曾鐵

摘要：19世紀(jì)英國實驗物理學(xué)家查爾斯·惠斯通是大學(xué)物理學(xué)、電工學(xué)和中學(xué)物理等教學(xué)中涉及的人物.回顧惠斯通往事，了解其人其事有助于中學(xué)物理教學(xué)，為此，文章簡要介紹了靦腆、不善言辭的惠斯通之生平，展示了惠斯通對物理學(xué)、電工學(xué)及其發(fā)展的主要貢獻(xiàn).由本文臚列的聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等方面的研究業(yè)績可知，惠斯通是一個科學(xué)研究多面手.事實表明，查·惠斯通是實驗物理高手，又是自學(xué)成才的典范.

關(guān)鍵詞：英國實驗物理學(xué)家；查·惠斯通

1查爾斯·惠斯通爵士生平簡說

11查·惠斯通生平

英國倫敦國王學(xué)院自然哲學(xué)教授、實驗物理學(xué)家查·惠斯通（1802—1875）生于英國的格羅斯特，故于法國巴黎[1].惠斯通出生于樂器制造和音樂作品出版之家，14歲時他到倫敦其叔叔（樂器制造商）家當(dāng)徒工，學(xué)習(xí)樂器制造技術(shù).1823年，他自己在倫敦開辦弦樂器制造廠，同時做聲振動的實驗研究.惠斯通善于學(xué)習(xí)、思考和鉆研，通過自學(xué)邁入了科學(xué)殿堂，做樂器制造師期間便取得了一些科技成就.惠斯通興趣廣泛，動手能力強(qiáng)，富有且多產(chǎn).他未受過高等教育和正規(guī)的科學(xué)教育，惠斯通的成功，是其自學(xué)、執(zhí)著追求和刻苦研究之結(jié)果.惠斯通通曉科學(xué)史，研究領(lǐng)域廣泛，是自然科學(xué)家里為數(shù)不多的自學(xué)成才的代表.查·惠斯通在一所私立學(xué)校接受初等教育，他愛學(xué)習(xí)，在法語競賽中獲得過獎勵.15歲時，惠斯通翻譯過一些法文詩，并學(xué)習(xí)拉丁文、希臘語等；他偏愛數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科.惠斯通自幼在藝術(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)異，8歲通曉許多樂器，15歲時已譜寫歌曲.當(dāng)家人認(rèn)為他會成為藝術(shù)家時，他卻轉(zhuǎn)換了興趣，投身到科研中，其主因是他厭倦物體的外在表現(xiàn)形式，想探究物體內(nèi)在的運(yùn)動規(guī)律.高級技師、發(fā)明家查·惠斯通戴著眼鏡，具有儒雅的外表和紳士風(fēng)度，是個靦腆、不善言辭的人，他有偏頭痛病，晚年才結(jié)婚.惠斯通羞澀膽小、害怕在眾人面前講話（1846年的一個晚上，惠斯通受邀在英國皇家學(xué)會做報告.他做了精心準(zhǔn)備，并早早到達(dá)會場.當(dāng)他看到會場里坐滿了聽眾，報告開始前他竟緊張地臨陣逃脫了.皇家學(xué)會只好臨時請英國物理學(xué)家M·法拉第做關(guān)于光之本質(zhì)的演講以救場）.受職業(yè)背景的影響，惠斯通早期的科研集中在聲學(xué)、光學(xué)領(lǐng)域，并在這些領(lǐng)域做出了一些發(fā)明，寫了一些有價值的論文.其聲學(xué)研究和部分論文被譯成法文、德文后，惠斯通成了當(dāng)時科學(xué)界頗有影響的人物.1834年，他被任命為倫敦大學(xué)國王學(xué)院實驗哲學(xué)教授（實驗物理學(xué)教授），開設(shè)聲學(xué)講座等.惠斯通在國王學(xué)院講過一些聲學(xué)課，但他常懷疑自己的說話能力并造成了心理障礙（在英國皇家科學(xué)院的一次演講中，他在講臺上活生生地宰了一只貓，使臺下的科學(xué)家等爭先恐后、奪門而逃），結(jié)果他無法從事正常的教學(xué).如是，他停止了講課，但國王學(xué)院仍聘他為教授.

12查·惠斯通獲得的榮譽(yù)

惠斯通早年的志趣在聲學(xué)和樂器制造上，后來研究面廣了，其特點是好細(xì)琢磨，研究有毅力.他對電錄音裝置、發(fā)電機(jī)、電報機(jī)等做過系列研究，并取得較多成果，如極鐘（一種由陽光偏振角確定太陽位置的儀器），現(xiàn)仍用于觀察X射線和航空照相等的觀察立體圖象之體視鏡，普萊費(fèi)爾密碼等，還設(shè)計過電鐘.由于擁有很多的科技成就，惠斯通在業(yè)內(nèi)和社會上頗有知名度.1836年，他當(dāng)選為英國皇家學(xué)會會員；1837年，當(dāng)選為法國科學(xué)院外籍院士.1862年，他獲得牛津大學(xué)民法博士學(xué)位，1864年，又獲劍橋大學(xué)法學(xué)博士學(xué)位.1868年，英王封其為爵士等.惠斯通一生從事科學(xué)研究、成果頗多，獲得的勛章、獎?wù)?、榮譽(yù)約有40種.基于紀(jì)念、緬懷查·惠斯通，在物理學(xué)、電工學(xué)里有一些以其名命名的術(shù)語，如惠斯通弱視鏡、惠斯通實體鏡、惠斯通放大器、惠斯通電橋、惠斯通標(biāo)準(zhǔn)電池以及測量溶液電解電導(dǎo)率的惠斯通法等；倫敦大學(xué)國王學(xué)院還設(shè)有“惠斯通實驗物理學(xué)教授”之職.

2查·惠斯通教授科研成果簡介

惠斯通發(fā)明了萬聲筒、分光鏡、變阻器、測光表，自動記錄氣象儀，陀螺儀等，首開測量電流速度實驗之先河.惠斯通的實驗設(shè)計思想、實驗技能均高超、獨(dú)到，在實驗領(lǐng)域為物理學(xué)、電工學(xué)及發(fā)展做出過貢獻(xiàn).惠斯通主要研究工作在聲學(xué)、電學(xué)、光學(xué)與電工技術(shù)方面，許多成果是通過其好友M·法拉第提交、公布或演示、介紹的；發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的丹麥物理學(xué)家H·C·奧斯特也是其好友.

21聲學(xué)研究

惠斯通是音響專家，為弄明白音調(diào)、音色等問題，他對聲學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣，做了一些聲音傳播和振動的實驗.1821年，惠斯通公開演示了由一根直金屬絲傳遞遠(yuǎn)處鋼琴的振動使里拉（一種七弦豎琴）發(fā)聲的現(xiàn)象.根據(jù)1800年英國物理學(xué)家托.楊的實驗：將一根鋼琴弦用銀線包上，它被擊打后再用光照在其上，此效果是銀線的作用猶如振動的鏡子（托.楊寫道：“閃光點會像旋轉(zhuǎn)燃燒的煤炭一樣勾畫出線路”），并受英、法當(dāng)時流行的萬花筒之啟發(fā)，惠斯通將聲音、光、音樂和鏡子綜合起來思考、研究.1826年，他發(fā)明了萬花圖象器（聲音萬花筒），借助視覺記憶的持續(xù)性，利用此裝置能演示、看見不同振動模式產(chǎn)生的復(fù)雜的振動曲線.它用一垂直固定在木座上的振動金屬棒可將反射的光線變得多樣化，用音錘擊打該棒，由于棒頂端附有鍍銀的玻璃珠，在陽光下或燈光、蠟燭光下，該棒發(fā)出低沉聲音之時，又反射明亮、迅速移動的光線.惠斯通說：“以不同的力度擊打金屬棒的不同部位，就可產(chǎn)生非常復(fù)雜和美麗的曲線形狀.1829年，他發(fā)明六角手風(fēng)琴（一種象手風(fēng)琴似的小樂器）.1832年，又用一根管子成功演示了駐波現(xiàn)象.1833年，惠斯通在方形平板上演示了不同振動模式的疊加現(xiàn)象；1837年，通過實驗他確認(rèn)音色決定于泛音的相對強(qiáng)度.”惠斯通還用實驗驗證了吹奏樂器空氣振動問題中的伯努利原理等.

22光學(xué)研究

221電火花光譜研究

1835年，惠斯通研究電火花光譜問題，得出該光譜取決于金屬電極材料，它與電火花通過的氣體沒有關(guān)系.他用不同金屬電極的電火花做光源，發(fā)現(xiàn)不同金屬有不同的譜線，可作為各自的特征，他的實驗證實用金屬的火花放電光譜可鑒別各種金屬，其工作是德國物理學(xué)家G·R·基爾霍夫（1824—1887）光譜分析與熱輻射研究的先聲.endprint

2223D技術(shù)的開端——立體成像裝置

惠斯通基于雙筒視覺、反射式立體鏡等研究，闡述了視覺可靠性的根源問題；正確闡述了人眼視覺、色覺等生理光學(xué)問題.3D技術(shù)（立體成象）最早可追溯到19世紀(jì)，惠斯通發(fā)明第一幅立體畫，將一組鏡子做復(fù)雜的排列，就可得到具有三維效果的圖像.用鏡子做實驗時，惠斯通發(fā)現(xiàn)了立體視覺原理[2]；1838年，惠斯通發(fā)明了反射式立體鏡（體視鏡），其原理是置于雙眼前的兩面直接相交的平面鏡以其反射光將左、右側(cè)呈現(xiàn)的兩張圖片分別映入人的左、右眼，從而產(chǎn)生雙眼立體視覺.體視鏡是最早可觀看立體圖像的設(shè)備，它外觀龐大但是有效，夾角為45°或90°的兩塊反射鏡和擺在其兩側(cè)的圖片，當(dāng)人們從正面直視反射鏡時，雙眼看到的同一物體成像是不同的，從而產(chǎn)生三維的視覺感受，由此開啟了人們的3D視覺體驗.探究人眼的視差問題時，惠斯通察覺到，知覺停留在大腦的某個地方，深度知覺是依靠大腦將兩個不同的景像結(jié)合在一起而形成的.他思考：“如不是將物體本身，而是將物體投放到一個平面上的圖像（如眼睛所看到的那樣）同時地展示給每只眼睛，那樣的視覺效果將會是什么樣呢？”為此，惠斯通用鐵絲做成立方體、角錐體和其他形狀，把其放在眼附近，先閉上一只眼睛，畫下此刻看到的物體圖像；再閉上另一只眼睛，將這時看到的圖像再畫下來.經(jīng)過多次實驗，他研制出上述的體視鏡（將兩面鏡子面朝外呈直角形，角對著兩眼之間，兩幅圖像固定在兩邊的視板上，觀看時眼睛、大腦就會將這兩幅圖像形構(gòu)成一個物體的立體幻覺圖像）.

惠斯通發(fā)表論文，公布了其發(fā)明的能觀察立體圖像的體視鏡（反射投影放大器），其用途可“揭示一些美麗的、以前從未注意到的雙目鏡視覺現(xiàn)象”（英國物理學(xué)家、萬花筒發(fā)明人D·布魯斯特對惠斯通體視鏡的發(fā)明權(quán)強(qiáng)烈質(zhì)疑，為此二者不和）.1839年，法國人發(fā)明家路·雅·曼·達(dá)蓋爾公布了其實用攝影術(shù)（達(dá)蓋爾銀版法；達(dá)蓋爾攝影法）.惠斯通意識到照相機(jī)可攝下體視鏡圖像，他的體視鏡用途會更大.于是，他委托幾個攝影師改進(jìn)其體視鏡以利于攝影，但未成功.后來，惠斯通利用雙眼視差形成立體視覺之法與仿生學(xué)原理，用兩臺照相機(jī)模擬左、右眼晴分別拍攝兩幅照片，然后用左、右眼分別通過兩個互相獨(dú)立的目鏡觀察這兩幅照片，于是大腦中就可再現(xiàn)與真實景物完全相同的立體影像.1852年，惠斯通發(fā)明幻覺鏡，它反射的光可讓右眼看到左眼正常情況下所看到的東西，反之亦然；幻覺鏡可把透視圖像倒映在人的眼睛中.他說“用這個幻覺鏡，我們可看到另一個可視的世界.”用它可看到的光學(xué)幻覺有：茶杯的內(nèi)側(cè)變成了向外的凸形，墻前面的物體似乎鑲嵌在墻內(nèi)等.

23電磁學(xué)研究

231惠斯通電橋

“惠斯通電橋”是使惠斯通名滿天下的一種物理儀器，基于讓若干電流互相平衡的辦法，該電橋可精確測出電路中的電阻值，它適宜測中等阻值電阻.惠斯通非此電橋的發(fā)明者，1833年，英國學(xué)者S·H·克里斯蒂研究導(dǎo)體性質(zhì)時提出了一個直流電橋電路.1843年，基于克里斯蒂教授的這一構(gòu)想，惠斯通完善、制成了“惠斯通電橋”（單臂電橋如圖1所示），并第一個用它測量電阻，用于電報試驗和電工測量等.這個經(jīng)典的直流電橋主要用于測量10歐到幾萬歐的電阻，它是惠斯通成為物理學(xué)界、電工學(xué)界和物理教學(xué)界名人的主因和重要基礎(chǔ).

232旋轉(zhuǎn)平面鏡法測電流的傳播速度

惠斯通對光、磁場和電現(xiàn)象均做過一些實驗研究，他研究電學(xué)問題有許多獨(dú)特之法與見解.1834年，他提出了用旋轉(zhuǎn)平面鏡法研究快速運(yùn)動的思想，并將該方法應(yīng)用于測定導(dǎo)線中電流（電磁波）的傳播速度.惠斯通利用旋轉(zhuǎn)平面鏡法巧妙測定了電流在金屬導(dǎo)體中的速率，他的方法之特點是：用轉(zhuǎn)速這個數(shù)值較大的量代替數(shù)值很小的時間間隔，其實驗思想、裝置主要有：在一根銅導(dǎo)線上安裝三個放電火花束，相鄰火花隙之間的距離大約是402米，當(dāng)導(dǎo)線通以電流時，相鄰火花隙就依次產(chǎn)生火花放電，用旋轉(zhuǎn)平面鏡觀察相鄰火花隙產(chǎn)生火花的時間間隔；由它們之間的距離和時間間隔就能求得電的傳播速度.通過多次、精心的實驗，惠斯通估算出電的傳播速度大于4.02×108米/秒，此數(shù)值誤差較大，但它是人類用實驗手段測量出的第一個電傳播速度值.該實驗的要義為后人提供了一種可行的測量快速運(yùn)動之思路，對測定光速它具有示范性、先導(dǎo)性.1838年，法國物理學(xué)家阿拉果受惠斯通實驗及思想的啟發(fā)，用旋轉(zhuǎn)鏡法設(shè)計了一個比較光在空氣和水中的傳播速度之實驗；1849年，德國物理學(xué)家菲索根據(jù)旋轉(zhuǎn)鏡法，設(shè)計了用旋轉(zhuǎn)齒輪法測定光速的實驗，并首次在實驗室條件下測定了光速.1850年，法國物理學(xué)家傅科（1819—1868）依據(jù)旋轉(zhuǎn)鏡法思想，設(shè)計、完成了比較光在空氣和在水中傳播速度的實驗，其結(jié)果為光的波動理論提供了有力支持.19世紀(jì)與20世紀(jì)初，效果較好的測光速的大多數(shù)實驗都采用了旋轉(zhuǎn)鏡法；1923年，美國物理學(xué)家邁克爾遜完成著名的光速測定實驗.

233研制新型發(fā)電機(jī)

1841年，惠斯通致力改進(jìn)發(fā)電機(jī)，他在發(fā)電機(jī)中使用電磁鐵，制造出永磁發(fā)電機(jī)；1856年，開發(fā)出感應(yīng)發(fā)電機(jī)，用于工程引爆和為電報機(jī)供電等.1867年，他和德國E·W·西門子等人分別獨(dú)立地提出自激發(fā)電機(jī)原理，惠斯通采用并激勵磁方法，發(fā)明自激式發(fā)電機(jī).這臺自激式發(fā)電機(jī)的電磁鐵用伏打電池勵磁（本質(zhì)上雖非純粹的自激，而是它激），但它為發(fā)展直流電機(jī)、制造大容量發(fā)電機(jī)開辟了道路.

24研制實用的有線電報機(jī)并用于長途通訊

241合作研制五針式電報機(jī)

19世紀(jì)30年代，惠斯通開始研制有線電報機(jī).當(dāng)時，電報機(jī)及其理論已有雛形，歐洲有許多人在研制實用化的電報裝置.電磁電報機(jī)的主要發(fā)明人是俄國外交官巴·希林，1832年，希林依據(jù)通電導(dǎo)線附近的磁針會偏轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象，設(shè)計出磁針式電報機(jī)，它借助電流的強(qiáng)、弱使磁針偏轉(zhuǎn)不同的角度，再用磁針偏轉(zhuǎn)的角度代表不同的字母，這樣就可傳達(dá)信息.希林研制出了第一臺電磁式單針電報機(jī)，還發(fā)明了一套電報電碼.為使電報機(jī)能實用，希林建議俄國政府設(shè)立電報試驗線路.1837年，俄國沙皇指定設(shè)立一個專門委員會，按照希林的建議，在圣彼得堡和皇宮之間設(shè)立電報線路，以便沙皇外出游玩時也能處理公務(wù)，這是世上第一條地下電報電纜線路（遺憾的是希林在這條電報線路鋪設(shè)前去世了）.1837年，希林到英國公干，英國科學(xué)界對其發(fā)明的針式電報機(jī)頗有興趣，便請他演講.希林的演說很成功，惠斯通是聽眾之一，他悟出了磁針式電報機(jī)蘊(yùn)藏的商機(jī).惠斯通研究聲學(xué)時，推測借助機(jī)器聲音可長距離傳播，他精通聲學(xué)，研究電報機(jī)一開始他走了彎路，思索、研究如何有效地傳送聲音，幾年來他均屢次失敗.希林演講時演示了其磁針電報機(jī)，惠斯通這才如醍醐灌頂，之后，他探究聲音遠(yuǎn)距離傳遞之法電學(xué)成為其核心與基礎(chǔ).希林不久染病去世，完善實用電報機(jī)的工作便轉(zhuǎn)到了惠斯通.經(jīng)研究惠斯通掌握了希林電報機(jī)的工作機(jī)理，進(jìn)而他作了改進(jìn)，并擬訂了數(shù)個試驗計劃，從倫敦鋪設(shè)一條電報線到伯明翰乃其一，只是他的研究因諸多因素陷入了困境.endprint

研究電報機(jī)的過程中，惠斯通曾訪問、咨詢過美國物理學(xué)家J·亨利.改進(jìn)并使希林電報機(jī)投入實用的是惠斯登和庫克.駐印度的英軍軍官威·福·庫克回英國度假時，偶然看到展示中的一款試驗型電報機(jī)，便意識到此物有巨大商機(jī).庫克當(dāng)機(jī)立斷，辭職回國.1836年3月，退役軍官庫克把一部希林電報機(jī)帶回家鄉(xiāng).回國后，他著手改進(jìn)這臺機(jī)器，庫克憑借自己的聰明和一些電磁學(xué)常識，開發(fā)出三針式電報機(jī).不過，由于電學(xué)理論知識不足，他未能再上層樓.這樣，他向科學(xué)界尋求合作者.他拜訪了法拉第和羅熱，后者知道惠斯通正在研究新型電報機(jī)，就把庫克引薦給惠斯通.于是，庫克登門請教惠斯通教授.兩人一見如故，成為莫逆之交，在之后的幾十年里并肩戰(zhàn)斗、合作研制電報機(jī)等.依靠庫克的活動能力和惠斯通的智慧，他們很快有了好結(jié)果，1837年6月，他倆研制出了比希林電報機(jī)先進(jìn)的機(jī)器，這是一套電磁式電報系統(tǒng)，它使用五枚磁針，表盤上印著20個字母和10個數(shù)字，隨著電報線里電流方向的變化，每根磁針均產(chǎn)生搖擺，最后會使它們停在一個數(shù)字上，字母則由兩根磁針的指向確定.圖2是惠斯通—庫克五針電報機(jī)圖片，其基本原理是閉合由電池、雙向開關(guān)等構(gòu)成的回路，利用通電線圈的電磁效應(yīng)來管控磁針的偏轉(zhuǎn)方向.五針電報機(jī)的五根磁針布列在一菱形狀刻度盤的中心線上，刻盤上寫有字母.發(fā)報者可控制其中任意兩根磁針的偏轉(zhuǎn)，通過排列、組合指向字母.由于幾何學(xué)的限制，五針電報機(jī)只能傳送20個英文字母（J、C、Q、U、X、Z沒法表示）.

242助力偵破兇殺案，惠斯通/庫克電報機(jī)聲名鵲起

美國人S·F·B·莫爾斯是第一個實用電報機(jī)的發(fā)明者（電報之父），有線電報首次遠(yuǎn)距離商用的實驗者則是惠斯登與庫克.1837年7月25日，惠斯通、庫克的電報試驗主場在倫敦，其電報線長達(dá)24公里，位于休斯頓火車站到卡姆頓鎮(zhèn)之間，在眾多社會名流注視下，惠斯通在火車站售票處的小房里發(fā)了一條消息，幾分種后獲得庫克回應(yīng).盡管什么話都沒說，但人們感受到了從遠(yuǎn)處傳來的情報.試驗獲得了成功，然而，它并沒引起鐵路當(dāng)局的興趣.為此，惠斯通有點失望，庫克頗具商人頭腦，他仍多方游說、不肯放棄.1839年，他們獲得一位爵士的經(jīng)費(fèi)支持，促其繼續(xù)試驗、宣傳.惠斯通等從英國帕丁頓車站到西德雷頓車站架設(shè)了一條長20公里的電報線，1941年又延伸到斯勞車站，總長約25公里，此時試驗他們用的是兩針式電報機(jī).當(dāng)時，倫敦人僅把電報機(jī)當(dāng)成是科學(xué)奇跡的展示，投資的爵士也沒什么信心，權(quán)當(dāng)是資助科研.1845年，電報乏人關(guān)注的局面才戲劇性地發(fā)生轉(zhuǎn)變.這一年的一天清晨，倫敦一位女性被發(fā)現(xiàn)死在自己房間里；借助連接斯勞車站、帕丁頓車站間的電報線，通過電報機(jī)發(fā)送的電訊，帕丁頓車站的警察掌握了犯罪嫌疑人的外貌訊息，他們很快鎖定、拘捕了兇手達(dá)維爾[3].此次兇案的迅速偵破，電報快速傳遞的資訊乃要因，倫敦的許多大報，紛紛以醒目的標(biāo)題，如神奇的遠(yuǎn)程通信儀器揪出了兇手；科學(xué)的勝利等，渲染、傳輸此次案件的告破.原本快黯然退場的五針電報機(jī)，因這次兇殺案的破解扭轉(zhuǎn)了局面，引發(fā)公眾重視、了解.惠斯通、庫克的五針式電報，其特點是電文直接指向字母；經(jīng)過多次改進(jìn)其發(fā)報速度不斷提高，它首先廣泛地應(yīng)用在鐵路通信中，在倫敦、西德雷頓兩地間通訊是其最早的實用.惠斯通、庫克有線電報裝置是第一種借助電流達(dá)成長途通訊的電子設(shè)備，它的應(yīng)用形成了世上首個公共通訊網(wǎng).從此，這樣的通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、通訊能力及其重要性年年在擴(kuò)張.今天，我們的互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等以電力為驅(qū)動手段的通信方式，均得益于電報機(jī)的發(fā)明、使用.

243組建庫克·惠斯通電報公司

五針式電報機(jī)屬電子通訊設(shè)備，它是史上第一款具有實用價值的電磁式電報機(jī).惠斯通是實用電報機(jī)發(fā)明家，他與庫克注冊的兩種針式電報機(jī)的英國專利，使之收益高達(dá)30多萬英鎊.1846年，庫克和惠斯登成立電報公司，大批生產(chǎn)商用電報機(jī)等.至此，電磁電報機(jī)已基本定型.庫克·惠斯通電報公司促進(jìn)了英國電報業(yè)發(fā)展，1837年到1852年，英國投入使用的電報線路有6400多英里（1839年，商用電報線在英國正式出現(xiàn)，如，“大西方鐵路公司”設(shè)在兩個車站間供通訊的電報線路；派丁頓、西德雷頓之間長13英里的電報線等）.

244研制其他電報機(jī)

1840年，惠斯登制造出ABC電報機(jī)，并負(fù)責(zé)制訂了第一套橫跨英吉利海峽的電報線路方案；次年，又發(fā)明第一臺電報打字機(jī).他發(fā)明了印刷電報機(jī)、單針電報機(jī)（1851年，“倫敦世博會”上英國展出了兩針式電報機(jī)）等，并做海底電報實驗.1857年，惠斯通又發(fā)明第一個有實用價值的自動發(fā)報裝置，它采用連續(xù)的穿孔紙帶記錄莫爾斯電碼；莫爾斯電（1）把強(qiáng)磁體放進(jìn)泡沫船體后方挖好的小孔里固定.

（2）銅片從磁鐵兩側(cè)穿過泡沫，但是不要與磁鐵相互接觸.

（3）用一點兒雙面膠把9伏電池粘在船上.

（4）一個銅片與電池正極連接，另一個與負(fù)極連接，一艘磁流體推進(jìn)船的模型（圖14）就完成了.

（5）輕輕地把船放進(jìn)食鹽水里進(jìn)行試驗，盡量不要讓水面發(fā)生波動（圖15）

實驗結(jié)果討論：

在最初的幾十秒里，可看到船緩慢地開始航行改變磁極或者電流的方向，可以改變模型船的航向.

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