第二讲-电子信息科学的发展历程.ppt

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1、第二讲电子信息科学的发展历程ForFall2011byProf.JihuaCao曹继华教授2010-2011学年第一学期黄帝公元前2637年017001600初级阶段180019002000基础阶段电气时代无线电TV计算机固态电路时代IC一、电子信息科学的发展历程一、初级阶段●公元前2637年我国的祖先黄帝利用磁石制成了罗盘针。●1660年，德国科学家库里克（O.V.Guerricke)制成了第一台静电生成装置。1660年，英国物理学家吉伯特(W.Gilbert)在他的书中第一次讨论了电与磁的关系，他被世人称为电学之父。二、基础阶段1785年法国人库伦（C.A.Coulomb)定量地

2、研究了两个带电体间的相互作用，得出了历史上最早的电学定律---库仑定律，这是人类在电磁现象认识上的一次飞跃。1749年美国科学家富兰克林(B.Franklin)在大量电学实验基础上，提出了正电和负电的概念。1820年，丹麦物理学家奥斯特(H.C.Oersted)通过实验发现了电流的磁效应，在电与磁之间架起了一座桥梁，打开了近代电磁学的突破口。1827年德国科学家欧姆(G.S.Ohm)通过多年的实验，发现了电阻上电压与电流的关系，从而提出了普遍应用的欧姆定律。1825年，法国科学家安培(A.M.Ampere)提出了著名的安培定律，他从1820年开始测量电流的磁效应，继而发现两个载流导线

3、既可以互相吸引，又可以互相排斥。这一发明成为研究电磁学的基本定律，为电动机的发明作了理论上的准备。1831年，英国物理学家法拉第(M.Faraday)发现了电磁感应现象。他在继续奥斯特Oersted的实验时，坚信既然电能产生磁，那么磁也能产生电。他终于发现在线圈内运动的磁体可以使线圈中产生电流。这一发现成为发电机和变压器的基本原理，从而使机械能转变为电能成为可能，推动了电在工业上的广泛应用，是人类迈进了电气时代。1847年，德国科学家基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)在他还是一个23岁大学生的时候提出了著名的电流定律和电压定律，这成为电路分析最基本的依据。三、重要发明及应用186

4、4年，苏格兰科学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)提出了一组电和磁共同遵守的数学方程，即Maxwell方程，他预言空间一定存在电磁场，为无线电时代的到来作了理论上的准备。1889年，德国物理学家赫兹(H.R.Hertz)经过艰苦的反复实验，证明了Maxwell所预言的电磁波确实存在。1837年，画家出生的美国人莫尔斯(S.F.B.Morse)发明了电报。1875年，美国科学家贝尔(A.G.Bell)发明了电话。1866年，德国工程师西门子(K.W.Siemens)发现了电动原理并应用在发电机的改进上。1879年，美国的爱迪生(T.A.Edison)发明了钨丝电灯。他一生获得1000

5、多项发明专利。1894年，意大利的马可尼(G.Marconi)发明了无线电。1895年它发射的信号传送距离可达1km以上，1897年发射的信号传送距离可达20km，从此开始了无线电通信时代。电真空器件的发明是电子工程的发展推进了一大步。英国科学家汤姆逊(J.Thomson)在1895年~1897年间反复测试，证明了电子确实存在。随后，英国科学家弗莱明(J.A.Feming)在爱迪生的热二极管的基础上发明了实用的真空二极管。它具有单向导电的特性，能用来整流或检波。1907年，美国人福斯特(L.D.Forest)发明了真空三极管，它对微弱信号有放大作用。1914年，Forest用真空三极

6、管又构成了振荡电路，使无线电通信系统更加先进。1925年，英国的贝尔德(J.L.Barid)首先发明电视。几乎同时，美国无线电公司的工程师诺基(V.K.Zworykin)发明了电视显像管。1933年，他利用真空二极管、真空三极管和显像管等最早发明了电视机。1936年黑白电视机正式问世。1946年，世界有一个奇迹出现了。第一台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学莫尔电子工程学院研制成功。它占地165平米，使用了18000只真空电子管，质量到达30吨，每秒可运算5000次，这在当时是史无前例的。1948年，固态电子学的时代向我们走来。1947年12月24日，贝尔实验室的布拉丁(WalterBr

7、atain)、巴丁(JohnBardeen)和肖克利(WilliamShockley)发明了一种点接触晶体管。这是一种全新的固态器件，体积小，电性能稳定，功耗低。这项发明很快就应用于通信、电视、计算机等领域，促进了电气和电子工程技术的飞速发展。1948年，维纳发表《控制论》，宣告了控制这门新兴学科的诞生。它揭示了机器中的通信、控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律；为现代科学技术的研究提供了崭新的科学方法；它从多方面突破了传统思想的束缚，有力地促进了现代科