A Brief History of Holografy

Kuuntele Jason Arthur Sapanin puhetta holografian historiasta Gizmodo-kanavalla.

ymmärtääkseen täysin holografian historian täytyy olla perusajatus siitä, mitä hologrammi on. Valo on sähkömagneettinen aalto. Holografiassa hyödynnetään valon aaltoluonnetta. Toisin kuin normaali valokuva, jossa käytetään linssiä tarkentamaan kuva elektroniseen siruun tai filminpalaan ja joka yksinkertaisesti tallentaa, missä valoa on tai ei lainkaan, holografia on valokuvaustekniikka, joka tallentaa valon muodon, jonka valoaalto ottaa sen jälkeen, kun se kimpoaa esineestä, aivan kuten vaikutelma, jonka näkisit, jos avain painettaisiin saveen. Se käyttää häiritseviä valoaaltoja ottaakseen kuvia, jotka voivat olla täysin kolmiulotteisia. Kun valoaallot kohtaavat ne häiritsevät samalla tavalla veden aallot häiritsevät tehdä sellaisia kuvioita näet, kun heittää kiviä lampeen. Tällaisen aaltokuvion informaatiota käytetään hologrammien tekemiseen.
vasta laserin keksimisen jälkeen todellisista kolmiulotteisista hologrammeista, sellaisina kuin näette, tuli käytännön todellisuutta. Laser luo puhtaita valoaaltoja, jotka marssivat vaiheittain kuin marssiorkesteri. Aaltojen sanotaan olevan johdonmukaisia. Koherentti valo mahdollistaa holografian valoaaltojen interferenssikuvioiden tallentamisen. Albert Einstein esitti ensimmäisen teorian laserien mahdollistavasta prosessista nimeltä ”stimuloitu emissio” vuonna 1917. Laserin idean julkaisivat vuonna 1958 Arthur Shawlow ja Charles Townes, jotka työskentelivät Bell Labsissa Murray Hillissä, NJ: ssä. Theodore Maiman rakensi ensimmäisen toimivan rubiinilaserin vuonna 1960 työskennellessään Hughes Research Laboratoriesissa Mailbussa, Kaliforniassa. Tätä seurasi tarkasti Ali Javan, joka keksi ensimmäisen kaasulaserin, Helium-Neon-laserin joulukuussa 1960 Bell Labsissa. Vuonna 1963 Robert Hall keksi puolijohderuiskulaserin, joka tunnetaan nykyään laserdiodeina, työskennellessään General Electric Laboratoriesissa Schenectadyssa, New Yorkissa. Vuonna 1977 Yhdysvaltain patenttivirasto kuitenkin myönsi laserin peruspatentin Charles Townesin johdolla Columbian yliopistossa tohtoriopiskelevalle Gordon Gouldille hänen ideansa pohjalta vuodelta 1957. Hän haki patenttia vasta vuonna 1959 huonojen oikeusneuvojen perusteella, mutta 20 vuoden oikeusjuttujen jälkeen hän lopulta voitti. Hän oli ensimmäinen henkilö, joka keksi sanan LASER, joka tarkoittaa valon vahvistumista Stimuloidulla Säteilypäästöllä.
holografia syntyi jo kauan ennen laserin keksimistä. Jo vuonna 1886 Ranskassa Gabriel Lippmann kehitti teorian valoaaltojen interferenssin käyttämisestä värien kuvaamiseen valokuvauksessa. Hän pinnoitti elohopeaa lasisten valokuvauslevyjen takapuolelle toimiakseen peilinä ja pomppiakseen valoaallot takaisin emulsion läpi ja luodakseen aaltohäiriöitä. Vuonna 1891 hän esitteli tämän teorian yhdessä joidenkin alkeellisten esimerkkien kanssa interferenssivärikuvistaan tiedeakatemialle. Hän pääsi esittelemään Lumièren veljesten tekemiä täydellisiä värivalokuvia Akatemialle vuonna 1893. Se oli vuonna 1894, että hän julkaisi hänen täydellinen teoria. Lippmann sai työstään Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1908. Sorbonnen fysiikan laitoksen johtajana Lippmann toimi puolalaisen Maria Sklodowska-nimisen naisen neuvonantajana ja antoi hänen käyttää laboratoriotaan työssään. Hän oli niin vaikuttunut, että hän esitteli hänet yhdelle parhaista oppilaistaan, Pierre Curielle, jonka kanssa hän meni myöhemmin naimisiin. Marie Curiesta tuli ensimmäinen nainen, joka sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1903 yhdessä miehensä ja professori Antoine Henri Becquerelin kanssa vain kaksi vuotta Nobelin säätiön perustamisen jälkeen säteilyilmiöiden yhteisestä tutkimuksesta, ja myöhemmin vuonna 1911 hän sai Nobelin kemianpalkinnon radiumin ja poloniumin löytämisestä.
kuten Einstein, joka menestyi ajoittain huonosti koulussa, ja Edison, jota pidettiin opettajansa johtamana addlena ja joka otettiin pois koulusta, Lippmann ei ollut ollut erinomainen oppilas. Hän oli laiminlyönyt työtä, joka ei kiinnostanut häntä. Itse asiassa hän reputti kokeen, joka olisi pätevöittänyt hänet opettajaksi.
Lippmannin aaltojen interferenssivärikuvat olivat hologrammien edeltäjä. Väriloistoja ei ollut. Värit olivat seurausta valon diffraktiosta sen perusväreihin. Kuvat nähdäkseen filmiä pitäisi pitää juuri oikeassa kulmassa valoon nähden samalla tavalla kuin hologrammeja.
vuonna 1915, 15-vuotiaana, unkarilainen Dennis Gabor kiinnostui fysiikasta tutkittuaan Gabriel Lippmannin työtä. Gabor oli Lippmannin tavoin Juutalainen. Hitlerin noustua valtaan vuonna 1933 Gabor joutui pakenemaan Englantiin natsien uskonnollista vainoa. Kerran Englannissa hän työskenteli British Thompson-Houston Research Laboratories Rugby. Yrittäessään parantaa elektronimikroskoopin ratkaisukykyä, jotta se pystyisi näkemään yksittäisiä atomeja, hän serendipitously tuli hänen aaltorintaman rekonstruktioteoriaansa. Hän nimesi sen holografiaksi, joka perustuu Kreikan sanoihin holos kokolle ja Grafe sanomalle. Vuonna 1971 Gabor sai Nobelin fysiikanpalkinnon holografiateoriastaan.
entisessä Neuvostoliitossa Juri Denisjuk oli lukenut Lippmannin kuvauksen häiriökuvauksesta ja tajunnut, että sitä voidaan käyttää kolmiulotteisten kuvien tallentamiseen. Hän aloitti kokeensa vuonna 1958 käyttämällä valonlähteenään erittäin suodatettua elohopeapurkausputkea, koska laseria ei vielä ollut olemassa. Hän julkaisi teoksensa vuonna 1962 ja sai murskaavia arvioita Neuvostoliitossa. Nämä olivat ensimmäiset kolmiulotteiset heijastushologrammit. Denisyuk ei tiennyt Gaborin työstä. Keskusteluissa Denisyuk kertoi, että hänen esimiehensä pitivät häntä erittäin huonossa arvossa eivätkä uskoneet hänen työhönsä holografian parissa. Asiat muuttuivat hänen kohdallaan, kun vieraileva amerikkalaisten tiedemiesten delegaatio pyysi saada tavata hänet. Kun he näkivät, että hänen työnsä oli arvostettu lännessä, hänen omaisuutensa nousi dramaattisesti, ja hän sai uuden laboratorion ja sen jälkeen pidetään suuressa arvossa.
Emmett Leith kehitti itsenäisesti holografian työskennellessään huippusalaisessa tutkatutkimusprojektissa vuonna 1958, eikä ollut koskaan kuullutkaan Gaborista. Hänen teoksensa julkaistiin vasta vuonna 1961. Helium-neon-laserin keksimisen myötä hän ja hänen avustajansa Juris Upatniks esittelivät teoksensa kolmiulotteisena lasersiirtoholografiana yleisölle. He eivät tienneet Denisjukin työstä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.