愛迪生的發明有什么
一代發明天才愛迪生給人類的生活帶來了巨大的影響。那么,愛迪生發明了什么?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!
愛迪生發明了什么
愛迪生擁有超過2000項發明,包括對世界極大影響的留聲機、電影攝影機、鎢絲燈泡等。在美國,愛迪生名下擁有1093項專利,而他在英國、法國、德國等地的專利數累計超過1500項。
愛迪生是技術歷史中著名的天才之一,擁有白熾燈、留聲機、電影放映機、攝影機等1093項發明專利權。其中愛迪生的四大發明:留聲機、電燈、電力系統和有聲電影,豐富和改善了人類的文明生活。
1877年11月21日,美國發明家愛迪生宣布發明了一種錄音裝置,可以將聲波變換成金屬針的振動,然后將波形刻錄在圓筒形蠟管的錫箔上。當針再一次沿著刻錄的軌跡行進時,便可以重新發出留下的聲音。這個“會說話的機器”錄下了愛迪生朗讀的《瑪麗有只小羊》的歌詞:“瑪麗抱著羊羔,羊羔的毛像雪一樣白”,這總共8秒鐘的聲音成為世界錄音史上的第一聲。從此之后的100多年里,人類記錄聲音的方式不斷推陳出新,從最初以錫箔制滾筒,鋼針播放,導致每個滾筒只能播放幾次即耗損,到后來的電唱機、音頻盒式磁帶,再到激光唱片 CD,DVD……我們已經步入了多媒體的影音時代。
愛迪生在門洛公園的第一個偉大發明就是錫箔筒式留聲機。當時,他正在努力提高發報機的工作效率,突然他發現,當機器在高速運轉時,發報機的帶子會發出一種類似于人說話的噪音。這個發現使他感到非常好奇,并想知道是否能夠錄制一段電話音訊。于是,他開始對聽筒上的振動膜進行實驗,并在膜上接上一根針。他推理認為,這根針可以通過扎紙帶進行音訊錄制。后來,他又嘗試了用鐵筆在錫紙筒上扎針,結果驚奇地發現,居然回放出一段錄制的短音訊—“瑪麗有一只小羊羔”。
留聲機是愛迪生發明的一個標牌,更準確地說應該是指在圓筒上而不是圓盤上播放聲音。這種機器有兩根針:一根是用來錄音,另一根是用來錄音重放。當你在話筒中說話時,你嗓音的振動將被錄音針刻紋于圓筒上。這種筒式留聲機就是第一臺可以錄制并重放聲音的機器,這個發明震驚了世界,讓愛迪生一夜之間在全球名聲大震。
世人們普遍認為愛迪生是在1877年8月12日正式完成了首個留聲機的模型制作,然而,真正的模型制作工作應該是到同年的11月或12月才完成的,因為他是在12月24日才進行專利申請的。之后,他帶著錫箔筒式留聲機環游了全國,途中還于1878年4月應邀到白宮向拉塞福德·海斯總統展示他的發明。
1878年,托馬斯·愛迪生成立了愛迪生留聲機公司,銷售他的最新發明。此外,他還擴展了留聲機的其它用法,例如:寫信和聽寫、盲人速記本、家庭錄音 (記錄家庭成員各自的聲音)、八音盒和玩具,報時鐘以及與電話連接用作留言機。
托馬斯·愛迪生對電影的興趣始于1888年,后來,在攝影先驅埃德沃德·邁布里奇于同年 2月造訪了他的實驗室后,他才真正受到刺激,決心著手研究發明一臺電影攝影機。當時邁布里奇提議與愛迪生合作,將其此前發明的“動物實驗鏡”與愛迪生的留聲機結合起來。盡管提議非常誘人,但愛迪生還是決心不參與合伙,可能他已經意識到“動物實驗鏡”并非一個實用而有效的動作錄制方法。為了保護自己未來的發明,1888年 10月17日,愛迪生向美國專利局提出了一個申請,描述了自己的想法—要發明一個“跟耳朵聽留聲機差不多的用眼睛看的機器”,即錄制并重放動作對象,他稱其為“活動電影放映機”。
愛迪生的首個獲得版權的電影錄制了他的雇員佛瑞德·奧特假裝打噴嚏的過程。然而,愛迪生碰到的一個問題是,無法取得電影所需的優質膠片。1893年,伊斯門·柯達開始提供電影膠片,這使得愛迪生得以加速新電影的生產。他在新澤西建立了一個電影生產工作室,工作室的屋頂是活動的,可以在白天打開讓日光進入。事實上,整個工作室都采用了這種活動建筑,以便隨時與日光射入的方向保持一致。
法朗西斯·簡金斯和托馬斯·阿瑪特發明了電影放映機,這種機器被稱之為“老式放映機”。他們要求愛迪生提供電影,然后以愛迪生的名字加工生產放映機。最后,愛迪生公司研制出了自己的放映機,這就是眾所周知的“放映視鏡”,之后“老式放映機”就下市了。1896年4月23日,第一部電影在美國紐約的電影院與觀眾們見面。
托馬斯·愛迪生面臨的最大挑戰是實用的白熾電燈的研發。與人們通常的認識恰恰相反,愛迪生并不是“發明”了燈泡,而是改進了50年前就已經有的一個有關燈泡的想法。1879年,愛迪生使用更弱的電流,一根碳絲和一個改良的真空球體,制造出了一只質量可靠且發光時間長的燈泡。使用電子照明的想法并不新鮮了,許多人都曾經為這個理念進行過試驗,甚至研制出了各種使用電子照明的形式,然而,在愛迪生發明燈泡以前卻從未有過適合家庭用的實用照明形式。因此,愛迪生的成就并不僅僅是發明了一只白熾電燈,還是一套電子照明系統,這套系統包含了實用、安全和經濟的白熾電燈所需的所有要素。經過一年半的努力研究,愛迪生終于取得了偉大的成功—研制出了一只可以持續發光13個半小時的白熾燈泡。
在燈泡的發明過程中還發生了其它一些有趣的事情:就在眾人都將注意力放在如何找到合適的燈絲時,愛迪生卻在重點創造電燈實際應用所需的7個系統要素,以替代當時十分普及的煤氣燈。
拓展:發明和創業
第一桶金
1870年,愛迪生把普用印刷機的專利權售給 華爾街一家公司,讓經理自己出個價錢,本想索價幾千美元就夠了,那位經理居然給了愛迪生四萬美元。愛迪生得到四萬美元后,在 新澤西州瓦克市的沃德街建了一座工廠,專門制造各種電氣機械。
1873年,愛迪生投入到同步發報機的研究中。
1874年12月,同步發報機的研究工作接近尾聲,西方聯合公司答應付給愛迪生5000美元,并出價2.5萬美元購其專利,每天還付給他233美元,作為使用這種設備的每條線路費用,但是西方聯合公司未能踐約,最終 杰伊·古爾德以30000美元收購了同步發報機的專利,使愛迪生渡過了難關。
1875年底,愛迪生即將迎來第二個孩子的出世,覺得家里的空間顯得過于狹窄,紐瓦克工廠所處的狹窄灰暗的街道、喧鬧的環境也影響研究人員的工作情緒,愛迪生終于下定搬遷的決心。
1876年初,愛迪生一家遷至新澤西州的 門羅公園,他在這里建造了一所實驗室。
留聲機出世
1877年,愛迪生改進了早期由 亞歷山大·貝爾發明的電話機,并使之投入了實際使用,不久便開辦了電話公司。愛迪生和貝爾兩家敵對的公司在倫敦展開了激烈的競爭。而在改良電話機的過 程中,發現傳話筒里的膜板,隨話聲而震動,他找了一根針,豎立在膜板上,用手輕輕按著上端,然后對膜板講話,聲音的快慢高低,能使短針相應產生不同變化的顫動,愛迪生為此畫出草圖讓助手制作出機器,再經過多次改造,第一臺留聲機誕生了。
研究電燈
1878年9月,愛迪生開始研究 電燈,但由于愛迪生經濟問題不得不尋找經濟資助,于是成立一家股份公司,以便為實驗提供經濟資助,不久洛雷找到了幾個股東,他們愿意出錢資助愛迪生研究電燈。但愛迪生屢屢失敗,很快用完了五萬美元用完了,一部分股東的信念開始搖動,愛迪生苦苦勸誘,股東們決定再拿五萬美元資助愛迪生。
1879年10月21日,電燈研制成功,他為此試用了接近1600種材料進行試驗,連續用了45個小時之后這盞電燈的燈絲才被燒斷,這是人類第一盞有廣泛實用價值的電燈,這種電燈有“高阻力白熾燈”、“碳化棉絲燈”多種名稱,用碳化棉絲制成。
1880年,愛迪生派遣助手和專家們在世界各地尋找適用的竹子,有六千種左右,其中日本竹子所制碳絲最為實用,可持續點亮一千多個小時,達到了耐用的目的,這種燈稱之為“碳化竹絲燈”。
1881年,在巴黎世博會上,愛迪生展出一臺重27噸、可供1200只電燈照明的發電設備。
1883年,愛迪生在一次電燈試驗中觀察到在燈泡內另行封入一根銅線,認為可以阻止碳絲蒸發,延長燈泡壽命,經過反復試驗,碳絲雖然蒸發如故,但他卻從這次失敗中發現碳絲加熱后,銅線上竟有微弱的電流通過,后來這種現象被稱之為“ 愛迪生效應”,1904年英國物理學家 弗萊明根據“愛迪生效應”發明了 電子管。
重重波折
1884年,愛迪生申請“愛迪生效應”的專利,但他并未進行下一步研究。 尼古拉·特斯拉帶著雇主查爾斯·巴奇勒的推薦函 來到紐約,去愛迪生的實驗室求職,愛迪生即刻雇傭了特斯拉,安排他在愛迪生機械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進行簡單的電器設計,他進步很快,幫公司解決了許多難題。但特斯拉認為向用戶供電,交流電應該比直流電更好,并表示自已可以制造 交流發電機,不過愛迪生不同意特斯拉的觀點,他認為直流電比交流電好而且更安全。
1885年,特斯拉提出可以重新設計愛迪生公司里的無效的 直流發電機,愛迪生答應了并且表示如果能做出來,就給特斯拉五萬美元。結果特斯拉成功之后,愛迪生說只是開了個“美國式玩笑”。
1886年,特斯拉因與愛迪生科學理念上的分歧和他的處處阻撓而辭職離開了愛迪生的公司,并且自己創建了“特斯拉電燈與電氣制造公司”開始研究交流電,而愛迪生的公司是靠 直流電經營,因此特斯拉成為愛迪生最大的競爭對手。
1887年,愛迪生創辦了“愛迪生留聲機公司”,利用留聲機技術盈利,當時的留聲機可以把聲音錄制在蠟筒上,然而,蠟筒很難實現量產因此銷售受到了限制,為了改善不足,愛迪生留聲機公司的競爭對手 哥倫比亞唱片公司設計并出售了一種更為輕巧的唱片,而且生產速度比蠟筒更快。
1888年,愛迪生開始研究“活動照片”,這得益于當時產生的連續底片技術,愛迪生從 喬治·伊斯曼手連續底片買回來,請實驗室的助手進行研究。
1889年,在 巴黎世博會的機械展廳內,最受歡迎的是愛迪生的發明作品展臺,人們為了聆聽留聲機而排了很久的隊,而白熾燈在其中也很突出,在這次世博會中,愛迪生看到法國攝影家 艾蒂安·朱爾·馬雷發明的一種連續顯示照片的裝置,還有喬治·伊斯曼發明的新型感光膠片,愛迪生就利用 視覺暫留現象,開始研究電影機。
1891年5月20日,愛迪生第一次在實驗室展示并公開放映 活動電影放映機技術,這是利用視覺暫留現象而制成的。
因為交流電更適合遠距離傳輸,比直流電更具有競爭優勢,而且利潤更大成本更低,愛迪生電氣公司漸漸喪失市場份額,財務狀況也急劇惡化。1892年,在美國“金融巨頭” 摩根的主導下,愛迪生通用電氣公司與湯姆·遜休士頓電力公司合并,去掉了“愛迪生”,成為“ 通用電氣公司”,愛迪生黯然出局。
公司合并后,愛迪生轉而采礦,他花錢在新澤西州買了上萬英畝的低品位鐵礦,發明了巨型的機器碾碎礦石。愛迪生采用新的選礦法,不僅鐵礦質量比舊式機械生產的要好,而且售價低了許多。他樂觀地估計:不出七八年,就可以每年生產出價值1000萬—1200萬美元的礦石,凈賺三百萬美元。
但不幸的是,1898年, 明尼蘇達州發現了很大的鐵礦,鐵礦不僅品位高,分布廣,而且可以露天采掘,成本低廉,鐵礦石的價格陡降了三分之一,這樣愛迪生就不得不虧本生產,兩百萬美元的投資打了水漂,51歲的愛迪生不但耗盡了全部財產,而且還負了很多的債。
采礦事業失 敗了,愛迪生又轉向水泥業——他從礦場運來了石灰石,利用開采鐵礦時粉碎礦石的機器粉碎。與其他水泥廠相比,愛迪生的水泥廠最大特點莫過于全面采用機械動力裝置,他的水泥廠收獲利潤很高,1905年,該水泥廠成為全美五大水泥廠之一,而且愛迪生開采鐵礦所負下的債不出三年全部還清了。
發電機可以提供充足的電能,但發電機不便于攜帶,這是它的美中不足,而 蓄電池和發電機比起來很輕便,但只能使用短暫時間,因此愛迪生決心研制新型的蓄電池。1900年,愛迪生開始著手蓄電池的研究。
1902年,愛迪生發明了“鎳鐵堿性蓄電池”,這種蓄電池是用 鎳、 鐵和 堿溶液制成的,他用鐵鎳堿性蓄電池作車輛動力的試驗,每充一次電,行程可達100英里。
1903年,愛迪生的 公司攝制了第一部電影《火車大劫案》 。
1904年,愛迪生開始在新澤西的銀湖出售新型蓄電池,很快蓄電池便投產了而且銷路不錯,但不久后用戶們發現了這種蓄電池的幾個嚴重問題——在車輛行駛時,電池中的化學液體會流出來;許多蓄電池還出現了典禮衰減狀況。因此愛迪生立刻把工廠關閉并停產蓄電池,并尋找蓄電池漏電的根源。
1909年,愛迪生終于研制出性能更加良好的蓄電池。
1910年8月27日,愛迪生向公眾宣布把留聲機的聲音和電影攝影機上的圖像合二為一的發明—— 有聲電影。
1915年,愛迪生獲得了“ 諾貝爾物理學獎提名”和“ 諾貝爾化學獎提名”。
1917年1月,愛迪生受海軍部長 約瑟夫斯·丹尼爾斯之邀,研究美國如果參加第一次世界大戰,應作何計劃和借助何種發明來作戰。因此,愛迪生把自己的事務全部托付給了自己的副手和同事,并停止自己正在進行的其他實驗工作,致力于研討作戰計劃和研制打仗需要的一些發明,歷時兩年之久。
盡管愛迪生在1913年也開始注重唱片生產,愛迪生還是仍然大力推廣蠟筒產品,這個“致命決策”導致了他在錄音方面的失敗——1929年,愛迪生留聲機公司倒閉。