科普-中华学生百科全书-第284部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
法感觉到的。我们通过一种调制电路，使 792000 赫兹电波的波动幅度随着声
频信号传出去，传到你的收音机里，收音机的检波电路把声频信号检出来，
并通过喇叭变为声音，放大后，传到你的耳朵里。所以，电波确实是“搬运
工”，技术上称为“载波”。载波可以用中波、长波或短波以不同频率在空
中传播。
同一时间里，要播送两套节目，一套音乐，另一套是新闻，就要用两种
不同频率的载波。比如上海人民广播电台用 792 千周、990 千周、和 1197 千
周等 6 个频率播送 6 种节目。如果这些节目合在一起用同一频率播音，那么，
6 种不同的声音便夹杂在一起，彼此干扰，谁也听不清。即使是频率不同的
载波，如果用的频率相差太小，相互串音，也还是听不清。根据理论计算和
实际经验，邻近的两种载波，它们的频率至少要相差 20 千周设一个广播电
台，整个中波波段从 540 千周到 1650 千周这个频率范围内也只能设 56 个广
播电台。这个数量，对现代化的广播事业来说是太少了，对现代化通讯就更
显得不够。因此科学家发展了短波波段。短波的频率，范围比中波波段要宽
广得多，可以容纳较多的电台，用于通讯可以达到几千路。
在激光通讯中，先把音频信号载到不同频率的电波上，再把“携带”不
同音频信号的电波经过一种叫电光调制器的元件，载到光波上。光波传送出
去被接收后，人们像从卡车上卸下货一样，先把电波“卸下”、分开，再从
各个载波电波上把声音信号取出来，复原为声音。因为光的频率高，频段广
阔，可以容纳亿万条互不干扰的通讯“道路”。
从激光电视唱片到光盘
1877 年，留声机出现了，这是伟大的发明家爱迪生的一项杰作。爱迪生
发明的机器，经过不断的改进才成为电唱机。
电唱机的主要部分是由马达带动作匀速旋转的唱片和拾音、放音器。放
音的时候，要用拾音器把存在唱片中的声音取出来。唱片上的纹道很粗，肉
眼也能看清楚，一张唱片上记录的信息比较少。
人们对文化生活的要求是越来越高的，有了收音机还不满足，想把自己
喜爱的节目保留下来，随时可以听，所以使电唱机、录音机得到了发展。同
样，人们有了电视机也不满足，还想把自己喜爱的节目，或者某些“镜头”
保留下来，随时可以观看，这就使录像技术得到了发展。
随着激光技术的发展，科学家研究出一种特殊的录像技术，把图像和声
音记录在一种特殊的唱片里。把唱片放在专用的放像机里，就可以在配套的
电视机屏幕上看到彩色的画面，同时伴有立体声的音响。声音之悦耳、图像
之清晰、色彩之逼真，胜过一般彩色电视机播放的节目。用这种放像机最大
的好处是可以随自己的爱好，选择不同内容的唱片，看得高兴，可以一遍又
一遍地反复看，不像收看电视台播放的节目那样，受时间、地点的限制。
这种特殊的唱片叫电视唱片。由于录放都要靠激光来帮忙，又叫激光电
视唱片。它是本世纪 70 年代的新发明。
激光能量密度高，方向集中，可以在很硬的材料下打出小孔，这种孔只
有人体内红血球的几分之一那么大，肉眼看都看不到，电视唱片的录制技术
就利用了激光这种特性。
那么打孔和记录图像有什么关系？
仔细看看报纸上印的新闻照片，可以发现它们是由无数个深浅不同的黑
色小点组成的。点子越小，图像就越清晰，电视图像也是由无数小点组成的，
一幅图像约含几十万个像点。为了使图像动起来，每秒钟要变 20 几幅，再加
色彩、声音，需要记录千千万万个信号。所以，唱片上的纹道只有 0．4 微米
宽，纹道之间的间隔只有 1．7 微米，大约是头发丝的四十分之一。每一纹道
上还要打成许多长短不等的凹痕，要观察它还必须借助显微镜。这样细致的
刻痕，只有靠激光来帮忙才行。
录制电视唱片，要用功率大的蓝绿激光，把光束聚集成不到 1 微米的小
点，唱针是无法做到这样细微的。刻制的过程和录制声唱片相似，在唱盘母
版上，按各种声音、图像信号的要求，打出一圈一圈刻痕，每段刻痕长短不
一，大致在 1 微米左右。唱盘母版是一张玻璃圆板，上面镀了一层金属熔化
的材料，一般是碲。因为刻痕太细微，玻璃圆板要做得十分光洁，上面的膜
层耍十分均匀，制作母版是件很细致的工作。
母版录刻好以后，就可以像做声唱片一样，用压制的方法大量复制。这
种复制也要使用非常精细的工艺、技术。先翻印出一块有一定硬度的金属版
来，这是一块刻痕凸出的凸板。再用流动性及致密性好的塑料，加热后压在
这块凸板上，制成与母版一样的电视唱片。母版和唱片的制作必须在超净化、
无尘埃的工作室中进行，因为即使有一粒灰尘掉到唱片上也会影响唱片的质
量。实际制作要比这里描述的更复杂得多，要用自动化的设备来进行。制成
的电视唱片，肉眼根本看不到什么纹道和刻痕，透过它表面涂敷的薄薄一层
塑料保护膜，看到的是宝石般的光芒，绚丽异常。
声唱片放送时，靠唱针沿着纹道“读”出来，“读”出的信号送入放音
器变为声音。电视唱片上的纹道和刻痕又细又小，像唱针尖这样的面积上就
有千百个刻痕；显然，唱针是无法“读”出的，必须用激光来帮忙。激光能
聚集成一个小于 1 微米的小点，把它聚在电视唱片的表面上，焦点处在完好
的金属膜上或处在刻痕上，反射光大不一样。随着唱片的转动，反射光逐点
变化，这种光强的变化经过一个光电二极管，就变为电信号，再送到彩色电
视机里，形成彩色图像在屏幕上映现出来。
在唱片录制和放送时，有一个重要的技术问题：唱片要转得十分平稳，
光点不能串行，要始终聚集在唱片面上。由于唱片上点与点之间的距离，道
与道之间的距离都是微米级的，激光焦点又不能差分毫，上述要求几乎像骆
驼穿针眼一样难。比如唱盘的转动，每秒钟 25 转～30 转，每一转之间的误
差应小于百万分之一秒，跟踪纹道的精度要达到 0．15 微米。这样的要求，只
有借助于一套光电跟踪自动控制系统才能达到。
小小一张电视唱片集中了许多现代技术的新成就。人们花了许多力气去
研究它、发展它，使它具有很多特点。
一张直径 30 厘米的电视唱片，可以播放一小时的电视节目，而且可以做
出许多特技镜头：看！一只毛茸茸的小鸡，慢慢地从蛋壳中钻了出来；可是，
只要按一下按钮，就能使这个镜头倒过来——小鸡慢慢地退到蛋壳里，蛋壳
复原成完整的鸡蛋。一只乌龟在缓缓地爬，看得人都觉得累，按一下另一个
按钮，它就奔起来了，速度比兔子还快。一枚火箭从发射架飞快地冲向蓝天，
快得你来不及眨眼，再按一下按钮，它就能慢慢地飞行，让你看清每一个动
作……
激光电视唱片已经以录像片、卡拉 OK 等方式进入娱乐圈，它还有一些港
台式的新名字，称为“镭射唱碟”，“镭射影碟”，“镭射影碟卡拉 OK”等
等。其实，这就是我们所说的激光电视唱片和激光放像机之类。
其中，“镭射唱碟”，已进入寻常家庭，成为现代音响不可缺少的部分。
荷兰飞利浦公司和日本索尼公司可以说是最著名的激光唱机、激光唱片生产
厂商。由于采用了数字编码技术，录制密度非常高。所以激光唱片具有优异
的电声指标——动态范围大，噪声小、频响宽、高保真等，这是普通唱片和
录音磁带所不可比拟的。一张直径 12 厘米的唱片，厚度为 1．2 毫米，重只有
15 克左右，可以放送 1 小时优美的立体声音乐，供你尽情欣赏。
这样看来，电视唱片只是供人玩玩的娱乐品了。但不完全是这样。现在
高密度信息存贮已成为一门常重要的技术，电视唱片的用武之地大得很哩！
电视唱片既然可以录进电视图像，自然也可以录进图片和文字资料，而
且是大量的资料。一张电视唱片中可以存进 5 万页资料，相当于 1200 册《儿
童时代》，它能贮存多少知识内容可想而知；因此，激光电视唱片真可称之
为知识银行了。你要到这“知识银行”取知识比到银行取钱还方便。放像机
上装上编号、倒转、快转、慢转等控制系统，放进一张存有大量图书资料内
容的电视唱片（这些图书堆起来有 2～3 米高），你要找出其中某一页、某一
行，只要按动一两个按钮，录像机就能在 1 分钟之内把它“找”出来，显示
在电视机屏幕上。这样的技术发展起来是很有用的。比如用电视唱片贮存汉
字，配上电子计算机，它可以成为一部活字典；也可以用这样的装置控制排
字机，代替排字工人，使排字自动化。还有，在非常小的唱片上贮存绝密文
件、珍贵资料和市场信息等等，不论储藏保管还是传递交换都极为方便。
激光电视唱片记录密度高，放送时无磨损问题，寿命长，而且变化自如。
但是，激光电视唱片也还有一些弱点，影响了它的广泛应用，需加以改进。
从娱乐角度讲，电视唱片和声唱片一样，家庭无法录制，电唱机难以和
录音机竞争，激光电视唱片暂时也还竞争不过能录能放的磁带录像机。
从技术角度讲，激光电视唱片记录图像和声音是永久性的，不能像录像
磁带那样把已记录下来的内容毁掉重录，从而限制了它的应用范围。要弥补
这个不足，关键是找一种可录可擦的唱片材料。
八十年代后期，科学家经过努力找到了几种材料。其中，磁光式光盘是
目前用得最多、已成形的商品，也是最先进的一种。它把现有的磁记录技术
和激光技术结合起来用于读、写、擦除和重写数据或其他信息。
普通磁记录用外加磁场来逐点记录、消除磁盘片上的磁性。磁光式光盘
用激光束逐点加热改变磁性来记录、也用激光束加热来消除记录。普通磁记
录用探头测磁性来读出，磁光式光盘用激光束来读，不同磁性对光产生不同
影响，检测反射光就可以读出信号。
这种磁光式光盘可擦可写，容量大、体积小，保存期长、性能可靠，已
经制成计算机硬盘在市场上销售。它存储信息的容量比普通磁盘约高 100
倍。可以用作庞大的数据库。
这类光盘出现不久，还有待进一步提高性能。比如，和现有的硬盘相比，
光盘的读、写速度还比较慢，因此还不能完全取代硬盘产品。
至于娱乐用的电视唱片，由于它的刻录技术相当复杂即使有可以重新录
制的光盘材料，也无法在家里重录。
工农业的新朋友
谈到这里，我们还没有涉及激光与国民经济的关系。在这一小标题下，
要谈一点激光在农业生产与工业生产上的应用——生产中初露头角。
激光能为农业做什么？
“万物生长靠太阳”。地球上的生物离不开太阳的光和热，如果没有太
阳，地球将是一个死气沉沉的大冰球，连一个细胞都无法生存。
太阳光照对植物的生长、发育、开花、结果都有影响。比如，秋菊开放
之前，增加光照，可以提前开花；把它放进暗室，花期可以推迟到冬季。早
在古代，就有人用光来控制植物生长，但在激光出现之前，收效甚微。激光
问世之后，进行了许多有成效的科学实验。
最初，人们试验用红宝石激光来照蔬菜种子；用氦氖激光照水稻、小麦
种子等。这些实验都观察到了效果。比如用氩激光器发出的蓝绿光照水稻种
子，可以获得早发芽、快长苗的效果。照后 15 天，比没照过的种子长的苗要
高一倍，并开始分蘖。又如用氦氖激光器发出的红光照射马铃薯种 1 分钟，
可使之提早一周出苗。用激光照青瓜秧，反复几次照射后，青瓜藤的雌花增
加一倍半，结出来的瓜含糖量提高；照其他植物，效果也都很好，或者提高
出苗率，或者促进多开花、结硕果。既然光照对农用物的茁壮发育大有好处，
科学家就设想把激光用到大田里去。只是，在广阔的田野上，如果让所有的
作物都受到激光的照射，这需要多少台激光器啊！就算能够配备足够的激光
器，那么 1 亩地的耕作成本也太高，这是不合算的。然而，对光合作用的研
究，为人们提供了一线光明。
