Posłuchaj Jasona Arthura Sapana o historii holografii na GIZMODO.
aby w pełni zrozumieć historię holografii, musisz mieć podstawowe pojęcie o tym, czym jest hologram. Światło jest falą elektromagnetyczną. Holografia wykorzystuje falową naturę światła. W przeciwieństwie do zwykłej fotografii, która używa obiektywu do ogniskowania obrazu na elektronicznym chipie lub kawałku filmu i po prostu rejestruje, gdzie jest światło lub nie ma światła, holografia jest techniką fotograficzną, która rejestruje kształt fali świetlnej po odbiciu od obiektu, podobnie jak wrażenie, które można zobaczyć, jeśli klucz został wciśnięty w glinę. Wykorzystuje zakłócające fale światła do przechwytywania obrazów, które mogą być w pełni trójwymiarowe. Kiedy fale światła spotykają się, przeszkadzają w ten sam sposób, w jaki fale wody przeszkadzają, aby stworzyć rodzaj wzorów, które widzisz, gdy rzucasz kamieniami do stawu. Jest to informacja w tego typu wzorze falowym, która jest używana do tworzenia hologramów.
dopiero wynalezienie lasera sprawiło, że prawdziwe trójwymiarowe hologramy stały się rzeczywistością praktyczną. Laser tworzy czyste fale światła, które maszerują w fazie jak Orkiestra marszowa. Mówi się, że fale te są spójne. Spójne światło umożliwia rejestrowanie wzorców interferencji fal świetlnych holografii. Albert Einstein po raz pierwszy teoretyzował na temat procesu, który umożliwia lasery, zwanego „emisją stymulowaną” w 1917 roku. Idea lasera została po raz pierwszy opublikowana w 1958 roku przez Arthura Shawlowa i Charlesa Townes ’ a, którzy pracowali w Bell Labs w Murray Hill, NJ. Theodore Maiman zbudował pierwszy działający laser rubinowy w 1960 roku podczas pracy w Hughes Research Laboratories w Mailbu w Kalifornii. W grudniu 1960 roku w Bell Labs Ali Javan wynalazł pierwszy laser gazowy, laser helowo-neonowy. W 1963 roku Robert Hall wynalazł półprzewodnikowy laser wtryskowy, znany dziś jako diody laserowe, pracując dla General Electric laboratories w Schenectady w Nowym Jorku. Jednak w 1977 roku amerykański Urząd Patentowy przyznał podstawowy patent na laser Gordonowi Gouldowi, doktorantowi Uniwersytetu Columbia pod kierunkiem Charlesa Townes ’ a, na podstawie jego pomysłu z 1957 roku. Nie ubiegał się o patent aż do 1959 na złe porady prawne, ale po 20 latach spraw sądowych ostatecznie zwyciężył. Jako pierwszy użył słowa LASER, które oznacza wzmocnienie światła przez stymulowaną emisję promieniowania.
holografia powstała na długo przed wynalezieniem lasera. W 1886 roku we Francji Gabriel Lippmann opracował teorię wykorzystania interferencji fal świetlnych do uchwycenia koloru w fotografii. Pokrył rtęć na tylnej stronie szklanych płyt fotograficznych, aby działać jak lustro i odbijać fale świetlne z powrotem przez emulsję i tworzyć zakłócenia fal. W 1891 przedstawił tę teorię wraz z kilkoma prymitywnymi przykładami swoich interferencyjnych fotografii kolorowych Akademii Nauk. W 1893 roku udało mu się zaprezentować doskonałe kolorowe fotografie wykonane przez braci Lumière dla Akademii. W 1894 roku opublikował swoją kompletną teorię. Na podstawie tej pracy Lippmann otrzymał w 1908 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Podczas gdy kierownik Wydziału Fizyki na Sorbonie, Lippmann był promotorem pracy dyplomowej Polki Marii Skłodowskiej. Był pod takim wrażeniem, że przedstawił ją jednemu ze swoich najlepszych uczniów, Pierre ’ owi Curie, którego później poślubiła. Maria Curie została pierwszą kobietą, która otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1903 roku wraz z mężem i profesorem Antoine Henri Becquerelem, zaledwie dwa lata po założeniu fundacji Nobla, za wspólne badania nad zjawiskami promieniowania, a później w 1911 roku otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za odkrycie radu i polonu.
podobnie jak Einstein, który czasami źle radził sobie w szkole i Edison, który był uważany za nauczyciela i wyrzucony ze szkoły, Lippmann nie był wybitnym uczniem. Zaniedbał pracę, która go nie interesowała. W rzeczywistości nie zdał egzaminu, który kwalifikowałby go na nauczyciela.
kolorowe fotografie ingerencji fal Lippmanna były poprzednikiem hologramów. Nie było kolorowych matryc. Kolory były wynikiem dyfrakcji światła na jego kolory podstawowe. Aby zobaczyć obrazy, musielibyśmy trzymać film pod odpowiednim kątem do światła w podobny sposób jak hologramy.
w 1915 roku, w wieku 15 lat, Dennis Gabor, Węgier, zainteresował się fizyką, studiując prace Gabriela Lippmanna. Podobnie jak Lippmann, Gabor był Żydem. W 1933 roku, wraz z dojściem Hitlera do władzy, Gabor musiał uciekać do Anglii, aby uniknąć prześladowań religijnych ze strony nazistów. Po powrocie do Anglii pracował w British Thompson-Houston Research Laboratories w Rugby. Próbując poprawić zdolność rozdzielczą mikroskopu elektronowego, aby mógł widzieć pojedyncze atomy, przypadkowo natknął się na swoją teorię rekonstrukcji fali. Nazwał ją holografią na podstawie greckich słów holos dla całości i graphe dla wiadomości. W 1971 roku Gabor otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za swoją teorię holografii.
w byłym Związku Radzieckim Jurij Denisiuk przeczytał opis fotografii interferencyjnej Lippmanna i zdał sobie sprawę, że można ją wykorzystać do rejestrowania trójwymiarowych obrazów. Rozpoczął swoje eksperymenty w 1958 roku, używając silnie przefiltrowanej rury wyładowczej rtęci jako źródła światła, Ponieważ laser jeszcze nie istniał. Swoje prace opublikował w 1962 roku i otrzymał pochlebne recenzje w Związku Radzieckim. Ale to były pierwsze trójwymiarowe hologramy odbiciowe. Denisiuk nie wiedział o pracy Gabora. W naszych rozmowach Denisiuk powiedział mi, że jego przełożeni cenili go bardzo nisko i nie wierzyli w jego pracę w holografii. Wszystko zmieniło się dla niego, gdy delegacja amerykańskich naukowców poprosiła go o spotkanie. Po tym, jak zobaczyli, że jego praca była ceniona na Zachodzie, jego fortuny dramatycznie wzrosły, a on otrzymał nowe laboratorium, a następnie cieszył się dużym szacunkiem.
Emmett Leith, pracując nad ściśle tajnym projektem badawczym radaru w 1958 roku, niezależnie odkrył holografię, nigdy nie słysząc o Gaborze. Jego praca została opublikowana dopiero w 1961 roku. Wraz z wynalezieniem lasera helowo-neonowego, on i jego asystent Juris Upatniks przedstawili swoją pracę w trójwymiarowej holografii transmisji laserowej. Nie wiedzieli o pracy Denisiuka.