古腾堡项目的无线电工程师给他儿子的信，约翰·米尔斯这本电子书是供任何人在任何地方免费使用的，几乎没有任何限制。您可以根据本电子书附带的古腾堡项目许可条款复制、分发或重新使用它，也可以在线访问www.gutenberg.net标题：无线电工程师致其子的信函作者：John Mills发布日期：2009年12月16日[ebook#30688]语言：英语字符集编码：ISO-8859-1*本项目的开始古腾堡电子书信函--无线电工程师致儿子*由Roger Frank，Robert Cicconetti和在线分布式校对制作。
西方电气公司工程部，著有“无线电通信”、“现代科学的现实”和“原子内部”。
通用无线电公司的磁变仪和可变电容器。韦斯顿仪器公司的伏安表。
西方电子高音接收器。通用无线电公司通用电气公司可听力仪的晶体探测器装置。
广播设备，由美国电话电报公司和西方电气公司开发。
美国电话电报公司广播站，位于纽约市沃克-利斯彭纳德大厦屋顶，长途电话线就是在这里终止的。
你对无线电话感兴趣，想让我给你解释一下。我将用我能想出的最快捷、最简单的方法来做这件事。这将是我能给出的最简单的解释，但仍然可以让你建造和操作你自己的设备，并理解你将听到的大型商业设备的操作。
我会给你们写一系列的信，其中只会包含当今广播中最重要的内容，以及如果你们想跟上广播的飞速发展，那些似乎是必要的想法。你会发现有些信件需要重新阅读和学习。在少数情况下，你可能会推迟第二次阅读，直到你读完那些你最感兴趣的东西。我将用这种方式在字母上做记号省略。
所有的信都会像我对你说的那样写好，因为我会边走边画一些小草图。他们中的一个会告诉你如何亲身体验。这将是所有活动中最有趣的。你可以找到很多书来告诉你收音机是如何操作的，应该怎么做，但是除了一些高级学生以外，很少有书告诉你如何亲身体验。不过，不要把时间浪费在你自己的实验上，你需要非常熟悉其他字母的想法。
什么是收音机？铜线、锡箔、玻璃板、云母片、金属和木材。它的工作能力是从哪里来的--也就是说，运行布景的“能量”来自哪里？来自电池或发电机。你已经知道这么多了，但是我们可以使用铜线、金属板、音频、水晶和电池来发送和接收信息的真正原因是什么呢？
原因是，所有这些东西都是由微小的斑点组成的，这些斑点太小了，看不见，我们可以称之为电斑点。斑点只有两种，为了节省时间，我们最好马上给它们取正确的名字。一种叫“电子”，另一种叫“质子”。它们有什么不同？它们的大小可能不同，但我们还不太清楚它们的大小。他们在懒惰方面差别很大。一个人的懒惰程度大约是另一个人的1845倍。也就是说，它的惯性是另一个的1,845倍。启动是困难的，但一旦启动就让它停止，或者改变方向去不同的方向也是同样困难的。质子有更大的惯性。电子更容易启动或停止。
它们还有什么不同之处呢？他们的行动各不相同。质子不喜欢与其他质子结合，但对电子却相当敏感。还有电子，它们和质子在一起，但是它们不会相互联系。电子总是喜欢靠近质子。当一个是电子，另一个是质子时，两个是相伴的，但三个永远是一群人。
只要质子是一个电子，而不是另一个质子，那么它与哪个电子相伴并没有什么不同。据我们所知，所有的电子都是一样的，质子也是一样的。这意味着我们世界上所有的东西或物质都是由两种积木组成的，而每种积木都是一样的。你当然不能把这些积木想成砖头，因为我们不知道它们的形状。
还有另一个原因，你不能把它们当成砖头，那是因为当你用砖头盖房子的时候，每一块砖都必须放在另一块砖上。在一个电子和任何其他电子之间，或者在两个质子之间，或者在一个电子和一个质子之间，通常有一个相对较大的距离。只要它们愿意靠得那么近，就有足够的空间可以把许多其他电子或质子装进它们之间。
有时他们确实走得很近。我可以告诉你，如果你想象四个小男孩在玩捉迷藏。假设汤姆和迪克不喜欢互相玩耍，如果可以的话，他们会逃跑的。现在假设比尔和山姆如果可以的话不会互相玩耍，但只要有机会，他们中的任何一个都会和汤姆或迪克一起玩耍。现在假设汤姆和比尔看到对方，他们开始跑向对方，准备玩个游戏。但是山姆同时看到了汤姆，所以他开始跑去和他一起，尽管比尔也会在那里。与此同时，迪克看到比尔和山姆在奔跑，因为他们是他天生的玩伴，他就跟着他们。他们马上都聚在一起，玩着一场很棒的游戏；尽管有些男孩不喜欢在一起玩。
每当有一群质子和电子在一起玩耍时，我们就有了我们所说的“原子”。电子和质子可以玩的游戏大约有九十种，也就是九十种不同的原子。这些游戏在发挥作用的电子和质子的数量以及它们自身的排列方式上有所不同。如果一些原子结合在一起，就可以形成更大的游戏。然后是一个“分子”。在分子中，世界上有多少种物质，就有多少种分子。需要许多分子在一起才能形成足够大的东西才能看得见，因为即使是最大的分子，淀粉分子，也太小了，用最好的显微镜自己也看不见。
形成什么样的分子将取决于有多少和什么样的原子聚集在一起玩更大的游戏。每当有一场大游戏时，并不意味着进入游戏的小原子基团都会发生变化。他们聚在一起，就像一群童子军在一次有很多军队参加的盛大野餐中一样。不管怎样，它们保持足够的距离，这样我们仍然可以称它们为一个群，也就是一个原子，即使它们确实在一定程度上调整了它们的游戏规则，以便与其他群--即与其他原子--相适应。
这种原子依赖于什么呢？这将取决于有多少电子和质子聚集在一起玩他们的小游戏。到目前为止，任何原子与其他基团或原子的结合行为将取决于它自己的电子和质子在玩什么样的游戏。
现在可以玩的最简单的一种游戏，也是电子和质子数量最少的一种，就是由一个质子和一个电子来玩的游戏。我不知道这是怎么玩的，但我猜他们有点像是在绕圈子追逐对方。不管怎样，我知道被称为“氢”的原子只由一个质子和一个电子组成。假设它们被放大到与月球和地球一样大。那么它们之间的距离就差不多了，但较小的是质子。
那个氢原子负责许多有趣的事情，因为它是一个很好的与其他原子结合的原子。我们通常不会自己找到它，尽管我们可以让它改变伙伴，很容易地从一个分子变成另一个分子。这就是每次你用酸玷污任何东西时都会发生的事情。氢原子离开一个酸分子，然后它就不再是酸了。剩下的也不是一个快乐的群体，因为它失去了一些玩伴。氢气会和被污染的物质结合在一起。但它不会与整个分子结合；它会挑出一部分与之结合，剩下另一部分来取代原来酸分子中氢的位置，而氢就是来自于酸的原始酸分子中的氢原子。我们称之为化学的许多行为仅仅是原子从一个分子到另一个分子的这种变化的结果。
氢原子不仅喜欢在更大的博弈中与其他类型的原子联系，而且还喜欢与自己的同类原子联系在一起。当它出现时，我们就会有一种氢气分子，这种气体与气球中使用的气体是一样的。
我们似乎还没有在无线电方面取得很大进展，但当我下次告诉你们的时候，你们可以看到我们将如何去做，我将写到更复杂的游戏，比如在铜原子中玩的游戏，它构成了收音机的导线，以及这些导线是如何做到我们所说的“携带电流”的。
你们已经了解到，由质子和电子组成的最简单的群，是一个质子和一个电子在快速游戏中相互追逐。这个基团被称为氢原子。氢分子是这些基团中的两个在一起。
所有其他可能的群体都更为复杂。其次最简单的是氦原子。氦是一种气体，从某些油井中可以获得少量的氦，而且可以获得的量不是很多。正如我们所说的，它是一种惰性气体，因为它不会燃烧，也不会与其他任何东西结合。它不在乎进入更大的分子群游戏。它满足于它的现状，所以它在化学中没有太大的用处，因为你不能用它做任何其他的东西。这就是为什么它被强烈推荐给气球或飞艇充气的原因，因为它不会燃烧或爆炸。它不像氢气那么轻，但它能很好地使气球在空中漂浮。
这个氦原子由四个电子和四个质子组成。就在中心，有一个紧密拥挤的小群，包含所有的质子10和两个电子。另外两个电子在离这个内部群不远的地方玩耍。如果我们学会把这个内部基团称为原子的“原子核”，我们的解释就更容易了。它是原子的中心，另外两个电子围绕它旋转，就像地球、火星和其他行星以太阳为中心旋转一样。这就是为什么我们称这两个电子为“行星电子”。
大约有90种不同的原子，它们都有名字。其中一些比氢和氦更熟悉。例如，有铁原子、铜原子、硫原子等等。其中一些原子你们应该知道，所以，在告诉你们更多关于原子是如何由质子和电子形成的之前，我要写下我们在地球和地球上的岩石、海洋的水和上面的空气中拥有的一些原子的名字。
先从空气开始。它是几种气体的混合物。每种气体都是一种不同的原子。只有一小部分氢和非常少量的氦和其他一些气体，我不会打扰你们学习的。然而，大部分空气是氮气，实际上约占78%，其余几乎所有都是氧气。大约20.8%是氧气，所以除了这两种气体之外，所有的气体只占我们生活的大气的1.2%。
地球和岩石也含有大量的氧；形成地球和岩石的原子中约有47.3%是氧原子。其余大约一半的原子是一种叫做硅的原子。沙子是由硅和氧原子组成的，你知道有多少沙子。大约27.7%的地球和岩石是硅。地球上第二种最重要的原子是铝，其次是铁，然后是钙。它们的百分比如下：铝7.8%；铁4.5%；钙3.5%；钠2.4%；钾2.4%；镁2.2%。除了最重要的这些，还有大约0.2%的氢和等量的碳。然后还有少量的磷，少量的硫，少量的氟，以及少量的其他不同种类的原子。
海水主要是氧和氢，大约85.8%的氧和10.7%的氢。这就是你所期望的，因为水是由分子组成的，而分子又是由两个氢原子和一个氧原子组成的。氧原子的重量大约是氢原子的16倍。然而，每个氧原子有两个氢原子，所以水中每磅氢大约有8磅氧。这就是为什么海水中的氧含量是氢含量的8倍。
因此，大部分海水只是水，也就是纯净水。但它也含有其他一些物质，其中最著名的是盐。盐是一种物质，其分子含有钠原子和氯原子。这就是为什么海水中约有1.1%的钠和2.1%的氯。正如你所预料的那样，海水中还有一些其他种类的原子，因为它得到地球水溶解并带到它身上的所有物质，但它们的数量并不重要。
现在我们知道了一些重要原子的名称，可以再次讨论它们是如何由质子和电子形成的问题。不管我们处理的是哪种原子，我们总是有一个原子核或中心，一些电子围绕着那个原子核旋转，就像小行星一样。一种原子和其他任何一种原子之间的唯一区别是原子核的不同，以及围绕原子核运动的行星电子的数量和排列的不同。
不管我们考虑的是哪种原子，它里面总是有和质子一样多的电子。例如，铁原子是由一个原子核和围绕它运动的26个电子组成的。铜原子有29个电子作为其原子核的小行星。那它的核心是什么意思呢？原子核中的质子比电子多29个。银星有更多的行星电子，因为它有47个。镭有88个原子，所有原子中最重的铀原子有92个。
如果我们想这样做，我们可以用数字来表示不同种类的13个原子，而不是名称。我们可以通过说出原子中有多少行星电子来描述任何一种原子。例如，氢是1号，氦是2号，锂是你可能从未听说过的3号，以此类推。氧是8，钠是11，氯是17，铁是26，铜是29。每种原子都有一个数字。让我们称这个数为它的原子数。
现在让我们看看原子序数告诉我们什么。以铜为例，它排在第29位。在每个铜原子中，有29个电子在原子核周围运动。原子核本身是一个由电子和质子组成的小内部群，但是它里面的质子比电子多，实际上比电子多29个。在原子中，每个行星电子在原子核中总有一个额外的质子。这使得质子和电子的总数是相同的。
关于铜原子的原子核，有29个电子在运行，就好像这个原子核是一个老师，负责照看29个在操场上玩耍的孩子。不过，其中有一件很有趣的事，那就是我们必须把所有的学者都想得一模一样，这样老师才不会把他们区分开来。你还记得吗，电子都是一样的。老师或核心所关心的就是在她周围应该有合适的数字在玩。你可以把一个男孩从别的操场带进来，老师看不出他是陌生人，但她会知道事情不对劲，因为她的小组里会多一个人。她只负责29名学者，铜原子核只负责29个电子。只要始终只有29个电子在原子核周围运动，这些电子从哪里来就没有什么不同。如果超过或少于29个，就会发生一些奇怪的事情。
我们稍后会看到可能发生的事情，但首先让我们想一想，在铜线上会有大量的原子。一根小铜线中将有数十亿个铜原子，每个原子都带有行星电子，围绕着自己的原子核玩着看不见的游戏。在任何原子中，原子核和它负责的任何电子之间都有相当小的距离。通常一个原子基团与另一个原子基团之间仍有较大的距离。
总体而言，电子围绕自己的原子核保持着相当接近的圆周。总是有一些逃跑的倾向，然后在其他小组里打球。由于有29个电子，难怪有时会有人走神，最终进入另一个原子核的游戏。当然，另一个原子的电子可能会四处游荡，占据刚刚空置的位置，从而使原子核感到满意。
关于电子是如何在铜线内从一个原子游走到另一个原子的，我们并不都知道，但我们确实知道，在原子之间的空间里，总是有很多电子在游动。他们中的一些人走这条路，另一些人走另一条路。
当电池连接到铜线上时，受影响的正是这些漂移的电子。每个离开其原基团并四处游荡的单个电子被送往连接到电池的正极板或端子的导线的末端，远离负极板。这就是电池对他们离家出走所做的事情；它会驱动他们沿着电线行驶。它们会有规律的从导线的负端流向正端。当我们有像这样的电子流时，我们说我们有一股电流。
我们稍后需要学习更多关于电流的知识，但我们首先应该知道的一件事是电池是如何制造的，以及为什么它会影响铜线上的这些漂移电子。这就是我在下一封信中要告诉你的。[1]
[1]希望以最短路径建造和操作收音机的读者应省略接下来的两个字母。
当我还是个孩子的时候，我们常常为我们的实验制造我们自己的电池。那是在蓄电池像今天一样被广泛使用之前，当时每个人的汽车起动系统中都有一个蓄电池。那也是在小型干电池问世的前一天，比如我们在袖珍手电筒中使用的干电池。我们制造的电池类似于他们在电报系统中使用的电池，有时被称为“重力”电池。当然，我们尝试了几种，我相信我有时会在房子周围弄得很酸。我只告诉你们一种，但我会用“电子”、“质子”、“核”、“原子”和“分子”这些词，其中一些在我还是个孩子的时候是一无所知的。
我们用的是直边玻璃瓶，大约能装一加仑。在底部，我们设置了一个星形排列。
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