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加博尔和全息术

2021-05-17王淼

少儿科技 2021年2期
关键词:玻璃片玻璃罩全息

王淼

1.墙面明明有水龙头,人们伸手去拧,却摸了空;一束光射进一个玻璃罩,玻璃罩里出现了一座雕像……这些都是神奇的全息术的“成果”。这项技术的奠基者,叫丹尼斯·加博尔。

2.1900年6月5日,在匈牙利首都布达佩斯,加博尔出生了。他的父亲是一名企业家,给予了孩子精心照顾和良好的启蒙教育。加博尔很小就对科学感兴趣,崇拜爱迪生,喜欢参观技術博物馆。

3.少年时代,加博尔和弟弟在家里建了一个小型实验室,做一些简单实验。他还主动阅读高等数学、物理学教科书,学到不少知识。功夫不负有心人,18岁的他考上了大学。

4.加博尔先后到德国柏林、英国伦敦的大学深造,获得了博士学位。其间,他请教老师如何做科学发明,老师劝他不要投入过多精力,但他热情不减。

5.毕业后,加博尔担任工程师,取得了英国国籍。当时,电子显微镜的分辨能力已大大增强,但它“看”原子结构仍然“力不从心”。加博尔的工作重点就是提高电子显微镜的分辨率。

6.1936年,一位物理学家提出,无论怎样改良设计,都无法消除电子显微镜上电子透镜的误差。难道自己要就此中断工作?不!加博尔不肯放弃,苦苦思索,想找别的方法完成任务。

7.从1942年起,加博尔发表多篇论文,出版著作,分析电子透镜的工作原理和电子显微镜分辨率的极限值。研究后,他得出结论:理想的电子显微镜可以让人看到单个原子。

8.一年一年过去,时间到了1947年。一天,加博尔正等待观看网球比赛,突然有了工作灵感:将电子物镜撤去,用相干电子波记录物体信息,再用相干光再现无像差的像。

9.加博尔用汞灯照射印有著名科学家名字的玻璃片,发现:大部分光线通过玻璃片后没变化,照射到字迹的部分光线散射了,这两种光线在后面的胶片上形成干涉图形。他又用汞灯照射胶片,结果玻璃片上的字迹在胶片上重现了。

10.这就是最初的全息术,可以真切再现物体的三维图。加博尔很振奋,敏锐地意识到这项技术前景广阔并于1947年取得专利。次年,他在学术期刊《自然》上正式发表该成果。

11.此后,全息术成为光学中的前沿研究领域,迅速发展,并应用于无损检验、全息高密度信息存储、全息电影拍摄等领域。1971年,加博尔因发明和发展全息术获得诺贝尔物理学奖。

12.除了全息术,加博尔还取得了大量专利。晚年,他积极研究科技引发的一些问题,关心社会发展。1979年2月9日,这位杰出的物理学家兼高级工程师安详地离开了人世。

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