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1869年转去[[柏林大学]]研究天线。 | 1869年转去[[柏林大学]]研究天线。 | ||
| − | 1872年获得物理学博士学位。博士导师：奥古斯特·孔脱。博士学生：列昂尼德·伊萨科维奇·曼德尔施塔姆 | + | 1872年获得物理学[[ 博士]] 学位。博士导师：奥古斯特·孔脱。博士学生：列昂尼德·伊萨科维奇·曼德尔施塔姆 |
1873年，他通过国家中学教师考试，在莱比锡的一家中学教数学和自然科学，在那里他同时进行对振荡电流的科学研究。 | 1873年，他通过国家中学教师考试，在莱比锡的一家中学教数学和自然科学，在那里他同时进行对振荡电流的科学研究。 | ||
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1909年，因为对无线电报的改进，布劳恩同发明无线电报的马可尼分享了诺贝尔物理学奖。马可尼的发明曾多次借用到布劳恩的专利。 | 1909年，因为对无线电报的改进，布劳恩同发明无线电报的马可尼分享了诺贝尔物理学奖。马可尼的发明曾多次借用到布劳恩的专利。 | ||
| − | 第一次世界大战爆发后，英国控制的马克尼无线电公司企图关闭纽约的无线电发射站，切断美国和德国的通信，并对位于长岛的塞维尔无线电发射站的专利权提出起诉。当时美国尚未加入战争，64岁的布劳恩抱病冲破英国的封锁前往美国，帮助维护德国设在纽约的无线电站，并在纽约出庭为他曾做过的实验作证。其间，美国介入第一次世界大战，布劳恩成为了“敌对国公民”[4]，美国不允许他回到斯特拉斯堡，只能生活在布鲁克林，直到1918年第一次世界大战结束前，布劳恩逝世于家中。 | + | 第一次世界大战爆发后，[[ 英国]] 控制的马克尼无线电公司企图关闭纽约的无线电发射站，切断[[ 美国]] 和德国的通信，并对位于长岛的塞维尔无线电发射站的专利权提出起诉。当时美国尚未加入战争，64岁的布劳恩抱病冲破英国的封锁前往美国，帮助维护德国设在纽约的无线电站，并在[[ 纽约]] 出庭为他曾做过的实验作证。其间，美国介入第一次世界大战，布劳恩成为了“敌对国公民”[4]，美国不允许他回到斯特拉斯堡，只能生活在布鲁克林，直到1918年第一次世界大战结束前，布劳恩逝世于家中。 |
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布劳恩制造了第一个阴极射线管（缩写CRT，俗称显像管）示波器。现在CRT被广泛应用在电视机和计算机的显示器上，在德语国家，CRT仍被称为“布劳恩管”（德语：Braunsche Röhre）。 | 布劳恩制造了第一个阴极射线管（缩写CRT，俗称显像管）示波器。现在CRT被广泛应用在电视机和计算机的显示器上，在德语国家，CRT仍被称为“布劳恩管”（德语：Braunsche Röhre）。 | ||
| − | 19世纪后半叶，电学发展到了鼎盛时期 | + | 19世纪后半叶，电学发展到了鼎盛时期。1858年，德国物理学家尤利乌斯·普吕克观察到一种阴极荧光现象，1876年，德国物理学家哥尔茨坦确认这一种阴极射线。在追踪阴极射线的过程中，1895年，德国物理学家伦琴意外地发现了X光。1897年，英国物理学家汤姆孙，对阴极射线进行了精确的实验研究，并将其命名为“电子”。就是在这个背景下，19世纪90年代，当布劳恩得知人们正在研究阴极射线时，立即投身于这一新领域。 |
| − | 第一个阴极射线管诞生在1897年的德国卡尔斯鲁厄。布劳恩在抽成真空的管子一端装上电极（右图中5），从阴极发射出来的电子在穿过通电电极时，因为受到静电力影响聚成一束狭窄的射线，即电子束，称为阴极射线（右图中6 | + | 第一个阴极射线管诞生在1897年的德国卡尔斯鲁厄。布劳恩在抽成真空的管子一端装上电极（右图中5），从阴极发射出来的电子在穿过通电电极时，因为受到静电力影响聚成一束狭窄的射线，即电子束，称为阴极射线（右图中6) ，管子侧壁分别摆放一对水平的和一对垂直的金属平行板电极（右图中3），水平的电极使得电子束上下垂直偏转运动，垂直的电极使得电子束左右水平偏转运动。管子的另一端均匀地涂上一层硫化锌或其他矿物质细粉，做成荧光屏（右图中8），电子束打在上面可以产生黄绿色的明亮光斑。随着侧壁上摆放的平行板电极电压的变化，电子束的偏转也随之变化，从而在荧光屏上形成不同的亮点，称为“扫描”。荧光屏上光斑的变化，呈现了控制电子束偏转的平行板电极电压的变化，也就是所研究电波的波动图象，这是示波器的雏形和基础，它使得对电波的直观观察成为可能。 |
布劳恩最初设计的阴极射线管还不十分完美，它只有一个冷阴极，管子也不是完全真空，而且要求十万伏特的高压来加速电子束，才能在荧光屏上够辨认出受偏转影响后的运动轨迹，此外，电磁偏转也只有一个方向。但是工业界很快对布劳恩的这个发明产生了兴趣，这使得阴极射线管得到了很好的继续发展。1889年，布劳恩的助手泽纳克（Zenneck）为阴极射线管增加了另一个方向的电磁偏转，此后又相继发明了热阴极和高真空。这使得阴极射线管不仅可以用在示波器上，1930年起成为了显示器的重要部件，为后来电视、雷达和电子显微镜的发明奠定了重要基础，如今仍被广泛应用于计算机、电视机和示波器等的显像器上。 | 布劳恩最初设计的阴极射线管还不十分完美，它只有一个冷阴极，管子也不是完全真空，而且要求十万伏特的高压来加速电子束，才能在荧光屏上够辨认出受偏转影响后的运动轨迹，此外，电磁偏转也只有一个方向。但是工业界很快对布劳恩的这个发明产生了兴趣，这使得阴极射线管得到了很好的继续发展。1889年，布劳恩的助手泽纳克（Zenneck）为阴极射线管增加了另一个方向的电磁偏转，此后又相继发明了热阴极和高真空。这使得阴极射线管不仅可以用在示波器上，1930年起成为了显示器的重要部件，为后来电视、雷达和电子显微镜的发明奠定了重要基础，如今仍被广泛应用于计算机、电视机和示波器等的显像器上。 | ||
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在发射机方面，布劳恩同样贡献很大，马可尼主要是凭借经验和试探发明了发报机，而布劳恩在马可尼发明的基础上，对发报机进行了物理学背景研究，并对马可尼的发报机做了根本性的改造。比如，他发现了产生高功率低阻尼电波的方法，原本马可尼发报机的振荡线路和天线是合在一起的，这种线路产生的功率很低，布劳恩把两者分开，发明了磁耦合天线，初级线圈由电容器和火花隙构成，耦合上一个感性的天线，电容电路的振荡在辐射天线中产生了极大的电流，这使得整个系统的发射功率大大增加，增大了通信距离，而且无线电接收机和发射机不需要直接与天线相连，减少了受到雷击的危险。如今，磁耦合天线仍应用在收音机、电视机、电台和雷达上。 | 在发射机方面，布劳恩同样贡献很大，马可尼主要是凭借经验和试探发明了发报机，而布劳恩在马可尼发明的基础上，对发报机进行了物理学背景研究，并对马可尼的发报机做了根本性的改造。比如，他发现了产生高功率低阻尼电波的方法，原本马可尼发报机的振荡线路和天线是合在一起的，这种线路产生的功率很低，布劳恩把两者分开，发明了磁耦合天线，初级线圈由电容器和火花隙构成，耦合上一个感性的天线，电容电路的振荡在辐射天线中产生了极大的电流，这使得整个系统的发射功率大大增加，增大了通信距离，而且无线电接收机和发射机不需要直接与天线相连，减少了受到雷击的危险。如今，磁耦合天线仍应用在收音机、电视机、电台和雷达上。 | ||
| − | 1899年时候的发射机可以传输20千米，完成了横跨英吉利海峡之间的无线电通讯，真正实现了“远距离电报通信”，是人类第一次用电磁波传送信息，电文是：“你的来电收妥无误，而且很清楚” | + | 1899年时候的发射机可以传输20千米，完成了横跨英吉利海峡之间的无线电通讯，真正实现了“远距离电报通信”，是人类第一次用电磁波传送信息，电文是：“你的来电收妥无误，而且很清楚”。这个传输距离每个月都在被打破，1901年马可尼又用布劳恩的发射机成功地从英国科尔努埃尔发出电报，跨越大西洋上空到达加拿大纽芬兰，建立了从英国到北美的通信线路。 |
布劳恩还发明了定向天线。定向性也是电报技术的一个难点，发射机需要定向发射，接收机也需要定向接收，布劳恩是最先实现定向发报的人之一，他发明的定向天线只在一个指定的方向上发射电波，从而减少了能量的无谓消耗。他还把发射机的频带调得很窄，从而减小了不同发射机之间的干扰。 | 布劳恩还发明了定向天线。定向性也是电报技术的一个难点，发射机需要定向发射，接收机也需要定向接收，布劳恩是最先实现定向发报的人之一，他发明的定向天线只在一个指定的方向上发射电波，从而减少了能量的无谓消耗。他还把发射机的频带调得很窄，从而减小了不同发射机之间的干扰。 | ||
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卡爾·費迪南德·布勞恩（Karl Ferdinand Braun，1850年6月6日－1918年4月20日），德國物理學家，1909年諾貝爾物理學獎獲得者[1]，陰極射線管的發明者。
人物簡介
1850年6月6日，布勞恩出生在富爾達，父親是個公務員。
1869年轉去柏林大學研究天線。
1872年獲得物理學博士學位。博士導師：奧古斯特·孔脫。博士學生：列昂尼德·伊薩科維奇·曼德爾施塔姆
1873年，他通過國家中學教師考試，在萊比錫的一家中學教數學和自然科學，在那裡他同時進行對振盪電流的科學研究。
1874年，他發現某些金屬硫化物具有使電流單方向通過的特性，並利用半導體的這個特性製成了無線通信技術中不可或缺的檢波器，開創了人類研究半導體的先例。布勞恩先後在馬爾堡大學（1876年）、斯特拉斯堡大學（1880年）和卡爾斯魯厄大學（1883年）任物理學副教授和教授。
1887年又應蒂賓根大學的邀請負責建立物理學研究所。
1895年他回到斯特拉斯堡大學任物理研究所主任和教授，把主要精力用於進行電學研究。
1909年，因為對無線電報的改進，布勞恩同發明無線電報的馬可尼分享了諾貝爾物理學獎。馬可尼的發明曾多次借用到布勞恩的專利。
第一次世界大戰爆發後，英國控制的馬克尼無線電公司企圖關閉紐約的無線電發射站，切斷美國和德國的通信，並對位於長島的塞維爾無線電發射站的專利權提出起訴。當時美國尚未加入戰爭，64歲的布勞恩抱病衝破英國的封鎖前往美國，幫助維護德國設在紐約的無線電站，並在紐約出庭為他曾做過的實驗作證。其間，美國介入第一次世界大戰，布勞恩成為了「敵對國公民」[4]，美國不允許他回到斯特拉斯堡，只能生活在布魯克林，直到1918年第一次世界大戰結束前，布勞恩逝世於家中。
主要成就
發明陰極射線管
發明陰極射線管CRT（布勞恩管，CRT顯示器的核心部件） 陰極射線管示意圖：
1. 極板網柵；2. 陽極；3. 偏轉線圈；4. 加熱器；5. 陰極；6. 電子束；7. 聚集線圈；8. 熒光屏
布勞恩製造了第一個陰極射線管（縮寫CRT，俗稱顯像管）示波器。現在CRT被廣泛應用在電視機和計算機的顯示器上，在德語國家，CRT仍被稱為「布勞恩管」（德語：Braunsche Röhre）。
19世紀後半葉，電學發展到了鼎盛時期。1858年，德國物理學家尤利烏斯·普呂克觀察到一種陰極熒光現象，1876年，德國物理學家哥爾茨坦確認這一種陰極射線。在追蹤陰極射線的過程中，1895年，德國物理學家倫琴意外地發現了X光。1897年，英國物理學家湯姆孫，對陰極射線進行了精確的實驗研究，並將其命名為「電子」。就是在這個背景下，19世紀90年代，當布勞恩得知人們正在研究陰極射線時，立即投身於這一新領域。
第一個陰極射線管誕生在1897年的德國卡爾斯魯厄。布勞恩在抽成真空的管子一端裝上電極（右圖中5），從陰極發射出來的電子在穿過通電電極時，因為受到靜電力影響聚成一束狹窄的射線，即電子束，稱為陰極射線（右圖中6)，管子側壁分別擺放一對水平的和一對垂直的金屬平行板電極（右圖中3），水平的電極使得電子束上下垂直偏轉運動，垂直的電極使得電子束左右水平偏轉運動。管子的另一端均勻地塗上一層硫化鋅或其他礦物質細粉，做成熒光屏（右圖中8），電子束打在上面可以產生黃綠色的明亮光斑。隨着側壁上擺放的平行板電極電壓的變化，電子束的偏轉也隨之變化，從而在熒光屏上形成不同的亮點，稱為「掃描」。熒光屏上光斑的變化，呈現了控制電子束偏轉的平行板電極電壓的變化，也就是所研究電波的波動圖象，這是示波器的雛形和基礎，它使得對電波的直觀觀察成為可能。
布勞恩最初設計的陰極射線管還不十分完美，它只有一個冷陰極，管子也不是完全真空，而且要求十萬伏特的高壓來加速電子束，才能在熒光屏上夠辨認出受偏轉影響後的運動軌跡，此外，電磁偏轉也只有一個方向。但是工業界很快對布勞恩的這個發明產生了興趣，這使得陰極射線管得到了很好的繼續發展。1889年，布勞恩的助手澤納克（Zenneck）為陰極射線管增加了另一個方向的電磁偏轉，此後又相繼發明了熱陰極和高真空。這使得陰極射線管不僅可以用在示波器上，1930年起成為了顯示器的重要部件，為後來電視、雷達和電子顯微鏡的發明奠定了重要基礎，如今仍被廣泛應用於計算機、電視機和示波器等的顯像器上。
改進無線電通訊
在發明陰極射線管的同時，布勞恩還開始了他在無線電報方面的研究。
無線電接收機
當時的電報技術存在一個致命的問題，就是缺少可靠的電報接收機。布勞恩是物理學家出身，有着嚴謹的實驗作風，他所做的實驗條件都是可重複再現的。他改用晶體探測器，使接收機的敏感度提高了很多。直到發明了電子管，布勞恩的晶體探測器才被淘汰了，即便如此，晶體探測器仍在簡易接收機中使用了很長一段時間。最初的超高頻雷達設備也使用了晶體探測器。
無線電發射機
在發射機方面，布勞恩同樣貢獻很大，馬可尼主要是憑藉經驗和試探發明了發報機，而布勞恩在馬可尼發明的基礎上，對發報機進行了物理學背景研究，並對馬可尼的發報機做了根本性的改造。比如，他發現了產生高功率低阻尼電波的方法，原本馬可尼發報機的振盪線路和天線是合在一起的，這種線路產生的功率很低，布勞恩把兩者分開，發明了磁耦合天線，初級線圈由電容器和火花隙構成，耦合上一個感性的天線，電容電路的振盪在輻射天線中產生了極大的電流，這使得整個系統的發射功率大大增加，增大了通信距離，而且無線電接收機和發射機不需要直接與天線相連，減少了受到雷擊的危險。如今，磁耦合天線仍應用在收音機、電視機、電台和雷達上。
1899年時候的發射機可以傳輸20千米，完成了橫跨英吉利海峽之間的無線電通訊，真正實現了「遠距離電報通信」，是人類第一次用電磁波傳送信息，電文是：「你的來電收妥無誤，而且很清楚」。這個傳輸距離每個月都在被打破，1901年馬可尼又用布勞恩的發射機成功地從英國科爾努埃爾發出電報，跨越大西洋上空到達加拿大紐芬蘭，建立了從英國到北美的通信線路。
布勞恩還發明了定向天線。定向性也是電報技術的一個難點，發射機需要定向發射，接收機也需要定向接收，布勞恩是最先實現定向發報的人之一，他發明的定向天線只在一個指定的方向上發射電波，從而減少了能量的無謂消耗。他還把發射機的頻帶調得很窄，從而減小了不同發射機之間的干擾。