n é z z ü k " . A képbon tócső által f e l v e t t kép a vevőkészü lék e r n y ő j é n lá tha tó .

A leg jobb sebészeti k ö n y v e k sem pó to l ha t j ák azt, a m i t az o r vos tan hal lgató tapasztalhat , m iközben a b o n y o l u l t ope rác ióka t vég ignéz i . A m ű t ő asztal k ö r ü l azonban legfe l jebb csak néhány e m b e r á l lhat , e lsősorban azok, ak ik segédkeznek. A t ö b b i j e len levő va jmi keveset lá that . A te lev íz ió i t t úgy segít, hogy a műtőasztal fö lé t e l ev í z i ó - kamerá t he lyeznek, amely az e lőadót e r e m b e közve t í t i a ha l lga tóknak a m ű t é t egész lefolyását a m ű t é t e t végző orvos szemszögéből .

A t e l ev í z i ó t a meteorológiában és a hidrológiában is használják. A nagy magasságokra k i l ő t t rakétába t e l ev í z i ó - kamerá t he lyeznek, s így a Fö ld rő l lehetséges a légré teg f ö l ö t t i v i lág f igyelése. Hason ló a he lyzet a nagy t enge r mélységek vizsgálatánál is.

A te lev íz ió he lye t k a p o t t a m o d e r n hadászatban is. Te lev íz ió -kameráka t ép í tenek be a táv i rányí tású l övedékekbe , raké tákba , és a k í l ö v ő h e l y r ő l f i gye l t kép alapján igyekeznek b iz tos í tan i a pon tos célzást. Te levíz ióva l k ö z v e t í t i k a sürgős s t ra tég ia i t e r v e k e t , váz la toka t , f i g ye l i k az el lenség állásait. Már a második v i lágháborúban használtak o lyan te lev íz ió -kameráka t , ame lyek képbon tócsöve az in f ravörös sugarakra é rzékeny . Éj jel i n f ravö rös - fényszó rók kal (ezek sugarai t az e m b e r i szem nem látja) megv i l ág í t o t t ák a c é l p o n t o k a t , és te lev íz ió -vevőkészü lékke l f i g ye l t ék azokat ané l kü l , hogy az el lenség e r r ő l t u d o m á s t szerezhe te t t vo lna.

A v i d e o t e l e f o n

A te lev íz ió felhasználási lehetősége i rő l beszélve, nem fe l edkezhe tünk meg az u t ó b b i i dőben m ind gyakrabban e m l e g e t e t t v i d e o t e l e f o n r ó l sem. Bár a v i deo te l e fon t nem so ro l ha t j uk m i n d e n t o v á b b i né l kü l az ipar i t e lev íz ióhoz , de a műso rszó ró te lev íz ióhoz se t a r t o z i k , a te lev íz iónak egy k ü l ö n ágát képez i .

197

145. ábra . V i deo te l e f on

A videotelefon l ehe tővé tesz i , hogy az egymással összeköt te tésben levő fe lek ne csak beszél jenek, hanem lássák is egymást (145. ábra) . E lehetőség megvalósításának gondo la ta már eléggé rég i . Hiszen a képá tv i t e l első megoldási k ísér le te veze tékekke l is i nkább a v ideo te le fonna l hason l í tha tó össze, m i n t a mai te lev íz ió-műsorszórássa l , a t e l e fon és te lev íz ió kombiná lásának első gyako r l a t i megvalósítása ped ig a 30-as évekbő l származik . A n é m e t posta néhány nagyobb városban nyi lvános te le foná l lomásoka t üzeme l t e t e t t , ame lyek nemcsak a hangot , hanem a képe t is t o v á b b í t o t t á k a beszélő fe lekhez . A v ideo te le fon e kezde t i korában a képbon tás t Nipkov-tárcsával végez ték .

Ez a rendszer azonban nem t e r j e d t e l , sőt a f e l á l l í t o t t á l lomásokat meg is s z ü n t e t t é k . A rendszer e lve tésének o k á t k ö n n y e n m e g é r t h e t j ü k a k ö v e t kezők a lap ján : a postai t e l e f o n v e z e t é k e k e t és e r ő s í t ő k e t úgy t e r v e z t é k , hogy a hangf rekvenc iák á t v i t e l é re szolgál janak, mégped ig azon hangf rekvenc iák á t v i t e l é r e , ame lyek a beszéd megér téséhez szükségesek. Ez azt j e l e n t i , hogy a felső ha tá r f rekvenc ia 3400 Hz k ö r ü l i . A z ennél nagyobb f rekvenc iáka t az

198

á tv i t e l i rendszer t o r zí t ja. N o s , a v i deo te le fon e l te r jedésének a lapfe l té te le , hogy a meglevő postai vezeték e k e t fel lehessen haszn á l n i ; ehhez a v ideo te le fon össz-sávszéles-ségének igen k ics inek kel l l enn ie .

M ive l a n é m e t posta által beveze te t t v i deo te le fon - rendsze rnek felső határ f rekvenc iá ja sokka l nagyobb v o l t , m i n t 3400 Hz , az á l lomások összekö t t e tésé re kü lön leges kábe leke t k e l l e t t használn i ; ez az üzembe helyezést igen m e g d r á g í t o t t a . A rendszer t ehá t eleve halálra v o l t í té lve . E lképze lhe te t len ugyanis, hogy a v ideo te le fon kedvéé r t k icseré l jék az egész postai vezetékrendszer t .

Ezek u tán azt m o n d h a t n ó k , hogy a v i deo te le fonnak nincsen j övő je . M i n t l á t t u k , a j ó képminőség e lé réséér t a műso rszó ró és az ipar i t e lev íz ió frekvenciaszélessége t ö b b M H z . M i l l i ós nagyságrendű a postai veze tékek ezres nagyságrendű határ f rekvenc iá jához képest . Ú j u takat ke l l e t t tehá t keresn i a v i deo te l e fon megvalósításához.

Pár évvel eze lő t t a Bell vál lalat nyi lvánosságra hozta a v ideo te le fon fe j lesztésének legú jabb e r e d m é n y é i t , ame lyek eléggé b i z ta tók o lyan szemp o n t b ó l , hogy a gyakor la t i k ö v e t e l m é n y e k e t k ie légí tsék. Ez a rendszer a meg levő postai veze tékekke l és berendezésekke l használható, m ive l nem haladja meg a 3400 Hz-es fe lső f rekvenc iaha tá r t . Természetesen szó sem lehet 625-soros képbon tás ró l és másodpercenkén t 25 k é p r ő l . A z á t v i he tő igen keskeny frekvenciasávszélesség erősen kor lá tozza a k é p p o n t o k számát ; 60 sor ra l do lgoz i k , s o r o n k é n t 40 k é p p o n t t a l . M i n t h o g y a képek eléggé k ics ik — 7 5 x 5 0 m m - n é l nem nagyobb k é p e k r ő l van szó, ame l yeke t 30—60 c m - r ő l szemlé lnek , a beszélő fé lnek ped ig csak a fe je lá tha tó — a kis képpontszám e l lenére is a rendszer jó l f e l i s m e r h e t ő k é p e k e t b iz tos í t .

A másodpercenként i képek számát i l l e t ően a he lyze t a k ö v e t k e z ő : ha másodpercenkén t 20 képe t t ovább í tanánk , az már e legendő lenne ahhoz, hogy mozgó képeke t kap junk . Azonban ez t ú l s o k ; a frekvenciasávszélesség a megengede t tné l jóval nagyobb lenne , 48 k H z . A megoldás kézen fekvő , csökken ten i ke l l a másodpercenkén t t o v á b b í t o t t k é p e k számát. Sőt , hogy a sávszélesség ne o k o z z o n p r o b l é m á t , csak ké t másodpercenkén t t o v á b b í t u n k egy képe t . Ez azonban már nem te lev íz ió , hanem egy igen gyors kép táv í ró . Valójában az, de v i deo te le fonnak megfe le l .

A rendszer e lv i működésé t , I l le tve gyako r la t i megvalósítását a köve t kezőkben fog la lha t juk össze: V 2 0 s-os f e l vé te l t kész í tünk és a fe l vé te l t 2 s a la t t t o v á b b í t j u k az el lenál láshoz. A z összerako t t kép t o v á b b i 2 s-ig meg-

199

marad az e l lenál lomás e r n y ő j é n , a m i k o r is ú jabb kép é r kez i k . Ezen „ i d ő húzás ra " t ö b b techn i ka i lehetőség is van . A megér tés szem pont jábó l a legegyszerűbb ta lán az, hogy a fe lvéte l ál tal az 1j2o s alat t kapo t t kép je leke t — maximál isan 6 0 x 4 0 = 2-400 kép impu lzus — magnetofonszalagra vesszük fe l , majd ezeket a j e l eke t 2 s-os i dő ta r tamban játsszuk le a veze ték re . A vevőo lda lon a be jövő je leke t sz in tén szalagra rögz í t j ük (2 s a la t t ) , hogy aztán 1 / 2 o s a la t t a kép je leke t lejátsszuk. Hosszú utánvi lágítású képcső szükséges azonban, hogy egy-egy kép 2 s-ig lá tható legyen. A közben be fu tó köve t kező kép egy másik képcsőre k e r ü l . A r r ó l , hogy a szemlé lő m i n d i g a megfele lő képcső képé t lássa a k é p e r n y ő n , o p t i k a i berendezés g o n d o s k o d i k .

A képnek postai veze téken t ö r t é n ő á tv i te léhez szükséges kis f r e k v e n ciasávszélesség i ly m ó d o n b i z tos í tha tó . A z i s m e r t e t e t t v ideo te le fon - rendszer ho rdozó f rekvenc iá ja 1200 Hz. A m p l i t u d ó m o d u l á c i ó v a l do lgoz i k , k é t o lda l sávval, 600—1800 Hz k ö z ö t t . A v i deo te le fon e l te r jedésének legnagyobb akadálya tehá t á th ida l tnak t e k i n t h e t ő .

200

F Ü G G E L É K

T U D N I V A L Ó K A K É P C S Ő R Ő L

Személy i és anyagi b iztonság szempont iábó l a képcsőrő l a köve t kező ke t f o n t o s t u d n u n k . A képcső belseje, m i n t i smere tes , l é g r i t k í t o t t . A v á k u u m o lyan nagy m é r t é k ű , hogy a l égkö r nyomása a cső falára c m 2 - e n k é n t ke reken 1 kg . A z üvegre tehá t , ame lybő l a képcső bal lonja készül , igen nagy te rhe lés hat . Te rmésze tes , hogy ha a cső va lami lyen o k m i a t t megsérü l , a nagy te rhe lés k ö v e t k e z t é b e n sz in te robbanásszerűen t ö r i k össze. Bal lonja ezerny i ap ró sz i l ánk ra esik, és ezek m i n d e n i rányba nagy sebességgel szé t repü lnek . A z ú t j ukba k e r ü l ő anyagban nagy k á r t t e h e t n e k . A képcső robbanási veszélyéből t e h á t k ö v e t k e z i k , hogy nagyon óvatosan kel l bánni ve le .

Csomago la t lan képcsőhöz csak a k k o r n y ú l j u n k , ha megfe le lően fel vagyunk ö l t ö z v e . V ise l j ünk a rcvédő t , gyap jú ruhá t , kesz tyű t , nyakvédő sálat.

Képcsövet csak csomagol t á l lapotban szál l í tsunk. Ugyenez v o n a t k o z i k a tá ro lás ra is. A képcsövet a dobozbó l úgy e m e l j ü k k i , hogy az e r n y ő szé le i t f og juk . N e t e g y ü k le úgy, hogy az e r n y ő egy ik szélén és a nyakvégen f e k ü d j ö n . A z e r n y ő v e l lefelé puha f i l c re vagy gum i l ap ra á l l í tsuk.

A képcsövet ó v n u n k ke l l m indenfé le mechanika i sé rü lés tő l , karcolást ó l , ü tés tő l s tb . Nyaká t s e m m i esetre se t e r h e l j ü k , se szállítás, se táro lás k ö z b e n , sem pedig a készülékbe való e lhe lyezéskor .

A képcső e l ő t t levő védő p lex i l apo t nem szabad e l távo l í tan i a készülékbő l . Ez véd i a képcsövet a kü lső sé rü lés tő l , a nézőt ped ig az esetleges robbanás k ö v e t k e z m é n y e i t ő l .

Ha a képcső nyakán ioncsapdamágnes van , azt helyesen kel l beá l l í t an i ; k ü l ö n b e n a k é p e r n y ő nem világit. A helyesen beá l l í t o t t ioncsapdamágnes az e r n y ő max imál is világosságát b iz tos í t ja .

A képcsővel kapcsolatos leg jobb tanács p e d i g : csak szakember nyú l j on hozzá, ak inek megvan a ke l l ő gyako r la ta és felszerelése. Képcsőcseréhez és a képcső e rnyő jének t iszt í tásához vegyük tehá t igénybe a szerv iz t .

A N A G Y T Á V O L S Á G Ú T E L E V Í Z I Ó - V É T E L

A z u t ó b b i i d ő b e n m i n d gyakrabban hal lani a nagy távolságú te lev íz ió v é t e l r ő l . Érdemes t e h á t e ké rdésnek pár s o r t szen te ln i .

A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k te r jedéséve l kapcsolatban há rom zónát k ü l ö n b ö z t e t ü n k meg . A z első zónában az adóál lomás és a vevő k ö z ö t t megvan az u l t ra röv idhu l l ám-á t l á tás . A második zónában az adó és a vevő k ö z ö t t nincsen át lá tás, de az adó vé te le még lehetséges. A ha rmad i k zóna a holtzóna, ahol az adóá l lomás no rmá l k ö r ü l m é n y e k esetén, pon tosabban, rendszeresen nem v e h e t ő . Nos , ha a h o l t zónában ese tenkén t s i ke rü l a te levíz ió-adást v e n n i , a k k o r nagytávolságú t e l ev í z i ó - vé te l r ő l beszélünk.

A z első zónában a vé te l k ö n n y e n é r t h e t ő . A z adó és a vevő k ö z ö t t u l t r a r ö v í d h u l l á m ú átlátás van, a v é t e l n e k t e h á t nincsen akadálya.

A z u l t r a r ö v i d h u l l á m ú átlátással kapcsolatban a k ö v e t k e z ő k e t ke l l t u d n u n k . Ez az átlátás va lamive l nagyobb, m i n t az o p t i k a i . A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k ugyanis a légré tegen keresz tü l haladva némi leg haj lanak. Ez gyako r la t i lag azt j e l e n t i , hogy a l á tóha tá ron t ú l még b izonyos távolságig a Föld f e l ü l e t e köze lében vannak. A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k Föld f e l e t t i hatótávolsága t e h á t va lamive l nagyobb, m i n t a fényé .

A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k lég ré tegben való elhajlása k ö v e t k e z t é b e n az u l t r a r ö v i d h u l l á m ú át látást — az r távo lságot , amelyen be lü l megbízha tó t e l ev í z i ó - vé te l van — a k ö v e t k e z ő k é p l e t t e l ha tá rozha t juk m e g :

r = 4,1 (KíT-r-Tí). aho l r a távolság k m - b e n ; h , az adó- , h2 ped ig a vevőantenna magassága m-ben.

Ha az adóantenna magassága 180 m, a vevőantennáé pedig 20 m, a k k o r a megbízha tó vé te l i t ávo lság :

r = 4,1 ( V l 8 0 + Y20) Pa 73 k m .

Ezen a távolságon t ú l az adóál lomás té rerőssége rohamosan csökk e n . A másod ik zónában a vé te lhez már j ó l i r á n y í t h a t ó t ö b b e l e m e s an tennákat kel l használnunk, ame l yeke t célszerű magas p o n t r a fe lá l l í t an i . A vé t e l i t t néha lassan vagy h i r t e l e n l e r o m l i k , majd később ú jbó l meg javu l . A másod ik zónában a vé te lhez te rmésze tesen csak nagy érzékenységű készü léke t használhatunk.

2 0 2

Régebben azt h i t t é k , hogy a másod ik zónában a vé te l te l jesen lehet e t l e n . A z u t ó b b i i d ő b e n a r á d i ó h u l l á m o k te r jedéséve l kapcsolatban végz e t t k í sé r l e tek azonban m e g d ö n t ö t t é k ezt a h i t e t . A té re rősségmérések azt mu ta t j ák , hogy az adóá l lomástó l néhány száz km-es távo lságra is van e l ek t romágneses e r ő t é r . Ez azzal magyarázható, hogy az u l t r a r ö v i d h u l l á m o k a t nemcsak az a tmoszféra (az a lsóbb légréteg) t ö r i meg , hanem a t roposz fé ra ( fe lsőbb légré teg) is b izonyos m é r t é k b e n szétszórja ő k e t . A z u l t r a r ö v i d h u l l á m o k egy része t e h á t erősen legyengülve az adóá l lomástó l nagyobb távolságra is a f ö l d t e r ü l e t köze lében van . Ez a szó r t té re rősség igen k ics iny, és i dőszakonkén t vá l t oz i k . Ennek megfe le lően nagy t e l j es í tményű an tennákka l és é rzékeny v e v ő k k e l a vé te l i t t is lehetséges, ha az adóál lomás igen nagy t e l j e s í t m é n y t sugároz.

Tapaszta lható azonban te lev íz ió -vé te l a h o l t zónában is, ahol az adó és a vevő k ö z ö t t i távolság eset leg néhány ezer k m . Ennek fe l t é te le , hogy az ionoszférában megfe le lő k ö r ü l m é n y e k a lakul janak k i ; e k k o r még a méteres hu l l ámoka t is képes v isszavern i .

A z ionosz férá tó l v isszavert hu l l ámok véte le azonban te l jesen b izonyta lan , időszakos. Ennek az az oka , hogy az u l t r a r ö v i d h u l l á m o t visszaverő ionoszféraszakasz nem ál landó j e l l e g ű ; összetétele (visszaverőképessége) és t é r b e l i he lyzete vá l tozó .

A z igen nagy távolságú időszakos te lev íz ió -vé te l fő leg a 40—60 MHz-es sávban tapaszta lható.

203

A T E L E V Í Z I Ó - S Z A B V Á N Y O K

A z O I R - s z a b v á n y f o n t o s a b b a d a t a i

A z O I R ( ke le t -eu rópa i országok) te levíz ió-szabványa szer in t a te lev íz ió műsorszórás számára 48,5—100, NI. 147—230 M H z k ö z ö t t 12 csatorna van k i j e l ö l ve . E f rekvenc iáknak 6 ,2—3, i l l . 1,73—1,3 m k ö z ö t t i hul lámhosszak fe le lnek meg .

O I R T E L E V l Z I Ó - C S A T O R N Á K

C s a t o r n a Sáv K é p h o r d o z ó H a n g h o r d o z ó

A c s a t o r n a közepes

C s a t o r n a M H z M H z M H z f r e k v e n c i á j a

M H z hu l lámhossza

m

1. 4 8 , 5 — 56,5 49,75 56,25 52,5 5,72 2. 58— 66 59,25 65,75 62 4 ,84 3. 76— 84 77,25 83,75 80 3,75 4. 84— 92 85,25 91,75 88 3,41 5. 92—100 93,25 99,75 96 3,13 6. 174—182 175,25 181,75 178 1,68 7. 182—190 183,25 189,75 186 1 ,61 8. 190—198 191,25 197,75 194 1,55 9. 198—206 199,25 205,75 202 1,48

10. 206—214 207,25 213,75 210 1,43 1 1 . 214—222 215,25 221,75 218 1,37 12. 222—230 223,25 229,75 226 1,32

Csatornaszélesség: 8 M H z . Kép- és hanghordozó k ö z ö t t i távo lság : 6,5 M H z . K é p s o r o k száma: 625. K é p m o d u l á c i ó : negatív a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó . H a n g m o d u l á c i ó : f r ekvenc iamodu lác ió 50 kHz-es maximál is f rekvenc ia

l ö k e t t e l .

204

A C C l R - s z a b v á n y f o n t o s a b b a d a t a i

A CCIR (nyuga t -eu rópa i országok) szabványa az U R H műsorszó ró csatornákat ö t sávra oszt ja : I. sáv 41—68 M H z ( T V ) ; I I . sáv 87,5—100 M H z (FM-műsorszórás ) ; I I I . sáv 162—230 M H z ( T V ) ; IV. sáv 470—585 M H z ( T V ) ; V. sáv 610—960 M H z (TV) .

A I I . sávban te lev íz ió -adók nem do lgoznak . Ez a sáv k izáró lag az u l t r a r ö v i d h u l l á m ú f rekvenc iamodu lác iós rád ióműsorszórásra van f enn ta r t va . A l eg több te lev íz ió -adó az I., i l l e tve a I I I . sávban do lgoz i k . E sávok csatorná i nak kép - és hanghordozó f rekvenc iá i t a táb lázat adja meg.

C C I R T E L E V Í Z I Ó - C S A T O R N Á K

C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z

1 . 41 ,25 46,75 6. 182,25 187,75 2. 48,25 53,75 7. 189,25 194,75 2/o 49,75 55,25 8. 196,25 201,75 3. 55,25 60,75 9. 203,25 208,75 4. 62,25 67,75 10. 210,25 215,75 5. 175,25 180,75 1 1 . 217,25 222,75

Csatornaszélesség: 7 M H z . K é p - és hanghordozó k ö z ö t t i távo lság: 5,5 M H z . K é p s o r o k száma: 625. K é p m o d u l á c i ó : negatív a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó . H a n g m o d u l á c i ó : f r ekvenc iamodu lác ió 50 kHz-es max imál is f rekvenc ia

l ö k e t t e l .

A z a n g o l s z a b v á n y f o n t o s a b b a d a t a i

A z angol te lev íz ió -adóá l lomások az I. és I I I . u l t r a r ö v i d h u l l á m ú sávban do lgoznak.

A N G O L T E L E V Í Z I Ó - C S A T O R N Á K

C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z

1. 45 41,5 7. 184,75 181,25 2. ; 51,75 48,25 8. 189,75 186,25 3. 56,75 53,25 9. 194,75 191 ,25

*• 61 ,75 58,25 10. 199,75 196,25 5. ! 66,75 63,25 1 1 . 204,75 201,25 6. 179,75 176,25 12. 209,75 206,25

205

Csatornaszélesség: 5 M H z . Kép - és hangho rdozó k ö z ö t t i távo lság : —3,5 M H z . K é p s o r o k száma: 405. K é p m o d u l á c i ó : poz i t í v a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó . H a n g m o d u l á c i ó : a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó .

A f r a n c i a s z a b v á n y f o n t o s a b b a d a t a i

F R A N C I A T E L E V Í Z I Ó - C S A T O R N Á K

C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z C s a t o r n a K é p h o r d o z ó

M H z H a n g h o r d o z ó

M H z

2. 52,40 41,25 8. 185,25 174,10 3. 56,15 67,30 9. 186,55 175,40 4 . 65,55 54,40 10. 190,30 201 ,45 5. 164,00 175,15 1 1 . 199,70 188,55 6. 173,40 162,25 12. 203,45 214,60 7. 177,15 188,30 13. 212,85 201,70

Csatornaszélesség: 13,15 M H z . Kép - és hangho rdozó távolsága: 11,15 M H z . K é p s o r o k száma: 819. K é p m o d u l á c i ó : poz i t í v a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó . H a n g m o d u l á c i ó : a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó .

A z a m e r i k a i s z a b v á n y f o n t o s a b b a d a t a i

A z amer i ka i te lev íz ió -adók csatorná inak f rekvenc iá i h á r o m sávra vannak fe losz tva :

A z I. sávban 54 és 88 M H z k ö z ö t t van a 2. , 3., 4 . , 5. és 6. csatorna. A I I . sávban 174 és 206 M H z k ö z ö t t van a 7., 8., 9., 10., 11 . és 12. csatorna. A I I I . sávban 470—890 M H z k ö z ö t t vannak a 14-tő l a 83- ig számozo t t

csatornák. Csatornaszélesség: 6 M H z . Kép - és hangho rdozó k ö z ö t t i távo lság : 4,5 M H z . K é p s o r o k száma: 525. K é p m o d u l á c i ó : negatív a m p l i t ú d ó m o d u l á c i ó . H a n g m o d u l á c i ó : f r ekvenc iamodu lác ió 25 kHz-es max imál is f rekvenc ia

l ö k e t t e l .

206

T e l e v í z i ó - s z a b v á n / o k ö s s z e h a s o n l í t á s a

Szabvány Sor

szám

K é p ! C s a t o r n a

sávszélesség M H z

A k é p - és h a n g h o r d o z ó

távo lsága M H z

S o r f r e k v . H z

K é p f r e k v . H z

K é p -

m o d u

H a n g -

iác ió

OIR 625 6 8 + 6 ,5 15 625 50 — A M FM CCIR 625 5 7 + 5 , 5 15 625 50 — A M FM Angol 405 3 5 — 3 , 5 10 125 50 + A M AM Francia 819 10,4 14 ± 1 1 , 1 5 20 475 50 + AM AM Belga 1. 625 5 7 + 5 , 5 15 625 50 + AM AM Belga II. 819 5 7 + 5,5 20 475 50 + AM AM USA 525 4 6 + 4 ,5 15 625 60 — A M FM

A z e u r ó p a i o r s z á g o k b a n h a s z n á l t t e l e v í z i ó - s z a b v á n y o k

Ország Szabvány

Anglia Ausztria Belgium Bulgária Csehszlovákia Finnország . . . Franciaország. Görögország . Hollandia . . . . Jugoszlávia . . . Lengyelország Luxemburg.. .

angol CCIR belga OIR OIR CCIR francia CCIR CCIR CCIR OIR francia

O r s z á g Szabvány

Magyarország. N D K NSzK. Norvégia Olaszország . . Portugália. . . . Románia Spanyolország . Svájc Svédország Szovjetunió . . Törökország . .

OIR CCIR CCIR CCIR CCIR CCIR OIR CCIR CCIR CCIR OIR CCIR