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Telegrafo ottico: storia, principio di funzionamento

Sin dai tempi antichi, le persone hanno avuto bisognotenersi in contatto gli uni con gli altri. I primi cacciatori iniziarono a usare corna di animali e conchiglie per trasmettere segnali. Furono sostituiti da dispositivi sonori come i tamburi e in seguito l'umanità iniziò a usare torce e falò. Uno dei primi mezzi tecnici può essere chiamato un orologio ad acqua, le cosiddette clessidre. Si tratta di vasi comunicanti contrassegnati con i nomi delle squadre. La comunicazione in questo caso era basata sul principio della visibilità sincrona dei comandi. Per molto tempo, le persone hanno utilizzato i tradizionali messaggi di posta in quel momento. L'evoluzione ha fatto irruzione nel mondo delle comunicazioni nel XVII secolo. Fu allora che la società iniziò a pensare a modi per accelerare la consegna dei messaggi e l'invenzione di mezzi di comunicazione. Imparerai la storia, il principio di funzionamento e altri fatti interessanti sul telegrafo durante la lettura dell'articolo.

telegrafo ottico

I primi sviluppi di Robert Hooke

Telegrafo ottico: un metodo per trasmettere informazioniutilizzando un sistema di meccanismi con elementi di cerniera visibili a lunghe distanze. La segnalazione della bandiera navale inglese che esisteva nella flotta del re Giacomo II è il prototipo di questa invenzione. La "prima rondine" del progresso tecnico nel campo della trasmissione dati è nata dall'inventore inglese Robert Hooke. Nel 1684 diede una dimostrazione del suo progetto alla Royal Society. Dopo questo evento, negli Atti della Royal Society inglese apparve una pubblicazione che descriveva il principio di funzionamento del telegrafo ottico di Hooke. Questa invenzione fu utilizzata con successo dai marinai e fu applicata nella marina fino alla fine del XVIII secolo. Presto, nel 1702, Amonton organizzò una presentazione del suo telegrafo ottico con leve mobili alla corte francese.

il telegrafo ottico di Hooke

Apparecchio miracoloso di Ivan Kulibin

Ricercatori russi durante il regnoCatherine II ha anche lavorato per migliorare i metodi di trasmissione delle informazioni. Nel 1794, il naturalista Ivan Petrovich Kulibin costruì la sua "macchina di comunicazione a lungo raggio". Il trovato strutturalmente consisteva in tre assi di legno fissate liberamente sull'asse, le quali, tramite il lavoro dei blocchi e delle funi, potevano essere installate in posizioni diverse tra loro. Il dispositivo era dotato di specchi e una lanterna inventata da Ivan Petrovich Kulibin con specchi riflettenti. Il principio di funzionamento di questo telegrafo non era molto diverso dall'apparato di Schapp. Ma, a differenza della controparte francese, lo scienziato russo della pepita ha inventato il suo sistema originale per crittografare le singole sillabe, non le parole. Questa macchina potrebbe funzionare in diversi momenti della giornata e con leggera nebbia. Questa invenzione ha senza dubbio avuto un effetto, ma l'Accademia delle scienze russa non ha ritenuto necessario stanziare fondi per la costruzione di una linea telegrafica. Il modello del telegrafo di Ivan Petrovich Kulibin è stato semplicemente inviato come mostra alla Kunstkamera.

kulibin ivan petrovich

La nascita del telegrafo

L'idea di vecchia data dell'umanità su un nuovo tipo di comunicazione,la cui menzione risale a tempi antichi, i fratelli Schapp riuscirono a riportare in vita. Per molto tempo, il francese Claude Chappe ha lavorato per migliorare la clessidra. Sebbene alcuni dei suoi esperimenti abbiano avuto successo, alla fine l'inventore ha abbandonato questi studi. Nel 1789, in Francia, Chappe mostrò in azione un dispositivo portatore di segni, che chiamò semaforo. I segnali sono stati trasmessi a una distanza di 15 km. Questo non ha avuto il successo desiderato, ma lo scienziato non ha fermato il suo sviluppo. Grazie al costante sostegno del fratello Ignazio, Claude Chappe intraprese una serie di revisioni della sua invenzione. Già nel 1794 creò un vero e proprio registratore a lunga distanza. È alle sue opere che si deve l'apparizione nella quotidianità dei termini che definiscono mezzi di comunicazione, il nuovo concetto di "telegrafo". La sua invenzione divenne la base del primo efficace sistema di trasmissione delle informazioni nell'era del progresso industriale.

Dispositivo e principio di funzionamento

Come il telegrafo ottico di Hooke, modernizzatodai fratelli Chapp, la struttura è stata dotata di un sistema di traverse a cerniera fissate all'albero. Il regolatore mobile e le alette che lo terminano dalle estremità potrebbero cambiare posizione a causa del funzionamento di trasmissioni a cinghia e pulegge, creando così cifre-codici. Le ali erano lunghe da 3 a 30 piedi e mosse da due maniglie. L'intero meccanismo del semaforo è stato posizionato su una struttura simile a una torre, che si trovava nel campo della linea visiva. Il lavoro del telegrafo ottico era il seguente. Al servizio del semaforo, l'operatore osservava la stazione vicina e duplicava i segnali-segnali trasmessi dal vicino. Quindi, di edificio in edificio sono stati trasmessi lungo la linea di comunicazione. Claude Chappe ha creato un sistema unico di schemi-codici criptati, numerando 196 cifre, in pratica ne sono state utilizzate solo 98. Gli inventori volevano dotare gli elementi della console di lampade per l'utilizzo del sistema di notte, ma presto riconobbero l'idea come un fallimento .

semaforo dei fratelli Shapp

Prima linea telegrafica

Come patrioti del loro paese, subito i francesiha apprezzato tutti i vantaggi della nuova invenzione e l'ha messa in servizio. L'Assemblea nazionale francese, dopo aver fornito agli scienziati una descrizione del principio di funzionamento del suo telegrafo ottico, ha emesso un decreto sulla costruzione della prima linea del semaforo. Nel 1794 fu costruita una linea telegrafica lunga 225 km da Parigi a Lille. Grazie al telegrafo Chappe, il 1 ° settembre 1794, fu ricevuto il primo dispaccio al mondo. Ha riferito che l'esercito francese aveva sconfitto gli austriaci. Ci sono voluti solo 10 minuti per farlo. L'esercito di Napoleone utilizzava ampiamente le reti di linee semaforo per coordinare il movimento delle unità militari e trasmettere ordini di comando su lunghe distanze.

Viaggiare per il mondo

Il semaforo dei fratelli Shapp aveva uno svantaggio:dipendeva dal tempo. Di notte e in condizioni di scarsa visibilità è stato necessario sospenderne i lavori. Ma nonostante ciò, l'invenzione francese è piaciuta rapidamente alla gente e ha messo radici in molti paesi dell'Europa, dell'Asia e dell'America. La prima linea telegrafica fu aperta nel 1778. Ha collegato le città di Parigi, Strasburgo e Brest. Già nel 1795 inizierà la costruzione di reti telegrafiche ottiche in Spagna e in Italia. Anche Inghilterra, Svezia, India, Egitto, Prussia acquisirono linee semaforo.

telegrafo ottico in russia

Telegrafo solare

C'è ancora una cosa da ricordare qui.invenzione. Claude Schaff nel 1778 creò l'eliografo. Questo telegrafo a specchio è stato progettato da lui per trasmettere messaggi tra gli osservatori di Greenwich e Parigi. L'informazione veniva trasmessa inclinando gli specchi fissi nel telaio creando brevi lampi di riflessi di luce solare. A proposito, le eliografie di segnali luminosi sono ancora utilizzate oggi.

Linee telegrafiche della Russia

Il telegrafo ottico è arrivato in Russia poco dopo.La prima linea telegrafica del sistema del maggiore generale F.A.Kosen fu eretta tra San Pietroburgo e Shlisselburg nel 1824, la sua lunghezza era di 60 km. Questo telegrafo trasmetteva messaggi sul movimento delle navi sul lago Ladoga, fu utilizzato fino al 1836. Sotto l'imperatore Nicola I, fu creato un comitato il cui compito era quello di prendere in considerazione progetti per un telegrafo ottico da utilizzare nella costruzione in Russia. Sono state presentate molte opzioni per lo sviluppo di inventori stranieri e nazionali. Notiamo diversi progetti di telegrafi russi: i sistemi del generale L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Il più espediente era la bozza del telegrafo dell'ingegnere francese Chateau. Quindi, il suo sistema telegrafico è stato utilizzato nelle filiali che collegano Kronstadt, Tsarskoe Selo, Gatchina con San Pietroburgo. La linea più lunga del mondo (1200 km) è considerata la linea del telegrafo ottico tra San Pietroburgo e Varsavia, costruita nel 1839 e composta da 149 stazioni fino a 17 m di altezza. Un segnale di 45 segnali convenzionali percorsa lungo questo percorso in 22 minuti. La manutenzione è stata eseguita da 1904 operatori.

semaforo ottico

Innovazione Chateau

Strutturalmente, l'invenzione di Chateau è stata parecchiepiù facile del telegrafo ottico di Claude Chappe. I semafori utilizzavano un braccio a T di tre aste articolate. I pezzi corti avevano dei contrappesi. Tutte le parti mobili erano dotate di lanterne. Le figure sono state disegnate cambiando la posizione delle aste l'una rispetto all'altra. Ecco come sono stati codificati numeri, lettere e frasi. L'inventore ha compilato uno speciale dizionario di decifrazione per compilare i dispacci. Il sistema di semafori dell'ingegnere Chateau consentiva 196 posizioni, i messaggi venivano trasmessi in diverse codifiche: ufficiali, civili e militari. Il controllo è stato effettuato 24 ore su 24 all'interno della struttura da quattro operatori che hanno regolato i bracci tramite verricelli e cavi. Nel sistema sono stati utilizzati specchi e lampade riflettenti. Tutti i segnali dovevano essere regolarmente registrati in un diario speciale; per atteggiamento negligente nei confronti del lavoro, un dipendente della stazione poteva persino andare in prigione. I cittadini potevano anche utilizzare le linee telegrafiche per trasmettere telegrammi ottici, ma questo servizio non era economico e non ha guadagnato popolarità. Il telegrafo ottico Chateau sarà migliorato da A. Edelkrantz, per il quale lo scienziato riceverà riconoscimenti non solo nella sua patria in Svezia, ma anche in altri paesi.

il telegrafo ottico di claude shapp

Rinascita del telegrafo ottico

La scienza non ha segnato il tempo, ha continuatoricerca nel campo della comunicazione. Entro la metà del 19 ° secolo, i sistemi di reti telegrafiche elettriche si stavano sviluppando. A questo proposito, il telegrafo ottico ha perso la sua rilevanza. Ma, sebbene il posto di leader nel sistema di comunicazione mondiale fosse occupato da altri, si trovò un'applicazione inaspettata. Un semaforo ottico nella Marina è ancora uno dei tipi di comunicazione più comuni. Ancora oggi è utilizzato il semaforo ferroviario con un proprio sistema di segnaletica luminosa. E, naturalmente, ricordiamo i semafori sulle autostrade, che osserviamo ogni giorno.