一個偶然的機會,斯賓塞萌生了發明微波爐的念頭。斯賓塞喜歡吃甜食。一天,他在實驗室做實驗時,一塊巧克力粘在了短褲上。斯賓塞注意到,當他運行磁控管時,褲子上的巧克力溶化了。一般人可能認為,是他身上的體溫使得巧克力溶化,斯賓塞沒有按照這種邏輯思維去判斷這件事,相反,思維敏捷的他給出了一個更為科學的解釋:肉眼看不見的輻射光線“將其煮熟了”。

發現這個現象後,他把一袋玉米粒放在波導喇叭口前,然後觀察玉米粒的變化。他發現玉米粒與放在火堆前一樣爆開了。第二天,他又將一個雞蛋放在喇叭口前,結果雞蛋受熱爆炸,蛋液濺了他一身。這更堅定了他的微波能使物體發熱的論點。

雷聲公司受斯賓塞實驗的啟發,決定與他一同研製能用微波熱量烹飪的爐子。幾個星期後,一台簡易的爐子製成了。斯賓塞用薑餅做試驗。他先把薑餅切成片,然後放在爐內烹飪。在烹飪時他屢次變化磁控管的功率以選擇最適宜的溫度。經過若幹次試驗,食物的香味飄滿了整個房間。

1947年,雷聲公司推出了第一台家用微波爐。可是這種微波爐成本太高,壽命太短,從而影響了微波爐的推廣。1965年,喬治·福斯特對微波爐進行大膽改造,與斯賓塞一起設計了一種耐用和價格低廉的微波爐。1967年,微波爐新聞發布會兼展銷會在芝加哥舉行,獲得了巨大成功。從此,微波爐逐漸走入了千家萬戶。由於用微波爐烹飪食物又快又方便,不僅味美,而且有特色,因此有人詼諧地稱之為“婦女的解放者”。

十六、二極管的出現

曆史發展到了19世紀末期以後,人類逐漸進入了電氣時代。其中,電子計算機的發明被稱為是20世紀最偉大的發明之一。雖然它的出現要晚至1946年。但是追溯曆史,電子計算機的重要器件——二極電子管的發明,卻早至20世紀初。

二極管的發明,來源於一種被稱作“愛迪生效應”的物理現象。1877年,美國發明家愛迪生發明了炭絲電燈,經過一段時間的使用,愛迪生發現了一個問題:炭絲難以抵抗高溫,使用不長時間會被燒壞。為了解決這個問題,1883年,愛迪生在燈泡內封進了一個與電路中正極相連接的金屬片。不過,他很快發現一個特殊的現象,即燈絲與金屬片之間並無接觸,可金屬片上卻有電流通過,這個現象就是“愛迪生效應”。

愛迪生效應引起了英國工程師約翰·弗萊明的注意。弗萊明於1849年出生,曾經從事過無線電發射與接收等方麵的工作。1901年,意大利科學家馬可尼實現了橫跨大西洋的無線電報試驗,其中,弗萊明就參加了這次試驗中發射器的設計工作。由於工作的原因,弗萊明準備革新無線電發射過程中的檢波器,愛迪生效應的發現,使他獲得了啟示。

1904年,弗萊明在真空白熾燈的燈絲外麵裝上一個圓形金屬片作為“板極”。這時,如果給燈絲加上負電壓,給板極加上正電壓,在電場的作用下燈絲發射出的熱電子就會流向板極,從而使燈絲板極之間的電路導通。如果給燈絲和板極加上相反的電壓,燈絲板極則會形成斷路。因為這種燈炮裏隻有燈絲(陰極)和板極兩個電極,所以叫做二極真空管(又叫二極電子管)。

二極管在電子設備中具有廣泛的應用。比如,整流作用,可以使交流電變換直流電。當做開關元件,二極管在正向電壓作用下處於導通狀態,相當於一隻接通的開關;在反向電壓作用下處於截止狀態,如同一隻斷開的開關。在收音機等設備中起檢波作用。此外,二極管還具有放大和振蕩的作用。

弗萊明二極管的發明,開啟了電子管的發展史。1906年,美國發明家德福雷斯特在二極管中的板極和陰極之間,加進一個金屬絲網(又稱柵極),使“兩個電極”變成了“三個電極”,從而發明了三極管。相對於二極管,三極管的檢波效率明顯提高。此後,電子管迅速發展,出現了四極管、五極管等多極管。

十七、真空三極管

真空三極管在電子工業中占有非常重要的地位和實用價值,有人將之稱為“無線電的心髒”。它的發現促成了無線通信技術的迅速發展,真正標誌著人類科技史進入了一個新的時代——電子時代。