Alfabet Morse`a

Pomoce:

  • bateria 4,5V
  • spinacz biurowy
  • dioda (dostępne różne kolory, np. czerwony, zielony) lub żarówki [polecam]
  • latarki

Krótko o historii alfabetu Morse`a

27 kwietnia 1791 roku urodził się Samule Finley Breese Morse amerykański wynalazca, twórca alfabetu Morse`a. Alfabet ten został opracowany w 1840 roku przez Morse`a we współpracy z Alfredem Vailem jako następstwo poszukiwania kolejnych zastosowań elektryczności. Rozwijając szybkie sposoby przekazywania informacji pracowali nad linią łączącą Waszyngton i oddalony od niego o 48 km Baltimore (USA). Do 1890 był szeroko wykorzystywany w telekomunikacji radiowej. Szybkość nadawania znaków dla rekordzisty wynosiła 75 słów na minutę. Aż do 2003 roku znajomość tego kodu była wymagana podczas egzaminu krótkofalarstwa (do 1920 był on jedynym systemem stosowanym przy tego typu urządzeniach).


Wykorzystanie żarówki lub brzęczyka

Do zbudowania sygnalizacji świetlnej (żarówka) lub dźwiękowej (brzęczyk) należy posłużyć się obwodem zamkniętym. Najlepszym urządzeniem jest to (dokładny opis budowy tutaj):

włącznik dotykowy w obwodzie elektrycznym.

Pamiętajcie, że zamiast takiego zestawu można wykorzystać także zwykłą latarkę.


Włącznik dotykowy w obwodzie zamkniętym.

Dzieci przedszkolne mogą uczestniczyć w zabawie odtwarzanie nadawanego sygnału (mogą nadawać na własnych „sygnalizacjach” [najlepiej latarkach] obserwowany sygnał nauczyciela lub innego dziecka.

Dzieci szkolne mogą uczestniczyć mogą nadawać sygnały alfabetem Morse’a ([alfabet morsea] gdzie kreski stanowią przedłużony sygnał a kropki krótki impuls).

Pasek z kodem alfabetu Morse`a

Etapy kodowania i dekodowania:

  • najpierw niech dzieci dobrze poznają sens kodowani – wyjaśnij na czym polega kodowanie, w jakich sytuacjach się przydaje i jak ono przebiega (np. dwie osoby są daleko – nie słyszą się wzajemnie, ale widzą – w takiej sytuacji można wykorzystać kod przekazywany wzrokowo (np. za pomocą aparatu z żarówką – jest on wykorzystywany m.in. na statkach) lub słuchowo (aparat z brzęczykiem). O ile przy tym pierwszym dzieci cały czas muszą patrzeć na urządzenie o tyle przy drugim wystarczy, że będą uważnie słuchać. Przypominam, ponieważ zależy nam aby dzieci koncentrowały się na sygnale i odczytywały czy jest on krótki (kropka) czy długi (kreska) a następnie notowały go na kartce należy starać się skoncentrować uwagę dzieci (szczególnie starsze przedszkolaki) na sygnale jedno literowym,
  • pokaż im pasek kodowania i wyjaśnij, że każdej literze została przypisany odpowiedni zestaw kresek i kropek,
  • zapisz przykładowy kod na tablicy i poproś, aby dzieci znalazły literę odpowiadającą temu kodowi,
  • teraz napisz wyraz pamiętając pomiędzy każdą literą pozostawić przerwę, nie teraz dzieci to odkodują na swoich kartkach,
  • zakładam, że teraz będą już potrafiły zapisywać to co zostało wcześniej zapisane w formie kodu, przejdźmy teraz do samego notowania wiadomości za pomocą kodu,
  • na początku pokazu dokona rodzic/nauczyciel – wystuka on jednoliterowy kod po czym sam go zapisze i jeszcze raz wystuka pokazując związek między każdym zapisanym znakiem a sygnałem (wizualnym/dźwiękowym),
  • teraz nauczyciel będzie nadawał jednoliterowy komunikat za pomocą aparatu (z brzęczykiem lub żarówką) dzieci będą wsłuchiwać się / patrzeć i starać się go zapisać. Tego typu etap trzeba kilka krotnie przećwiczyć by nabrać wprawy,
  • dalsze etapy to polegają na kodowaniu przez nauczyciela całych (najpierw krótkich, potem coraz dłuższych) wyrazów. Przypominam, że między literami trzeba zrobić dłuższą przerwę,
  • zakładam, że na tym etapie dzieci będą w stanie odkodować prosty wyraz, przejdźmy zatem do kodowania,
  • dzieci otrzymują kartki i za pomocą pasków z alfabetem Morse`a kodują – zapisują wyraz za pomocą kresek i kropek. Na tym etapie dorosły musi pomóc dziecku ustalić jak długo należy trzymać włącznik chcąc nadać sygnał kreski i jak krótko aby nadać sygnał kropki,
  • wybrane dziecko ustawia się przed aparatem i samodzielnie koduje, a pozostałe starają się zapisać a potem odkodować sygnał.
Przykłady naszego kodowania

Różne zastosowanie systemów kodowania, jednym z nich jest komunikacja:  komunikacja kolejowa (semafory), samochodowa (światła na skrzyżowaniu), morska.


Historia urządzeń elektrycznych przed telegrafem Morse`a

Alessandro Volta (18 lutego 1745 – 5 marca 1827) tworzy kolumnę i odkrywa zjawisko ukierunkowanego przepływu elektronów. Jego stos (Stos Volty) uznaje się za pierwszą baterię. Wykorzystanie zjawiska do elektryczności planowano wykorzystując obserwacje Volty polegające na zanurzeniu płytki cynkowej i miedzianej w kwasie (np. occie). Zamykając obwód wokół jednej z płytek zaczynały pojawiać się bąbelki powietrza (świadczące o przepływie elektronów). Zaczęto wnioskować, że takie zjawisko może być wykorzystywane do przekazywania informacji. Zbudowano zatem 26 ogniowowy aparat do przezywania informacji. Każde ogniwo było odpowiedzialne za inną literę. Jego model przedstawiłem na zdjęciu poniżej.

Stos Volty wykorzystywany przez Samuela Thomasa von Sommerringa (1809) do wskazania litery A w komunikacie

Urządzenie bazujące na stosie Volty wymagało długiego czasu reakcji chemicznej (pojawienie się bąbelków i ich rozpłynięcie się). Zaczęto zatem poszukiwać innego, szybszego urządzenia.

Matematyk Carl Gauss (23 kwietnia 1777 – 23 lutego 1855) i fizyk Weber Wilhelm (24 października 1804 – 23 czerwca 1891) rozwijali możliwość przekazywania komunikatów za pomocą elektryczności. Wykorzystali do swojego celu zjawisko elektryczne odkryte w 1819 roku i wykorzystane w urządzeniu do wykrywania i mierzenia prądu elektrycznego zwane: galwanometrem. Zjawisko, w którym prąd elektryczny przepływający przez przewód powoduje wychylenie się igły kompasu. Wychylenie się igły kompasu na żądanie – zamknięcie obwodu elektrycznego zostało przez Gaussa i Webera wykorzystane do przekazywania informacji. Gauss jako matematyk ustalił jakie litery najczęściej są wykorzystywane i tym literom przypisał najkrótsze znaki (a więc zdarzenia sygnałowe). Na przykład A było oznaczane jako jedno wychylenie się igły w prawo a E jako jedno wychylenie się igły w lewo. Najrzadsze były bardziej skomplikowane np. K kodowane było jako 3 odchylenia w prawo. Proces przekazywania informacji polegał na naciskaniu przełącznika w lewą lub prawą stronę (wychylając igłę w lewą lub prawą stronę). Ponieważ jednak powrót igły do stanu spoczynkowego wymagał czasu dlatego kodowanie trwało 9 liter na minutę.

Galwanometr w użyciu Gaussa do przekazu informacji

Gdy z czasem zamontowano dodatkowy magnes który miał na celu przyśpieszyć powracanie igły do spoczynku wówczas tempo przekazu informacji zwiększyło się do 60 liter na minutę. Urządzenie to wyglądało tak:

Galwanometr w użyciu Gaussa do przekazu informacji (z systemem odwracania przepływu prądu elektrycznego)

Wynalazek Morse`a jest zatem rezygnacją z igły galwanometru (która tak ograniczała tempo przekazu informacji) i wykorzystaniem samego zjawiska przepływu prądu jako sposobu kodowania liter alfabetu.