फ़ोटोफ़ोन: Difference between revisions

[[File:Photophone plaque (no copyright applies).jpg|thumb|alt=An image of darkened brass historical plaque with a streak of green corrosion running down it, mounted on the exterior side of a brick building. |वाशिंगटन, डीसी में फ्रैंकलिन स्कूल की तरफ एक ऐतिहासिक पट्टिका जो उन बिंदुओं में से एक को चिन्हित करती है जहां से फोटोफोन का प्रदर्शन किया गया था]]

[[File:Bells Photophon Schema.jpg|thumb|बेल के 1880 पेपर्स में से एक डायग्राम]]फोटोफोन [[दूरसंचार]] उपकरण है जो प्रकाश की किरण पर भाषण के प्रसारण (दूरसंचार) की अनुमति देता है। यह 19 फरवरी, 1880 को [[एलेक्ज़ेंडर ग्राहम बेल]] एवं उनके सहायक [[चार्ल्स सुमनेर टेन्टर]] द्वारा संयुक्त रूप से वाशिंगटन, डीसी में 1325 एल स्ट्रीट पर बेल की प्रयोगशाला में आविष्कार किया गया था।<ref>Bruce 1990, pg. 336</ref><ref name="SDU"/>दोनों पश्चात में बेल द्वारा निर्मित एवं वित्तपोषित वोल्टा प्रयोगशाला एवं ब्यूरो प्रयोगशाला परियोजनाओं में पूर्ण सहयोगी बन गए थे।

[[File:Photophony1.jpg|thumb|एक फोटोफोन रिसीवर एवं हेडसेट, 1880 की बेल एवं टैन्टर की ऑप्टिकल दूरसंचार प्रणाली का आधा हिस्सा]]फोटोफोन समकालीन टेलीफोन के समान था, अतिरिक्त यह तार रहित संचरण के साधन के रूप में संग्राहक प्रकाश का उपयोग करता था, जबकि टेलीफोन प्रवाहकीय [[दो-तार सर्किट]] पर चलने वाली [[ मॉडुलन | संग्राहक]] [[बिजली|विद्युत]] पर निर्भर था।

प्रकाश की परावर्तित किरण की चमक, जैसा कि रिसीवर के स्थान से देखा गया है, इसलिए वायु के दबाव में ध्वनि-आवृत्ति भिन्नताओं के अनुसार भिन्न होती है, ध्वनि तरंगें जो दर्पण पर कार्य करती हैं।

स्वयं प्रारंभिक रूप में, फोटोकॉस्टिक प्रभाव का उपयोग करते हुए, फोटोफोन रिसीवर भी गैर-इलेक्ट्रॉनिक था। बेल ने पाया कि कई पदार्थों को सीधे प्रकाश से ध्वनि ट्रांसड्यूसर के रूप में उपयोग किया जा सकता है। [[ काजल | लैम्पब्लैक]] उत्कृष्ट प्रमाणित हुआ। इस प्रकार परीक्षण संकेत के रूप में सूर्य के प्रकाश को पूर्ण रूप से संग्राहक किरण का उपयोग करते हुए, प्रयोगात्मक रिसीवर डिजाइन, केवल लैम्पब्लैक के एकत्र को नियोजित करते हुए, स्वर उत्पन्न किया जिसे बेल ने डिवाइस के निकट दबाए गए कान के लिए दर्द के रूप में वर्णित किया था।<ref>{{cite journal |last1=Bell |first1=Alexander Graham |title=दीप्तिमान ऊर्जा द्वारा ध्वनि का उत्पादन|journal=Science |date=28 May 1881 |volume=2 |issue=48 |pages=242–253 |doi=10.1126/science.os-2.49.242 |jstor=2900190 |pmid=17741736 |url=http://www.jstor.org/stable/2900190 |access-date=11 Oct 2022}}</ref>स्वयं अंतिम इलेक्ट्रॉनिक रूप में, फोटोफोन रिसीवर ने साधारण सेलेनियम का उपयोग परवलयिक दर्पण के [[फोकस (ऑप्टिक्स)]] पर [[फोटोडिटेक्टर]] का उपयोग किया था।<ref name="Groth"/>सेल का विद्युत प्रतिरोध (लगभग 100 एवं 300 [[ओम]] के मध्य) उस पर पड़ने वाले प्रकाश के साथ व्युत्क्रमानुपाती रूप से भिन्न होता है, अर्थात इसका प्रतिरोध कम रोशनी में अधिक होता है, तीव्र रोशनी में कम होता है। सेलेनियम सेल ने कार्बन माइक्रोफोन का स्थान ले लिया था, चर-प्रतिरोध उपकरण भी जो अन्यथा अनिवार्य रूप से साधारण टेलीफोन था, जिसमें एक बैटरी, विद्युत चुम्बकीय ईरफ़ोन एवं चर प्रतिरोध, सभी श्रृंखला में जुड़े हुए थे। सेलेनियम ने परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को संशोधित किया, एवं वर्तमान को ईयरफोन द्वारा वायु दाब-ध्वनि-की विविधताओं में परिवर्तित कर दिया गया।

अगस्त 1880 में अमेरिकन एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस के स्वयं भाषण में, बेल ने 1878 के पतन में लंदन के श्री ए.सी. ब्राउन को प्रकाश द्वारा भाषण प्रसारण के पूर्व प्रदर्शन का श्रेय दिया।<ref name="Groth"/><ref name="Bell"/>

{{anchor|Radiophone}}क्योंकि उपकरण विकिरण ऊर्जा का उपयोग करता है, फ्रांसीसी वैज्ञानिक :fr: अर्नेस्ट मर्कैडियर ने सुझाव दिया कि आविष्कार का नाम 'फोटोफोन' नहीं, बल्कि 'रेडियोफोन' रखा जाना चाहिए, क्योंकि इसके दर्पण अदृश्य [[ अवरक्त ]] सहित कई बैंडों में सूर्य की उज्ज्वल ऊर्जा को दर्शाते हैं।<ref name="Grosvenor & Wesson">Grosvenor and Wesson 1997, p. 104.</ref> बेल ने कुछ समय के लिए इस नाम का प्रयोग किया था लेकिन इसे पश्चात के आविष्कार [[ रेडियो-टेलीफोन ]] के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए जो [[रेडियो तरंग]]ों का उपयोग करता था।<ref>Ernest Victor Heyn, Fire of genius: inventors of the past century: based on the files of Popular Science Monthly since its founding in 1872, Anchor Press/Doubleday – 1976, page 74</ref>

== पहला सफल वायरलेस वॉयस संचार ==

[[File:Photophone transmitter 4074931746 9f996df841 b.jpg|thumb|एक फोटोफोन ट्रांसमीटर का चित्रण, संशोधित होने से पूर्व एवं पश्चात में परावर्तित सूर्य के प्रकाश का मार्ग दिखा रहा है]]

[[File:Photophone receiver 4074172975 288f2808f0 o.jpg|thumb|एक फोटोफोन रिसीवर का चित्रण, मॉड्यूटेड प्रकाश को ध्वनि में बदलने के साथ-साथ इसके विद्युत शक्ति स्रोत (पी) को दर्शाता है]]अपनी दुल्हन [[माबेल गार्डिनर हबर्ड]] के साथ यूरोप में हनीमून के दौरान, बेल ने 25 अप्रैल 1878 को नेचर में प्रकाशित रॉबर्ट सबाइन के एक पेपर में, सेलेनियम की नई खोजी गई संपत्ति के बारे में पढ़ा, जिसमें प्रकाश द्वारा कार्य करने पर एक परिवर्तनशील प्रतिरोध होता है। स्वयं प्रयोगों में, सबाइन ने एक सर्किट में बैटरी से जुड़े सेलेनियम पर अभिनय करने वाले प्रकाश के प्रभावों को देखने के लिए एक मीटर का उपयोग किया। हालाँकि बेल ने तर्क दिया कि उसी सर्किट में एक टेलीफोन रिसीवर जोड़ने से वह सुन पाएगा जो सबाइन केवल देख सकता है।<ref>Mims 1982, pp. 6–7.</ref>

बेल के पूर्व सहयोगी के रूप में, थॉमस ए. वाटसन, बोस्टन, मैसाचुसेट्स में नवजात [[बेल टेलीफोन कंपनी]] के निर्माण के अधीक्षक के रूप में पूरी तरह से कब्जा कर लिया गया था, बेल ने चार्ल्स सुमनेर टैन्टर को काम पर रखा था, जो एक उपकरण निर्माता थे, जिन्हें पूर्व शुक्र के पारगमन के लिए नियुक्त किया गया था। 1874|यू.एस. 1874 ट्रांजिट ऑफ वीनस कमीशन, अपनी नई वोल्टा प्रयोगशाला एवं वाशिंगटन में ब्यूरो|'एल' स्ट्रीट प्रयोगशाला के लिए, $15 प्रति सप्ताह की दर से।<ref>Mims 1982, p. 7.</ref>

19 फरवरी, 1880 को, जोड़ी ने अपनी नई प्रयोगशाला में एक डायफ्राम में धातु के झंझरी के एक सेट को जोड़कर एक कार्यात्मक फोटोफोन बनाने में कामयाबी हासिल की थी, जिसमें बोलने वाली आवाज़ों के जवाब में झंझरी आंदोलन से प्रकाश की किरण बाधित हो रही थी। जब मॉड्यूलेटेड लाइट बीम उनके हेडफ़ोन पर सेलेनियम रिसीवर बेल पर गिर गया, तो टैन्टर को औल्ड लैंग सिने गाते हुए स्पष्ट रूप से सुनने में सक्षम था।<ref>Mims 1982, p. 10.</ref>

1 अप्रैल, 1880 में, वाशिंगटन, डी.सी., प्रयोग, बेल एवं टैन्टर ने कुछ संचार किया {{convert|79|m|ft|}} प्रयोगशाला की पिछली खिड़की के रास्ते के साथ। फिर कुछ महीने पश्चात 21 जून को वे लगभग 213 मीटर (लगभग 700 फीट) की दूरी पर स्पष्ट रूप से संचार करने में सफल रहे, उन्होंने स्वयं प्रकाश स्रोत के रूप में सादे सूर्य के प्रकाश का उपयोग किया, गरमागरम प्रकाश बल्ब# प्रकाश बल्ब का इतिहास अभी-अभी पेश किया गया है [[ थॉमस एडीसन ]] द्वारा यू.एस. स्वयं पश्चात के प्रयोगों में ट्रांसमीटर ने बोलने वाली ट्यूब के अंत में स्थित एक बहुत पतले दर्पण की सतह से सूर्य के प्रकाश को परावर्तित किया था; जैसे ही शब्द बोले गए थे, वे दर्पण को उत्तल एवं अवतल के मध्य दोलन करने का कारण बनते हैं, इसकी सतह से रिसीवर तक परावर्तित प्रकाश की मात्रा को बदलते हैं। फ्रैंकलिन स्कूल (वाशिंगटन, डी.सी.) की छत पर रहने वाले टैन्टर ने बेल से बात की, जो अपनी प्रयोगशाला में सुन रहा था एवं जिसने खिड़की से जोर से अपनी टोपी लहराते हुए टैन्टर को वापस जाने का संकेत दिया, जैसा कि अनुरोध किया गया था।<ref name="Mims 1982, p. 11"/>

रिसीवर सेलेनियम के साथ एक [[परवलयिक परावर्तक]] था # इसके केंद्र बिंदु पर अन्य उपयोग।<ref name="Groth"/>फ्रेंकलिन स्कूल की छत से 1325 'एल' स्ट्रीट पर बेल की प्रयोगशाला तक संचालित, यह दुनिया का पहला औपचारिक वायरलेस टेलीफोन संचार था (उनकी प्रयोगशाला से दूर), इस प्रकार फोटोफोन को दुनिया का सबसे पुराना ज्ञात वॉयस [[वायरलेस टेलीफोन (बहुविकल्पी)]] प्रणाली बना दिया, {{citation needed|date=February 2017}} पूर्व बोले गए रेडियो तरंग प्रसारण से कम से कम 19 वर्ष आगे। [[ग्राफोफोन]] के विकास के लिए आगे बढ़ने के लिए बेल एवं टैन्टर ने स्वयं शोध को समाप्त करने से पूर्व, उन्होंने ऑप्टिकल टेलीफोनी के लिए प्रकाश पुंजों को मॉडुलेट एवं डिमॉड्यूलेट करने के कुछ 50 अलग-अलग तरीकों को तैयार किया था।<ref name="Mims 1982, p. 12">Mims 1982, p. 12.</ref>

टेलीफोन स्वयं आप में अभी भी एक नवीनता थी, एवं [[रेडियो]] व्यावसायीकरण से दशकों दूर था। फोटोफ़ोन के संचार के भविष्यवादी रूप के प्रति सामाजिक प्रतिरोध को अगस्त 1880 के [[न्यूयॉर्क टाइम्स]] की टिप्पणी में देखा जा सकता है:<ref name="NYT-18800830"/><ref>International Fiber Optics & Communication, June 1986, p. 29</ref>

|The ordinary man ... will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge ... with a line of sunbeams hung on [[utility pole|telegraph posts]], and, if so, what diameter are the sunbeams to be ....[and] will it be necessary to insulate them against the weather ... until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity.}}

हालाँकि, फरवरी 1880 की सफलता के समय, बेल को इस उपलब्धि पर बहुत गर्व था, इस हद तक कि वह अपनी दूसरी बेटी का नाम फोटोफ़ोन रखना चाहते थे, जिसे उनकी पत्नी मेबेल गार्डिनर हबर्ड (उन्होंने इसके बजाय डेज़ी के साथ मैरियन को चुना) द्वारा हतोत्साहित किया गया था। उनके [[उपनाम]] के रूप में)।<ref>Carson 2007, pg.77</ref> उन्होंने कुछ उत्साह से लिखा: <रेफरी नाम = कार्सन 2007, पृष्ठ। 76–78 /><ref name="Bruce 1990, pg.337">Bruce 1990, pg. 337</ref>

|I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! ...I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|[[Alexander Graham Bell]]|in a letter to his father [[Alexander Melville Bell]], dated February 26, 1880}}

बेल ने मई 1880 में फोटोफोन के [[बौद्धिक संपदा]] अधिकारों को बेल टेलीफोन कंपनी को हस्तांतरित कर दिया।<ref>Bruce 1990, pg. 339</ref> जबकि बेल को उम्मीद थी कि उसका नया फोटोफोन समुद्र में जहाजों द्वारा उपयोग किया जा सकता है एवं टेलीफोन लाइनों की अधिकता को भी विस्थापित कर सकता है जो व्यस्त शहर के बुलेवार्ड्स के साथ खिल रहे थे,<ref name="NS-1984.01.12"/>उनका डिजाइन बारिश (मौसम विज्ञान) जैसे पश्चातलों, कोहरे, बारिश, बर्फ एवं इस तरह के प्रसारण से बचाने में विफल रहा, जो प्रकाश के संचरण को आसानी से बाधित कर सकता था।<ref>Carson 2007, pp. 77–78</ref> मौसम एवं प्रकाश की कमी जैसे कारकों ने बेल के आविष्कार के उपयोग को बाधित किया।<ref>Carson 2007, pg.78</ref> इसके आविष्कार के कुछ ही समय पश्चात [[बेल सिस्टम]] के भीतर प्रयोगशालाओं ने इस उम्मीद में फोटोफोन में सुधार करना निर्धारित रखा कि यह महंगे पारंपरिक [[टेलीफोन लाइन]]ों को पूरक या बदल सकता है। प्रथम विश्व युद्ध एवं द्वितीय के दौरान सैन्य संचार प्रणालियों के साथ इसका शुरुआती गैर-प्रायोगिक उपयोग आया, इसका प्रमुख लाभ यह था कि इसके प्रकाश-आधारित प्रसारण को दुश्मन द्वारा बाधित नहीं किया जा सकता था।

बेल ने कृत्रिम प्रकाश स्रोतों, सितारों एवं [[ झाई ]] के [[स्पेक्ट्रोस्कोपी]] में फोटोफ़ोन के संभावित वैज्ञानिक उपयोग पर विचार किया। उन्होंने पश्चात में इसके संभावित भविष्य के अनुप्रयोगों पर भी अनुमान लगाया, हालांकि उन्होंने [[ लेज़र ]] या फाइबर-ऑप्टिक संचार | फाइबर-ऑप्टिक दूरसंचार का अनुमान नहीं लगाया:<ref name="Bruce 1990, pg.337"/>

|Can Imagination picture what the future of this invention is to be!.... We may talk by light to any visible distance without any conduction wire.... In general science, discoveries will be make by the Photophone that are undreamed of just now.}}

[[File:Ernst Ruhmer, Technical World cover (1905).jpg|thumb|200px|right|अर्न्स्ट रुहमर स्वयं फोटो-इलेक्ट्रिक ऑप्टिकल टेलीफोन सिस्टम स्टेशन पर। (1905)<ref>[https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015057148481;view=1up;seq=13 Cover page] ''Technical World'', March 1905.</ref>]]हालांकि बेल टेलीफोन के शोधकर्ताओं ने बेल एवं टैन्टर के डिजाइन पर कई मामूली वृद्धिशील सुधार किए, गुग्लिल्मो मार्कोनी#रेडियो कार्य | मारकोनी के रेडियो प्रसारण ने 1897 की शुरुआत में ही फोटोफोन की अधिकतम सीमा को पार करना शुरू कर दिया था।<ref name="Mims 1982, p. 14"/>एवं 20वीं शताब्दी के मोड़ पर जर्मन-ऑस्ट्रियाई प्रयोग शुरू होने तक फोटोफ़ोन का एवं विकास काफी हद तक रुक गया था।

जर्मन भौतिक विज्ञानी [[अर्नेस्ट ग्लोमर]] का मानना ​​था कि प्रोफेसर एच. टी. साइमन की बोलने वाली चाप की बेहतर प्राप्त करने की क्षमताओं के साथ संयुक्त रूप से उनकी उन्नत सेलेनियम कोशिकाओं की बढ़ी हुई संवेदनशीलता, लंबी संकेतन दूरी पर फोटोफोन को व्यावहारिक बना देगी। रुहमर ने 1901 से 1902 तक [[हैवेल्स]] के साथ-साथ वन्नसी झील पर प्रायोगिक प्रसारण की एक श्रृंखला को अंजाम दिया। उन्होंने 15 किलोमीटर (9 मील) की अच्छी परिस्थितियों में दूरी भेजने की सूचना दी,<ref>[https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=nyp.33433090837562;view=1up;seq=133 "Correspondence: Wireless Telephony"] (October 30, 1902 letter from Ernst Ruhmer), ''The Electrician'', November 7, 1902, page 111.</ref> दिन एवं रात में समान सफलता के साथ। उन्होंने जर्मन नौसेना के साथ मिलकर 1904 तक बर्लिन के आसपास स्वयं प्रयोग निर्धारित रखे, जिसने प्रसारण में उपयोग के लिए उच्च-शक्ति वाली सर्चलाइट की आपूर्ति की।<ref>[https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=uc1.$b33006;view=1up;seq=73 ''Wireless Telephony In Theory and Practice''] by Ernst Ruhmer, 1908, pages 55–59.</ref>

जर्मन सीमेंस एवं हल्स्के|सीमेंस एंड हल्स्के कंपनी ने वर्तमान-संग्राहक कार्बन आर्क लैंप का उपयोग करके फोटोफोन की रेंज को बढ़ाया जो लगभग एक उपयोगी रेंज प्रदान करता है {{convert|8|km|mi}}. उन्होंने [[जर्मन नौसेना]] के लिए व्यावसायिक रूप से इकाइयों का उत्पादन किया, जिन्हें {{convert|11|km|mi}} वॉयस-मॉड्युलेटेड शिप [[ खोज-दीप ]]्स का उपयोग करना।<ref name="Groth"/>

WWI के दौरान [[ब्रिटिश एडमिरल्टी]] अनुसंधान के परिणामस्वरूप 1916 में एक वाइब्रेटिंग मिरर मॉड्यूलेटर का विकास हुआ। अधिक संवेदनशील [[मोलिब्डेनाईट]] रिसीवर कोशिकाएं, जिनमें इन्फ्रा-रेड विकिरण के प्रति भी अधिक संवेदनशीलता थी, ने 1917 में पुराने सेलेनियम कोशिकाओं को बदल दिया।<ref name="Groth"/>संयुक्त राज्य अमेरिका एवं जर्मन सरकारों ने बेल की प्रणाली में तकनीकी सुधारों पर भी काम किया।<ref>Mims 1982, pp. 14–17.</ref>

1935 तक जर्मन [[ कार्ल जीस एजी ]] ने [[जर्मन सेना (वेहरमाचट)]] की टैंक बटालियनों के लिए इन्फ्रा-रेड फोटोफोन का उत्पादन शुरू कर दिया था, जिसमें इन्फ्रा-रेड फिल्टर के