اختراع الهاتف
أجهزة الإرسال والاستقبال الكهرومغناطيسي > ألكساندر جراهام بيل

ألكساندر جراهام بيل كان رائدا لنظام يسمى خطاب مرئي، وضعه والده، لتعليم الأطفال الصم. في عام 1872 أسس بيل مدرسة في بوسطن لتدريب معلمي الصم. أصبحت المدرسة لاحقًا جزءًا من جامعة بوسطن، حيث عُين بيل أستاذًا في علم وظائف الأعضاء الصوتية عام 1873. أصبح مواطناً أمريكياً متطوعاً في عام 1882. لقد افتتن بيل لفترة طويلة بفكرة نقل الكلام، وبحلول عام 1875 توصل إلى جهاز استقبال بسيط يمكن أن يحول الكهرباء إلى صوت. وكان آخرون يعملون على نفس المنوال، بما في ذلك الإيطالي أنطونيو ميوتشي، وما زال النقاش يدور حول من يجب أن يُنسب إليه اختراع الهاتف. ومع ذلك، تم منح Bell براءة اختراع للهاتف في 7 مارس 1876 وتطورت بسرعة. في غضون عام تم إنشاء أول بورصة هاتفية في ولاية كونيتيكت، وأنشئت شركة بيل في 1877، مع بيل صاحب ثلث الأسهم، مما جعله سريعًا رجلًا ثريًا. في عام 1880، حصل Bell على جائزة Volta الفرنسية عن اختراعه وبالمال، أسس مختبر Volta في واشنطن، حيث واصل تجاربه في مجال الاتصالات، وفي البحوث الطبية، وفي تقنيات تدريس الكلام للصم، والعمل مع هيلين كيلر من بين أمور أخرى. في عام 1885 حصل على الأرض في نوفا سكوتيا وأنشأ منزلاً صيفيًا هناك حيث واصل التجارب، خاصة في مجال الطيران. في عام 1888، كانت بيل واحدة من الأعضاء المؤسسين للجمعية الجغرافية الوطنية، وشغل منصب رئيسها في الفترة من 1896 إلى 1904، مما ساعد أيضًا في تأسيس مجلتها. توفي بيل في 2 أغسطس 1922 في منزله في نوفا سكوتيا.
ألكساندر جراهام بيل هو مخترع أول هاتف عملي. القصة الكلاسيكية له قائلا «واتسون، تعال هنا! أريد أن أراك!» هو جزء معروف من تاريخ الهاتف. أظهر هذا أن الهاتف يعمل، لكنه كان هاتفًا قصير المدى. كان Bell أول من حصل على براءة اختراع، في عام 1876، عن «جهاز لنقل الأصوات الصوتية أو غيرها من الأصوات تلغرافيًا»، بعد تجربة العديد من أجهزة الإرسال والاستقبال الصوتية البدائية. كان بيل أيضًا رجل أعمال ذكيًا ومتفهمًا مع أصدقاء مؤثرين وأثرياء.
وبصفته أستاذًا لعلم وظائف الأعضاء الصوتي بجامعة بوسطن، كان بيل يشارك في تدريب المعلمين على فن تعليم الصم كيفية التحدث وتجربة مع ليون سكوت فونوتوجراف في تسجيل اهتزازات الكلام. يتكون هذا الجهاز أساسًا من غشاء رقيق يهتز به الصوت ويحمل قلمًا خفيف الوزن، يتتبع خطًا غير مموج على صفيحة من الزجاج المدخن. الخط عبارة عن تمثيل بياني لاهتزازات الغشاء وموجات الصوت في الهواء.
أعدت هذه الخلفية بيل للعمل مع موجات الصوت المنطوقة والكهرباء. بدأ تجاربه في 1873-1874 مع التلغراف التوافقي، يتبع أمثلة بورسول، ريس، وغراي. استخدمت تصميمات Bell العديد من أدوات القطع الحالية على أساس التكسير أثناء التشغيل والتي تحركها القصب الفولاذية الاهتزازية التي أرسلت التيار المتقطع إلى مغنطيس كهربائي مستقبِل بعيد تسبب في اهتزاز قصبة حديدية ثانية أو شوكة موالفة.
خلال تجربة قام بها بيل ومساعده توماس واتسون في 2 يونيو 1875، فشل جهاز استقبال في الاستجابة للتيار المتقطع الذي توفره البطارية الكهربائية. أخبر بيل واتسون، الذي كان في الطرف الآخر من الخط، أن ينتزع القصب، ظنًا أنه قد تمسك بقطب المغناطيس. امتثل واتسون، واستغرب بيل سمع قصب في نهايته من الخط يهتز وينبعث من نفس جرس قصبة التقطه، على الرغم من عدم وجود تيارات متقطعة متقطعة من داخل جهاز إرسال لجعله يهتز. سرعان ما أوضحت بعض التجارب الأخرى أن جهاز استقبال القصب قد تم ضبطه في حالة اهتزاز بسبب التيارات المغنطيسية الكهربائية الناتجة في الخط عن طريق حركة جهاز الاستقبال البعيد في منطقة المغناطيس. لا يتسبب تيار البطارية في الاهتزاز ولكنه ضروري فقط لتزويد المجال المغناطيسي الذي تهتز فيه القصب. علاوة على ذلك، عندما سمع بيل النغمات الغنية للقصبة المتقطعة، حدث له أنه نظرًا لأن الدائرة لم تنكسر أبدًا، فقد يتم تحويل كل الاهتزازات المعقدة للكلام إلى تيارات تموجية (مموجة)، والتي بدورها ستعيد إنتاج الجرس المعقد ، السعة ، وترددات الكلام على مسافة.
بعد اكتشاف Bell and Watson في 2 يونيو 1875، أن حركات القصب وحدها في مجال مغناطيسي يمكن أن تتكاثر وتكرار الموجات الصوتية المنطوقة ، فإن Bell مسبب بالتشبيه مع التصوير الصوتي الميكانيكي أن غشاء الجلد سينتج أصواتًا مثل الإنسان الأذن عند توصيله بقضيب حديد أو حديد أو مفصلات. في الأول من يوليو عام 1875، أصدر تعليمات إلى واتسون ببناء جهاز استقبال يتكون من غشاء ممدد أو طبلة من جلد goldbeater مع حديد من الحديد الممغنط مرتبط بوسطه ، وحر في الاهتزاز أمام قطب المغناطيس الكهربائي في الدائرة مع خط. تم بناء جهاز غشاء ثاني للاستخدام كجهاز إرسال. كان هذا الهاتف «المشنقة». بعد بضعة أيام ، تمت محاكمتهم معًا ، واحد في كل نهاية السطر ، والذي هرب من غرفة في منزل المخترع ، الواقع في 5 Exeter Place في بوسطن ، إلى القبو أسفلها. كان بيل ، في غرفة العمل ، يحمل صكًا في يديه ، بينما استمع واتسون في القبو إلى الآخر. تحدث بيل في صكه ، «هل تفهم ما أقول؟» وأجاب واتسون «نعم». ومع ذلك ، لم تكن أصوات الصوت متميزة وتميل حديد التسليح إلى التمسك بقطب المغناطيس الكهربائي وتمزيق الغشاء.
بسبب المرض والالتزامات الأخرى ، قام بيل بإجراء تحسينات أو تجارب هاتفية قليلة أو معدومة لمدة ثمانية أشهر حتى بعد نشر براءة الاختراع الأمريكية 174,465.