愛迪生的發(fā)明有什么
一代發(fā)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(fā)明了什么?一起來看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
愛迪生發(fā)明了什么
愛迪生擁有超過2000項(xiàng)發(fā)明,包括對世界極大影響的留聲機(jī)、電影攝影機(jī)、鎢絲燈泡等。在美國,愛迪生名下?lián)碛?093項(xiàng)專利,而他在英國、法國、德國等地的專利數(shù)累計(jì)超過1500項(xiàng)。
愛迪生是技術(shù)歷史中著名的天才之一,擁有白熾燈、留聲機(jī)、電影放映機(jī)、攝影機(jī)等1093項(xiàng)發(fā)明專利權(quán)。其中愛迪生的四大發(fā)明:留聲機(jī)、電燈、電力系統(tǒng)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(fā)明家愛迪生宣布發(fā)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(dāng)針再一次沿著刻錄的軌跡行進(jìn)時(shí),便可以重新發(fā)出留下的聲音。這個“會說話的機(jī)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(dǎo)致每個滾筒只能播放幾次即耗損,到后來的電唱機(jī)、音頻盒式磁帶,再到激光唱片 CD,DVD……我們已經(jīng)步入了多媒體的影音時(shí)代。
愛迪生在門洛公園的第一個偉大發(fā)明就是錫箔筒式留聲機(jī)。當(dāng)時(shí),他正在努力提高發(fā)報(bào)機(jī)的工作效率,突然他發(fā)現(xiàn),當(dāng)機(jī)器在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)報(bào)機(jī)的帶子會發(fā)出一種類似于人說話的噪音。這個發(fā)現(xiàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),并在膜上接上一根針。他推理認(rèn)為,這根針可以通過扎紙帶進(jìn)行音訊錄制。后來,他又嘗試了用鐵筆在錫紙筒上扎針,結(jié)果驚奇地發(fā)現(xiàn),居然回放出一段錄制的短音訊—“瑪麗有一只小羊羔”。
留聲機(jī)是愛迪生發(fā)明的一個標(biāo)牌,更準(zhǔn)確地說應(yīng)該是指在圓筒上而不是圓盤上播放聲音。這種機(jī)器有兩根針:一根是用來錄音,另一根是用來錄音重放。當(dāng)你在話筒中說話時(shí),你嗓音的振動將被錄音針刻紋于圓筒上。這種筒式留聲機(jī)就是第一臺可以錄制并重放聲音的機(jī)器,這個發(fā)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(rèn)為愛迪生是在1877年8月12日正式完成了首個留聲機(jī)的模型制作,然而,真正的模型制作工作應(yīng)該是到同年的11月或12月才完成的,因?yàn)樗窃?2月24日才進(jìn)行專利申請的。之后,他帶著錫箔筒式留聲機(jī)環(huán)游了全國,途中還于1878年4月應(yīng)邀到白宮向拉塞福德·海斯總統(tǒng)展示他的發(fā)明。
1878年,托馬斯·愛迪生成立了愛迪生留聲機(jī)公司,銷售他的最新發(fā)明。此外,他還擴(kuò)展了留聲機(jī)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(bào)時(shí)鐘以及與電話連接用作留言機(jī)。
托馬斯·愛迪生對電影的興趣始于1888年,后來,在攝影先驅(qū)埃德沃德·邁布里奇于同年 2月造訪了他的實(shí)驗(yàn)室后,他才真正受到刺激,決心著手研究發(fā)明一臺電影攝影機(jī)。當(dāng)時(shí)邁布里奇提議與愛迪生合作,將其此前發(fā)明的“動物實(shí)驗(yàn)鏡”與愛迪生的留聲機(jī)結(jié)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(jīng)意識到“動物實(shí)驗(yàn)鏡”并非一個實(shí)用而有效的動作錄制方法。為了保護(hù)自己未來的發(fā)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(fā)明一個“跟耳朵聽留聲機(jī)差不多的用眼睛看的機(jī)器”,即錄制并重放動作對象,他稱其為“活動電影放映機(jī)”。
愛迪生的首個獲得版權(quán)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(yōu)質(zhì)膠片。1893年,伊斯門·柯達(dá)開始提供電影膠片,這使得愛迪生得以加速新電影的生產(chǎn)。他在新澤西建立了一個電影生產(chǎn)工作室,工作室的屋頂是活動的,可以在白天打開讓日光進(jìn)入。事實(shí)上,整個工作室都采用了這種活動建筑,以便隨時(shí)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(fā)明了電影放映機(jī),這種機(jī)器被稱之為“老式放映機(jī)”。他們要求愛迪生提供電影,然后以愛迪生的名字加工生產(chǎn)放映機(jī)。最后,愛迪生公司研制出了自己的放映機(jī),這就是眾所周知的“放映視鏡”,之后“老式放映機(jī)”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(zhàn)是實(shí)用的白熾電燈的研發(fā)。與人們通常的認(rèn)識恰恰相反,愛迪生并不是“發(fā)明”了燈泡,而是改進(jìn)了50年前就已經(jīng)有的一個有關(guān)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(zhì)量可靠且發(fā)光時(shí)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(jīng)為這個理念進(jìn)行過試驗(yàn),甚至研制出了各種使用電子照明的形式,然而,在愛迪生發(fā)明燈泡以前卻從未有過適合家庭用的實(shí)用照明形式。因此,愛迪生的成就并不僅僅是發(fā)明了一只白熾電燈,還是一套電子照明系統(tǒng),這套系統(tǒng)包含了實(shí)用、安全和經(jīng)濟(jì)的白熾電燈所需的所有要素。經(jīng)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(xù)發(fā)光13個半小時(shí)的白熾燈泡。
在燈泡的發(fā)明過程中還發(fā)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(shí),愛迪生卻在重點(diǎn)創(chuàng)造電燈實(shí)際應(yīng)用所需的7個系統(tǒng)要素,以替代當(dāng)時(shí)十分普及的煤氣燈。
拓展:發(fā)明和創(chuàng)業(yè)
第一桶金
1870年,愛迪生把普用印刷機(jī)的專利權(quán)售給 華爾街一家公司,讓經(jīng)理自己出個價(jià)錢,本想索價(jià)幾千美元就夠了,那位經(jīng)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(jī)械。
1873年,愛迪生投入到同步發(fā)報(bào)機(jī)的研究中。
1874年12月,同步發(fā)報(bào)機(jī)的研究工作接近尾聲,西方聯(lián)合公司答應(yīng)付給愛迪生5000美元,并出價(jià)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(shè)備的每條線路費(fèi)用,但是西方聯(lián)合公司未能踐約,最終 杰伊·古爾德以30000美元收購了同步發(fā)報(bào)機(jī)的專利,使愛迪生渡過了難關(guān)。
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(huán)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(shí)驗(yàn)室。
留聲機(jī)出世
1877年,愛迪生改進(jìn)了早期由 亞歷山大·貝爾發(fā)明的電話機(jī),并使之投入了實(shí)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(jī)的過 程中,發(fā)現(xiàn)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(yīng)產(chǎn)生不同變化的顫動,愛迪生為此畫出草圖讓助手制作出機(jī)器,再經(jīng)過多次改造,第一臺留聲機(jī)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(jīng)濟(jì)問題不得不尋找經(jīng)濟(jì)資助,于是成立一家股份公司,以便為實(shí)驗(yàn)提供經(jīng)濟(jì)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(jìn)行試驗(yàn),連續(xù)用了45個小時(shí)之后這盞電燈的燈絲才被燒斷,這是人類第一盞有廣泛實(shí)用價(jià)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(shí)用,可持續(xù)點(diǎn)亮一千多個小時(shí),達(dá)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(fā)電設(shè)備。
1883年,愛迪生在一次電燈試驗(yàn)中觀察到在燈泡內(nèi)另行封入一根銅線,認(rèn)為可以阻止碳絲蒸發(fā),延長燈泡壽命,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),碳絲雖然蒸發(fā)如故,但他卻從這次失敗中發(fā)現(xiàn)碳絲加熱后,銅線上竟有微弱的電流通過,后來這種現(xiàn)象被稱之為“ 愛迪生效應(yīng)”,1904年英國物理學(xué)家 弗萊明根據(jù)“愛迪生效應(yīng)”發(fā)明了 電子管。
重重波折
1884年,愛迪生申請“愛迪生效應(yīng)”的專利,但他并未進(jìn)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(shí)驗(yàn)室求職,愛迪生即刻雇傭了特斯拉,安排他在愛迪生機(jī)械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進(jìn)行簡單的電器設(shè)計(jì),他進(jìn)步很快,幫公司解決了許多難題。但特斯拉認(rèn)為向用戶供電,交流電應(yīng)該比直流電更好,并表示自已可以制造 交流發(fā)電機(jī),不過愛迪生不同意特斯拉的觀點(diǎn),他認(rèn)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(shè)計(jì)愛迪生公司里的無效的 直流發(fā)電機(jī),愛迪生答應(yīng)了并且表示如果能做出來,就給特斯拉五萬美元。結(jié)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(xué)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(chuàng)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(jīng)營,因此特斯拉成為愛迪生最大的競爭對手。
1887年,愛迪生創(chuàng)辦了“愛迪生留聲機(jī)公司”,利用留聲機(jī)技術(shù)盈利,當(dāng)時(shí)的留聲機(jī)可以把聲音錄制在蠟筒上,然而,蠟筒很難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)因此銷售受到了限制,為了改善不足,愛迪生留聲機(jī)公司的競爭對手 哥倫比亞唱片公司設(shè)計(jì)并出售了一種更為輕巧的唱片,而且生產(chǎn)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(dāng)時(shí)產(chǎn)生的連續(xù)底片技術(shù),愛迪生從 喬治·伊斯曼手連續(xù)底片買回來,請實(shí)驗(yàn)室的助手進(jìn)行研究。
1889年,在 巴黎世博會的機(jī)械展廳內(nèi),最受歡迎的是愛迪生的發(fā)明作品展臺,人們?yōu)榱笋雎犃袈暀C(jī)而排了很久的隊(duì),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(fā)明的一種連續(xù)顯示照片的裝置,還有喬治·伊斯曼發(fā)明的新型感光膠片,愛迪生就利用 視覺暫留現(xiàn)象,開始研究電影機(jī)。
1891年5月20日,愛迪生第一次在實(shí)驗(yàn)室展示并公開放映 活動電影放映機(jī)技術(shù),這是利用視覺暫留現(xiàn)象而制成的。
因?yàn)榻涣麟姼m合遠(yuǎn)距離傳輸,比直流電更具有競爭優(yōu)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(cái)務(wù)狀況也急劇惡化。1892年,在美國“金融巨頭” 摩根的主導(dǎo)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(zhuǎn)而采礦,他花錢在新澤西州買了上萬英畝的低品位鐵礦,發(fā)明了巨型的機(jī)器碾碎礦石。愛迪生采用新的選礦法,不僅鐵礦質(zhì)量比舊式機(jī)械生產(chǎn)的要好,而且售價(jià)低了許多。他樂觀地估計(jì):不出七八年,就可以每年生產(chǎn)出價(jià)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(dá)州發(fā)現(xiàn)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(jià)格陡降了三分之一,這樣愛迪生就不得不虧本生產(chǎn),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(cái)產(chǎn),而且還負(fù)了很多的債。
采礦事業(yè)失 敗了,愛迪生又轉(zhuǎn)向水泥業(yè)——他從礦場運(yùn)來了石灰石,利用開采鐵礦時(shí)粉碎礦石的機(jī)器粉碎。與其他水泥廠相比,愛迪生的水泥廠最大特點(diǎn)莫過于全面采用機(jī)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(fù)下的債不出三年全部還清了。
發(fā)電機(jī)可以提供充足的電能,但發(fā)電機(jī)不便于攜帶,這是它的美中不足,而 蓄電池和發(fā)電機(jī)比起來很輕便,但只能使用短暫時(shí)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(fā)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(yàn),每充一次電,行程可達(dá)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(chǎn)了而且銷路不錯,但不久后用戶們發(fā)現(xiàn)了這種蓄電池的幾個嚴(yán)重問題——在車輛行駛時(shí),電池中的化學(xué)液體會流出來;許多蓄電池還出現(xiàn)了典禮衰減狀況。因此愛迪生立刻把工廠關(guān)閉并停產(chǎn)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(jī)的聲音和電影攝影機(jī)上的圖像合二為一的發(fā)明—— 有聲電影。
1915年,愛迪生獲得了“ 諾貝爾物理學(xué)獎提名”和“ 諾貝爾化學(xué)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(zhàn),應(yīng)作何計(jì)劃和借助何種發(fā)明來作戰(zhàn)。因此,愛迪生把自己的事務(wù)全部托付給了自己的副手和同事,并停止自己正在進(jìn)行的其他實(shí)驗(yàn)工作,致力于研討作戰(zhàn)計(jì)劃和研制打仗需要的一些發(fā)明,歷時(shí)兩年之久。
盡管愛迪生在1913年也開始注重唱片生產(chǎn),愛迪生還是仍然大力推廣蠟筒產(chǎn)品,這個“致命決策”導(dǎo)致了他在錄音方面的失敗——1929年,愛迪生留聲機(jī)公司倒閉。