Feu el vostre propi holograma a M.I.T .: Els dissabtes del dissabte d'aquesta setmana

Una altra setmana, una altra edició de Saturday Syllabi per ajudar a ressaltar els cursos universitaris de tot el món: aprendre menys els préstecs. Fins ara hem arribat a un bon pas, que us va proporcionar cursos de noms famosos i altres fonts sòlides. Aquí ve el tren del coneixement, de nou.

Aquesta setmana estem fent hologràfica a M.I.T.

Classe: Imatge hologràfica, un curs de pregrau

Professors: Michael Halle i Stephen Benton

Descripció del curs: “Aquest curs ensenya holografia des d'un punt de vista científic i analític, passant de la interferència i la difracció a la visualització de punts individuals a la visualització d'imatges tridimensionals. Utilitzant un enfocament "pràctic", els estudiants exploren els fenòmens físics subjacents que fan que els treballs de l’holograma s’elaborin, a més de dissenyar configuracions de laboratori per fer les seves pròpies imatges. El curs també ensenya tècniques matemàtiques que permeten entendre, predir i aprofitar el comportament de la holografia.

L’holografia actual reuneix els camps de l’òptica, la química, la informàtica, l’enginyeria elèctrica, la visualització, la visualització tridimensional i la percepció humana d'una manera única i integral. Com a tal, MAS.450 ofereix una exposició interessant i útil a una àmplia gamma de principis i idees. Com un curs que satisfà els requisits del laboratori de l’Institut, MAS.450 ensenya sobre ciència, investigació científica i el mètode científic a través de l’observació i l’exploració, suggerint l’entusiasme que els inventors senten abans de posar el paper a les seves últimes equacions."

Conducta del curs: “Tot i que la llista de lectura cobreix una àmplia varietat de llibres sobre holografia, cap d'ells és un partit especialment bo per a l'orientació de la investigació i la preparació d'imatges d'aquest curs. Distribuirem els esborranys del proper llibre d'Holografia del professor Benton i, de tant en tant, ens referirem a un llibre de P.M. Hariharan titulat Holografia òptica, ja disponible en rústica. Per començar a la pràctica hologràfica, el Manual d'Holografia, per Unterseher, Hansen i Schlesinger és un relat fàcil d’observar l’holografia a un nivell artesanal avançat. Menys funky i més avançat és la nova edició de Saxby Holografia pràctica, que estem avaluant com a font de referència (els vostres comentaris seran ben rebuts). Els detalls de tots aquests es troben a la llista de lectura. Aquest curs intentarà navegar entre aquests extrems, aportant un coneixement pràctic dels principis físics subjacents i les seves descripcions matemàtiques i un coneixement pràctic de tècniques de laboratori d’última generació.

Esperem que una gran varietat d’estudiants amb una àmplia varietat de fons i motivacions trobin aquest curs interessant. Però hi haurà un èmfasi teòric i matemàtic definitiu en la realització del curs, mentre treballem per establir les bases d’un nou programa d’investigació en holografia al MIT. De vegades hem d’emprar conceptes de càlcul (i àlgebra i fasors complexos per a estudiants de postgrau), però el nivell de treball diari es basarà en el que anomenem "botiga de matemàtiques", per la qual cosa volem dir l’àlgebra, la geometria plana i la trigonometria que els agrada els fabricants d’eines fan servir la seva activitat. Necessitareu una calculadora que gestioni les funcions trig (i llapis de diversos colors) per a la tasca i els qüestionaris. Per a molts de vosaltres, les botigues de matemàtiques faran que algunes discussions siguin més llargues i més tedioses del que necessiten; feu servir el temps extra per contemplar els misteris òptics involucrats!"

Reading List: "Encara que la holografia es va inventar fa més de 50 anys i va entrar a la seva edat moderna (làser) fa uns 35 anys, segueix sent un mitjà infantil i de lluita, i la seva literatura és dispersa i, sovint, difícil de trobar. Aquest curs dependrà principalment de les lectures dels esborranys de capítols del proper llibre d'Holografia del professor Benton. No obstant això, queden moltes coses per aprendre a la literatura.

Molts dels ítems llistats aquí estan disponibles a diverses biblioteques del MIT, i els números de catàleg s'acostaran progressivament a aquesta llista (també introduïu els que saps). Alguns dels altres llibres es poden examinar al Laboratori de creació d’imatges espacials (encara que no s’hagin verificat). L’acumulació de la vostra pròpia biblioteca serà lenta, ja que molts d’aquests volums s’han produït en números reduïts i ara no es pot imprimir. Apreciarem qualsevol addició a aquesta llista de compres que us recomanem. Els llibres que es podrien fer referència a la classe s'agrupen primer; els altres només es fan servir com a suggeriments de lectura col·lateral. Gran part de la literatura original important es troba a les revistes d’arxiu, com ara el Journal of the Optical Society of America, així com en els Simposium Proceedings que s’indiquen a continuació. La majoria de les lectures tenen bibliografies extenses i una llista especialitzada de referències de diari es podria acabar al final del termini. Les patents també poden ser una font important d’informació, però no s’inclouen aquí ”.

• Power and Units (11 de febrer de 2003)
• Càlcul de la freqüència espacial (18 de setembre de 1998)
• Fotoquímica hologràfica: procés bàsic (17 de febrer de 2003)
• Micrografies electròniques de seccions creuades de l'holograma (fr. Akagi et al.) (8 d'octubre de 1998)
• Un catàleg de fonts (17 de febrer de 2003)
• Mesurant els angles i els raigs de curvatura (19 d'octubre de 1998)
• Comprendre l’astigmatisme (9 de març de 2003)
• Capítol 10: Holografia fora de l'eix

• Capítol 10 Apèndix: Orientació horitzontal i vertical
• Model Astigmatisme (6 d'octubre de 1998)
• Equacions d’holograma de transmissió (6 d'octubre de 1998)
• Fotoquímica hologràfica, un resum (8 d'octubre de 1998)
• Notes sobre Holografia de reflexió fora de l'eix (tres pàgines): reflexió de reflexió, holografia de reflexió: Holografia de reflexió fora de l'eix i holografia de reflexió: càlcul pseudocodi

Els hologrames són els millors, no hi ha cap manera d’envoltar. Els hem vist en pel·lícules de ciència ficció des del principi del gènere, i ara es converteixen en realitat. Fer una classe per parlar realment i, potencialment, fer-los és impressionant al següent nivell.

Però abans que els vostres somnis hologràfics no es facin fora de les mans, aquesta classe sona com un munt de treballs simplement perquè la investigació definitiva en aquest camp continua sent escassa. L’admissió dels professors que la lectura primària del curs seran esborranys dels llibres que s’obtenen és una indicació de la raresa d’una erudició sòlida sobre el tema, així com la crida a qualsevol suggeriment al programa. En lloc de presentar una sèrie de cèrcols perquè els estudiants puguin saltar, aquest programa planteja una visió d'esperança per explorar com a companys en un camp on, com ho diuen els professors, "queden moltes coses per aprendre".