Faites votre propre hologramme au M.I.T .: Programme de samedi de cette semaine

Une autre semaine, une autre édition de Saturday Syllabi pour aider à mettre en valeur les cours des collèges du monde entier - apprendre moins les prêts. Nous avons atteint un bon rythme jusqu’à présent, en vous proposant des cours de grands noms et d’autres sources solides. Voici le train de la connaissance, de retour pour plus.

Cette semaine, nous allons nous faire holographier à M.I.T.

Classe: Imagerie Holographique, un cours de premier cycle

Professeurs: Michael Halle et Stephen Benton

Description du cours: «Ce cours enseigne l'holographie d'un point de vue scientifique et analytique, passant des interférences et de la diffraction à la création d'images de points uniques à l'affichage d'images en trois dimensions. À l'aide d'une approche pratique, les élèves explorent les phénomènes physiques sous-jacents qui font fonctionner les hologrammes, ainsi que la conception d'installations de laboratoire permettant de créer leurs propres images. Le cours enseigne également des techniques mathématiques permettant d'appréhender, de prédire et de maîtriser le comportement de l'holographie.

L'holographie regroupe aujourd'hui les domaines de l'optique, de la chimie, de l'informatique, du génie électrique, de la visualisation, de l'affichage tridimensionnel et de la perception humaine de manière unique et complète. En tant que tel, MAS.450 offre une exposition intéressante et utile à un large éventail de principes et d’idées. Le cours MAS.450, qui satisfait aux exigences des laboratoires de l'institut, traite de la science, de la recherche scientifique et de la méthode scientifique par l'observation et l'exploration, évoquant ainsi l'enthousiasme que ressentent les inventeurs avant de rédiger leurs équations définitives. ”

Déroulement du cours: «Bien que la liste de lecture couvre une grande variété de livres sur l'holographie, aucun d'entre eux ne correspond particulièrement bien à l'orientation de ce cours en matière d'imagerie et de recherche. Nous ferons circuler les ébauches du prochain livre du professeur Benton sur l'holographie et, à l'occasion, nous ferons référence à un livre de P.M. Hariharan intitulé Holographie optique, maintenant disponible en livre de poche. Pour se lancer dans la pratique holographique, le Manuel d'holographie, par Unterseher, Hansen and Schlesinger est un compte-rendu facile à suivre de l'holographie à un niveau avancé. La nouvelle édition de Saxby, moins chère et plus avancée, Holographie Pratique, que nous évaluons en tant que source de référence (vos commentaires seront les bienvenus). Les détails de tout cela sont dans la liste de lecture. Ce cours tentera de naviguer entre ces extrêmes en transmettant une connaissance pratique des principes physiques sous-jacents et leurs descriptions mathématiques, ainsi qu'une connaissance pratique des techniques de laboratoire de pointe…

Nous espérons qu’une grande variété d’étudiants issus de milieux et de motivations divers trouveront ce cours intéressant. Toutefois, la conduite du cours sera nettement centrée sur les aspects théoriques et mathématiques, alors que nous travaillons à jeter les bases d'un nouveau programme de recherche en holographie au MIT. Nous devons parfois utiliser des concepts de calcul (et d'algèbre complexe et de phaseurs pour les étudiants des cycles supérieurs), mais le niveau de travail quotidien sera basé sur ce que nous appelons le «calcul mathématique», par lequel nous entendons l'algèbre, la géométrie plane et la trigonométrie que les gens aiment. outilleurs utilisent dans la poursuite de leur métier. Vous aurez besoin d’une calculatrice qui gère les fonctions trigonométriques (et des crayons de plusieurs couleurs) pour les devoirs et les questionnaires. Pour beaucoup d'entre vous, les mathématiques en magasin rendront certaines discussions beaucoup plus longues et fastidieuses qu'elles ne le devraient; profitez du temps supplémentaire pour contempler les mystères de l'optique impliqués!

Liste de lecture: «Bien que l’holographie ait été inventée il y a plus de 50 ans et soit entrée dans son âge moderne (au laser) il y a environ 35 ans, elle reste un médium naissant et difficile, et sa littérature est par conséquent dispersée et souvent difficile à trouver. Ce cours dépendra principalement des lectures des projets de chapitres du prochain ouvrage du professeur Benton sur l’holographie. Cependant, il reste beaucoup de choses à apprendre dans la littérature.

La plupart des éléments énumérés ici sont disponibles dans diverses bibliothèques du MIT, et les numéros de catalogue vont progressivement rejoindre cette liste (importez également ceux que vous avez découverts). Certains des autres livres peuvent être examinés au laboratoire d'imagerie spatiale (même s'ils ne sont pas extraits). L'accumulation de votre propre bibliothèque sera lente car beaucoup de ces volumes ont été produits en petit nombre et peuvent maintenant être épuisés. Nous apprécierons tous les ajouts à cette liste d’achats que vous voudrez peut-être recommander. Les livres auxquels on peut faire référence en classe sont regroupés en premier; les autres ne sont que des suggestions de lecture secondaire. Une grande partie de la littérature originale importante se trouve dans les revues d'archives, telles que le Journal de la Optical Society of America, ainsi que dans les actes du symposium énumérés ci-dessous. La plupart des lectures comportent de nombreuses bibliographies et une liste spécialisée de références de revues pourrait être terminée à la fin du terme. Les brevets peuvent également être une source d'information importante, mais ne sont pas inclus ici. ”

• Puissance et unités (11 février 2003)
• Calcul de la fréquence spatiale (18 septembre 1998)
• Photochimie holographique: processus de base (17 février 2003)
• Micrographies électroniques de coupes d'hologrammes (Akagi et al.) (8 octobre 1998)
• Un catalogue de sources (17 février 2003)
• Mesure des angles et des rayons de courbure (19 octobre 1998)
• Comprendre l'astigmatisme (9 mars 2003)
• Chapitre 10: Holographie hors axe

• Chapitre 10 Annexe: Mise au point horizontale et verticale
• Modèle d'astigmatisme (6 octobre 1998)
• Équations d'hologrammes de transmission (6 octobre 1998)
• Photochimie holographique, résumé (8 octobre 1998)
• Remarques sur l'holographie par réflexion hors axe (trois pages): Rayonnement par réflexion, Holographie par réflexion: Holographie par réflexion hors axe et Holographie par réflexion: Pseudocode de calcul

Les hologrammes sont les meilleurs, il n’ya pas moyen de les éviter. Nous les avons vus dans les films de science-fiction depuis le début du genre et maintenant, ils sont en train de devenir une réalité. Prendre un cours pour en parler et en faire un sujet potentiel est tout simplement génial au prochain niveau.

Mais avant que vos rêves holographiques ne deviennent incontrôlables, cette classe sonne comme une tonne de travail simplement parce que les recherches définitives dans le domaine restent rares. L’aveu des professeurs selon lequel la lecture principale du cours sera l’ébauche de leurs prochains livres est une indication de la rareté d’une solide recherche sur le sujet, de même que l’appel à des suggestions pour le programme. Plutôt que de présenter une série d'objectifs aux élèves, ce programme propose une vision prometteuse à explorer en tant que collègues dans un domaine où, comme l'ont dit les professeurs, «il reste encore beaucoup à apprendre».