10:00~11:00
笛思林夢想之樹
2014/10/22
4:41
氣勢磅礡的古典樂,從音響流瀉出來。直到今天,還有不少音樂愛好者偏愛真空管音響所發出的音色。 真空管的由來,有個傳奇故事跟愛迪生有關。當愛迪生發明電燈泡時,一開始內部是抽真空的,後來才發現可以灌入氮氣、氬氣等,來保護燈絲。但無論如何,早期的燈泡,因為內部抽真空,所以就是廣義的真空管。為了延長燈絲的壽命,愛迪生曾經在燈泡的內部做了各種實驗,其中包括在燈泡內另外放一小片金屬,並且連上電流計。 愛迪生很驚訝地發現,如果調整燈絲的電路,改變電壓,讓燈絲成為負極,而金屬相對來說就是正極。而且當燈絲發熱發光時,就算金屬當時沒有接觸燈絲,也沒有通電,電流計還是會動。所以這「金屬上沒有通電,怎麼會有電流呢?」的現象直讓愛迪生覺得非常神秘。
現在我們知道,這是因為燈絲發熱,激發上面的電子,如果剛好它又是負極,電子就會通過真空跳到金屬正極上,產生電流。其實,早在愛迪生之前,英國科學家古瑟瑞就已經發現了這個現象,只是愛迪生名氣太大,大家都習慣稱它為「愛迪生效應」而已。 不過無論古瑟瑞或愛迪生,都不知道這個效應有什麼用。直到英國科學家弗萊明改良了愛迪生的設計,進一步實驗,發現因為電子只會從燈絲的負極跳到金屬的正極,如此一來,產生的電流也是單一方向的,證明真空管具有整流的功能,就是把交流電變成直流電。因為有負極跟正極,這個裝置被稱為真空二極管,可以用於無線電等裝置。
更進一步影響人類生活的真空管,則是由美國工程師福雷斯特所發明。他在真空二極管的負極跟正極之間,添加了柵欄式的金屬網,形成了第三個極,稱為「柵極」。它就像百葉窗一樣,能控制負極與正極之間的電流。只要把柵極上的電壓做小小的調整,就可以讓正極上的電流放大或縮小,而且波形跟原來完全一致。而把相同波形的電流放大,會讓你想到什麼呢?沒錯,這就是放大器,福雷斯特曾經用他的設備,做了知名的實驗,把小小的手錶滴答聲,放大到震耳欲聾的程度。 福雷斯特發明的真空三極管非常重要,不只可以用於音響、收音機,其實它的功能就類似後來的電晶體,讓真空管成為早期電子產品普遍使用的元件,因此福雷斯特被稱為「真空管之父」。