科学故事 从激光电视唱片到光盘
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篇首语：时穷节乃现，一一垂丹青。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了科学故事 从激光电视唱片到光盘相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1877年，留声机出现了，这是伟大的发明家爱迪生的一项杰作。爱迪生发明的机器，经过不断的改进才成为电唱机。
电唱机的主要部分是由马达带动作匀速旋转的唱片和拾音、放音器。放音的时候，要用拾音器把存在唱片中的声音取出来。唱片上的纹道很粗，肉眼也能看清楚，一张唱片上记录的信息比较少。
人们对文化生活的要求是越来越高的，有了收音机还不满足，想把自己喜爱的节目保留下来，随时可以听，所以使电唱机、录音机得到了发展。同样，人们有了电视机也不满足，还想把自己喜爱的节目，或者某些“镜头”保留下来，随时可以观看，这就使录像技术得到了发展。
随着激光技术的发展，科学家研究出一种特殊的录像技术，把图像和声音记录在一种特殊的唱片里。把唱片放在专用的放像机里，就可以在配套的电视机屏幕上看到彩色的画面，同时伴有立体声的音响。声音之悦耳、图像之清晰、色彩之逼真，胜过一般彩色电视机播放的节目。用这种放像机最大的好处是可以随自己的爱好，选择不同内容的唱片，看得高兴，可以一遍又一遍地反复看，不像收看电视台播放的节目那样，受时间、地点的限制。
这种特殊的唱片叫电视唱片。由于录放都要靠激光来帮忙，又叫激光电视唱片。它是本世纪70年代的新发明。
激光能量密度高，方向集中，可以在很硬的材料下打出小孔，这种孔只有人体内红血球的几分之一那么大，肉眼看都看不到，电视唱片的录制技术就利用了激光这种特性。
那么打孔和记录图像有什么关系?
仔细看看报纸上印的新闻照片，可以发现它们是由无数个深浅不同的黑色小点组成的。点子越小，图像就越清晰，电视图像也是由无数小点组成的，一幅图像约含几十万个像点。为了使图像动起来，每秒钟要变20几幅，再加色彩、声音，需要记录千千万万个信号。所以，唱片上的纹道只有0.4微米宽，纹道之间的间隔只有1.7微米，大约是头发丝的四十分之一。每一纹道上还要打成许多长短不等的凹痕，要观察它还必须借助显微镜。这样细致的刻痕，只有靠激光来帮忙才行。
录制电视唱片，要用功率大的蓝绿激光，把光束聚集成不到1微米的小点，唱针是无法做到这样细微的。刻制的过程和录制声唱片相似，在唱盘母版上，按各种声音、图像信号的要求，打出一圈一圈刻痕，每段刻痕长短不一，大致在1微米左右。唱盘母版是一张玻璃圆板，上面镀了一层金属熔化的材料，一般是碲。因为刻痕太细微，玻璃圆板要做得十分光洁，上面的膜层耍十分均匀，制作母版是件很细致的工作。
母版录刻好以后，就可以像做声唱片一样，用压制的方法大量复制。这种复制也要使用非常精细的工艺、技术。先翻印出一块有一定硬度的金属版来，这是一块刻痕凸出的凸板。再用流动性及致密性好的塑料，加热后压在这块凸板上，制成与母版一样的电视唱片。母版和唱片的制作必须在超净化、无尘埃的工作室中进行，因为即使有一粒灰尘掉到唱片上也会影响唱片的质量。实际制作要比这里描述的更复杂得多，要用自动化的设备来进行。制成的电视唱片，肉眼根本看不到什么纹道和刻痕，透过它表面涂敷的薄薄一层塑料保护膜，看到的是宝石般的光芒，绚丽异常。
声唱片放送时，靠唱针沿着纹道“读”出来，“读”出的信号送入放音器变为声音。电视唱片上的纹道和刻痕又细又小，像唱针尖这样的面积上就有千百个刻痕；显然，唱针是无法“读”出的，必须用激光来帮忙。激光能聚集成一个小于1微米的小点，把它聚在电视唱片的表面上，焦点处在完好的金属膜上或处在刻痕上，反射光大不一样。随着唱片的转动，反射光逐点变化，这种光强的变化经过一个光电二极管，就变为电信号，再送到彩色电视机里，形成彩色图像在屏幕上映现出来。
在唱片录制和放送时，有一个重要的技术问题：唱片要转得十分平稳，光点不能串行，要始终聚集在唱片面上。由于唱片上点与点之间的距离，道与道之间的距离都是微米级的，激光焦点又不能差分毫，上述要求几乎像骆驼穿针眼一样难。比如唱盘的转动，每秒钟25转～30转，每一转之间的误差应小于百万分之一秒，跟踪纹道的精度要达到0.15微米。这样的要求，只有借助于一套光电跟踪自动控制系统才能达到。
小小一张电视唱片集中了许多现代技术的新成就。人们花了许多力气去研究它、发展它，使它具有很多特点。
一张直径30厘米的电视唱片，可以播放一小时的电视节目，而且可以做出许多特技镜头：看!一只毛茸茸的小鸡，慢慢地从蛋壳中钻了出来；可是，只要按一下按钮，就能使这个镜头倒过来——小鸡慢慢地退到蛋壳里，蛋壳复原成完整的鸡蛋。一只乌龟在缓缓地爬，看得人都觉得累，按一下另一个按钮，它就奔起来了，速度比兔子还快。一枚火箭从发射架飞快地冲向蓝天，快得你来不及眨眼，再按一下按钮，它就能慢慢地飞行，让你看清每一个动作……
激光电视唱片已经以录像片、卡拉OK等方式进入娱乐圈，它还有一些港台式的新名字，称为“镭射唱碟”，“镭射影碟”，“镭射影碟卡拉OK”等等。其实，这就是我们所说的激光电视唱片和激光放像机之类。
其中，“镭射唱碟”，已进入寻常家庭，成为现代音响不可缺少的部分。荷兰飞利浦公司和日本索尼公司可以说是最著名的激光唱机、激光唱片生产厂商。由于采用了数字编码技术，录制密度非常高。所以激光唱片具有优异的电声指标——动态范围大，噪声小、频响宽、高保真等，这是普通唱片和录音磁带所不可比拟的。一张直径12厘米的唱片，厚度为1.2毫米，重只有15克左右，可以放送1小时优美的立体声音乐，供你尽情欣赏。
这样看来，电视唱片只是供人玩玩的娱乐品了。但不完全是这样。现在高密度信息存贮已成为一门常重要的技术，电视唱片的用武之地大得很哩!
电视唱片既然可以录进电视图像，自然也可以录进图片和文字资料，而且是大量的资料。一张电视唱片中可以存进5万页资料，相当于1200册《儿童时代》，它能贮存多少知识内容可想而知；因此，激光电视唱片真可称之为知识银行了。你要到这“知识银行”取知识比到银行取钱还方便。放像机上装上编号、倒转、快转、慢转等控制系统，放进一张存有大量图书资料内容的电视唱片(这些图书堆起来有2～3米高)，你要找出其中某一页、某一行，只要按动一两个按钮，录像机就能在1分钟之内把它“找”出来，显示在电视机屏幕上。这样的技术发展起来是很有用的。比如用电视唱片贮存汉字，配上电子计算机，它可以成为一部活字典；也可以用这样的装置控制排字机，代替排字工人，使排字自动化。还有，在非常小的唱片上贮存绝密文件、珍贵资料和市场信息等等，不论储藏保管还是传递交换都极为方便。
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