Maak je eigen hologram bij M.I.T .: Syllabi van deze week op zaterdag

Nog een week, nog een editie van Saturday Syllabi om college-cursussen van over de hele wereld te promoten - leren minus de leningen. We hebben tot nu toe een goede weg afgelegd, waardoor je cursussen hebt van bekende namen en andere solide bronnen. Hier komt de kennistrein, terug voor meer.

Deze week worden we holografisch op M.I.T.

Klasse: holografische beeldvorming, een niet-gegradueerde cursus

Hoogleraren: Michael Halle en Stephen Benton

Cursusbeschrijving: "Deze cursus leert holografie vanuit wetenschappelijk en analytisch oogpunt, en gaat van interferentie en diffractie naar beeldvorming van enkele punten naar het weergeven van driedimensionale beelden. Met behulp van een "praktische" benadering verkennen studenten de onderliggende fysieke fenomenen die hologrammen laten werken, en ontwerpen ze laboratoriumopstellingen om hun eigen afbeeldingen te maken. De cursus leert ook wiskundige technieken waarmee het gedrag van holografie kan worden begrepen, voorspeld en benut.

Holografie brengt vandaag de gebieden optica, scheikunde, informatica, elektrotechniek, visualisatie, driedimensionale weergave en menselijke perceptie op een unieke en uitgebreide manier bij elkaar. Als zodanig biedt MAS.450 een interessante en nuttige blootstelling aan een breed scala aan principes en ideeën. Als een cursus die voldoet aan het laboratoriumvereiste van het instituut, leert MAS.450 over wetenschap, wetenschappelijk onderzoek en de wetenschappelijke methode door observatie en verkenning, wat duidt op de opwinding die uitvinders voelen voordat ze hun definitieve vergelijkingen op papier zetten."

Koersgedrag: "Hoewel de leeslijst een breed scala aan boeken over holografie beslaat, is geen van deze bijzonder goed in overeenstemming met de beeldvormende en onderzoeksvoorbereidende oriëntatie van deze cursus. We zullen concepten van het aanstaande boek van prof. Benton over holografie verspreiden en af ​​en toe verwijzen naar een boek van P.M. Hariharan heeft het recht Optische holografie, nu verkrijgbaar in paperback. Om aan de slag te gaan in de holografische praktijk, de Handboek van Holography, door Unterseher, Hansen en Schlesinger is een gemakkelijk te volgen verslag van holografie op een geavanceerd ambachtsniveau. Minder funky en geavanceerder is Saxby's nieuwe editie van Praktische holografie, die we evalueren als een referentiebron (uw opmerkingen zullen worden toegejuicht). Details van al deze staan ​​in de Leeslijst. Deze cursus zal proberen te navigeren tussen deze uitersten, een praktische kennis overbrengen van de onderliggende fysische principes en hun wiskundige beschrijvingen, en een praktische kennis van de modernste laboratoriumtechnieken …

We hopen dat een grote verscheidenheid aan studenten met een grote verscheidenheid aan achtergronden en motivaties deze cursus interessant zal vinden. Maar er zal een duidelijke theoretische en mathematische nadruk liggen op het verloop van de cursus, terwijl we werken aan het leggen van de basis voor een nieuw onderzoeksprogramma in holografie aan het MIT. We moeten af ​​en toe concepten van calculus gebruiken (en complexe algebra en fasors voor afgestudeerde studenten), maar het dagelijkse werkniveau zal gebaseerd zijn op wat we 'winkel wiskunde' noemen, waarmee we de algebra, vlakke geometrie en trigonometrie bedoelen die mensen leuk vinden werktuigmakers gebruiken bij het nastreven van hun handel. U hebt een rekenmachine nodig die de trig-functies (en potloden van verschillende kleuren) voor het huiswerk en voor de quizzen afhandelt. Voor velen van jullie zullen winkel wiskunde sommige discussies veel langer en saaier maken dan ze moeten zijn; gebruik de extra tijd om de betrokken optische mysteries te overwegen!"

Leeslijst: "Hoewel holografie meer dan 50 jaar geleden is uitgevonden en ongeveer 35 jaar geleden in de moderne (laser) leeftijd is ingevoerd, blijft het een kind en worstelend medium, en zijn literatuur is overeenkomstig verspreid en vaak moeilijk te vinden. Deze cursus zal voornamelijk afhangen van lezingen uit concepthoofdstukken van het aanstaande boek over holografie van prof. Benton. Er zijn echter nog veel dingen te leren in de literatuur.

Veel van de hier genoemde items zijn verkrijgbaar bij verschillende bibliotheken op MIT, en catalogusnummers zullen geleidelijk aan deze lijst worden toegevoegd (breng ook degenen binnen die je uitgraaft). Sommige van de andere boeken kunnen worden onderzocht in het Spatial Imaging Laboratory (hoewel niet uitgecheckt). Het verzamelen van uw eigen bibliotheek verloopt traag omdat veel van deze volumes in kleine aantallen zijn geproduceerd en nu niet meer kunnen worden afgedrukt. We waarderen eventuele toevoegingen aan deze boodschappenlijst die u misschien wilt aanbevelen. Boeken waarnaar in de klas kan worden verwezen, worden eerst gegroepeerd - de andere zijn alleen bedoeld als suggesties voor het lezen van ondervoorzitters. Veel van de belangrijke originele literatuur staat in de archivalische tijdschriften, zoals de Journal of the Optical Society of America, en ook in de hieronder genoemde Symposium Proceedings. De meeste lezingen bevatten uitgebreide bibliografieën en aan het einde van de looptijd kan een gespecialiseerde lijst met tijdschriftreferenties voltooid zijn. Octrooien kunnen ook een belangrijke informatiebron zijn, maar zijn hier niet opgenomen."

• Kracht en eenheden (11 februari 2003)
• Berekening van de ruimtelijke frequentie (18 september 1998)
• Holographic Photochemistry: Basic Process (17 februari 2003)
• Elektronenmicrografieën van Hologram Cross Sections (fr. Akagi et al.) (8 oktober 1998)
• Een bronnencatalogus (17 februari 2003)
• Hoeken en krommingsradii meten (19 oktober 1998)
• Astigmatisme begrijpen (9 maart 2003)
• Hoofdstuk 10: Holografie buiten de assen

• Hoofdstuk 10 Bijlage: Horizontale en verticale focus
• Astigmatisme Model (6 oktober 1998)
• Transmissiehologramvergelijkingen (6 oktober 1998)
• Holographic Photochemistry, A Summary (8 oktober 1998)
• Opmerkingen over Off-axis reflectie Holografie (drie pagina's): Reflectie Ray-tracing, Reflectie Holografie: Off-axis reflectie Holografie en reflectie Holografie: berekening Pseudocode

Hologrammen zijn de beste, er is geen mogelijkheid omheen. We hebben ze sinds het begin van het genre in sci-fi-films gezien en nu worden ze feitelijk realiteit. Het is geweldig om een ​​les te volgen om erover te praten en ze mogelijk te maken.

Maar voordat je holografische dromen uit de hand lopen, klinkt deze klasse als een hoop werk, simpelweg omdat definitief onderzoek in het veld nog steeds schaars is. De toelating van de hoogleraren dat de primaire lezing in de cursus conceptversies van hun volgende boeken zal zijn, is een aanwijzing voor de zeldzaamheid van solide geleerdheid over het onderwerp, evenals de roep om suggesties voor de syllabus. In plaats van een reeks hoepels te presenteren waar studenten doorheen kunnen springen, geeft dit leerplan een hoopvolle visie voor het verkennen als collega's in een veld waar, zoals de professoren het stellen, 'er nog veel dingen te leren zijn'.