Радиоприемник и глаз
Радиоприемник представляет собой аппарат, предназначенный для приема радиоволн. Наш глаз является оптическим прибором, назначение которого состоит в приеме световых волн.
Но ведь физическая сущность радиоволн и световых волн одинакова: и те и другие относятся к электромагнитным колебаниям и различаются лишь частотой. Радиоволнами мы считаем в настоящее время электромагнитные колебания с длиной волны примерно от нескольких миллиметров до нескольких километров, а световые волны имеют длину волны 0,36—0,76 микрон, т. е. 0,00036—0,00076 мм.
Поскольку с этой точки зрения радиоприемник и глаз можно считать приборами одинакового назначения, мы можем сравнить их технические качества. Наиболее легко сравнимым показателем приемника и глаза является их чувствительность.
Чувствительность человеческого глаза определена очень точно. Как известно, чувствительность глаза зависит от общей освещенности. Днем, на солнечном свету, мы не видим, например, огонька горящей папиросы, а безлунной ночью его можно различить за полкилометра. Наибольшую остроту наше зрение приобретает после пребывания в темноте не менее 20—30 минут. Эта степень остроты называется сумеречным зрением. Если нам случится войти в кинотеатр во время сеанса, то мы чувствуем себя совершенно беспомощными и вынуждены передвигаться ощупью, поминутно натыкаясь на стулья и зрителей. Но через некоторое время мы уже без труда различаем даже мелкие предметы и свободно читаем, например, газетные заголовки.
Достигнув остроты сумеречного зрения, наш глаз реагирует на освещенность зрачка порядка 10~6 люкса. Если такую освещенность выразить в электрических единицах, то получается, что она соответствует электромагнитному полю интенсивностью около 1,5 х 10??? Вт/м?.
Какова же чувствительность радиоприемника? По стандарту чувствительность приемников I класса должна быть не меньше 50 микровольт. Учитывая действующую высоту средней приемной радиовещательной’ антенны, будем считать, что такая ЭДС подводится к приемнику при напряженности в месте приема электромагнитного поля принимаемой станции порядка 10 микровольт/м. Удельная энергия такого поля равна 1,3 х 10??? Ватта.
Таким образом, радиовещательный приемник I класса примерно в 10 раз чувствительнее глаза. Но надо отдать должное глазу и отметить, что для того, чтобы приемник мог опередить глаз в отношении чувствительности, в приемнике приходится применять около десятка современных усилительных ламп, дающих общее усиление в миллионы раз. Чувствительность профессиональных приемников выше чувствительности радиовещательных в десятки и даже в сотни раз.
Но, уступая приемнику в чувствительности, глаз неизмеримо превосходит его в отношении «принимаемого» диапазона частот. Глаз воспринимает частоты, 4 х 10?? — 8 х 10?? Герц, т. е. воспринимает огромную полосу в 4 х 10?? Герц (400 квадрильонов Герц), тогда как вся полоса частот, используемая радиотехникой, охватывает частоты примерно 105 до 3 х 10?? герц, т. е. полосу, в миллиарды раз меньшую.
Наш глаз — исключительно широкополосный прибор.