Machen Sie Ihr eigenes Hologramm bei M.I.T .: Samstag-Syllabi dieser Woche

Eine weitere Woche, eine weitere Ausgabe von Saturday Syllabi, um College-Kurse aus der ganzen Welt hervorzuheben - Lernen ohne Darlehen. Wir haben bisher einen guten Schritt gemacht und bringen Ihnen Kurse von berühmten Namen und anderen soliden Quellen. Hier kommt der Wissenszug, für mehr zurück.

Diese Woche bekommen wir holographisch bei M.I.T.

Klasse: Holographic Imaging, ein Grundstudium

Professoren: Michael Halle und Stephen Benton

Kursbeschreibung: „Dieser Kurs vermittelt Holographie aus wissenschaftlicher und analytischer Sicht, von Interferenz und Beugung über die Abbildung einzelner Punkte bis hin zur Darstellung dreidimensionaler Bilder. Mit einem praktischen Ansatz erkunden die Schüler die zugrunde liegenden physikalischen Phänomene, die dazu führen, dass Hologramme funktionieren, und sie entwerfen Laboreinrichtungen, um ihre eigenen Bilder zu erstellen. Der Kurs vermittelt auch mathematische Techniken, mit denen das Verhalten der Holographie verstanden, vorhergesagt und genutzt werden kann.

Die Holographie vereint heute die Bereiche Optik, Chemie, Informatik, Elektrotechnik, Visualisierung, dreidimensionale Darstellung und menschliche Wahrnehmung auf einzigartige und umfassende Weise. MAS.450 bietet daher eine interessante und nützliche Auseinandersetzung mit einer Vielzahl von Prinzipien und Ideen. MAS.450 ist ein Kurs, der die Anforderungen des Institute Laboratory erfüllt. Er lehrt Wissenschaft, wissenschaftliche Forschung und wissenschaftliche Methoden durch Beobachtung und Erkundung und weist auf die Aufregung hin, die die Erfinder verspüren, bevor sie ihre endgültigen Gleichungen zu Papier bringen. “

Kursverhalten: „Obwohl die Leseliste eine Vielzahl von Büchern über Holographie abdeckt, passt keines davon besonders gut zur bildgebenden und forschungsvorbereitenden Ausrichtung dieses Kurses. Wir werden Entwürfe von Prof. Bentons zukünftigem Buch über Holographie in Umlauf bringen und gelegentlich auf ein Buch von P.M. Hariharan berechtigt Optische Holographie, jetzt als Taschenbuch erhältlich. Für den Einstieg in die holografische Praxis ist das Holographie-Handbuch, von Unterseher, Hansen und Schlesinger ist eine leicht verständliche Darstellung der Holographie auf fortgeschrittenem Handwerksniveau. Weniger funky und fortgeschrittener ist Saxbys neue Ausgabe von Praktische Holographie, die wir als Referenzquelle bewerten (Ihre Kommentare werden begrüßt). Details dazu finden Sie in der Leseliste. In diesem Kurs wird versucht, zwischen diesen Extremen zu navigieren, und vermittelt ein funktionierendes Wissen über die zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien und deren mathematischen Beschreibungen sowie ein funktionierendes Wissen über modernste Labortechniken.

Wir hoffen, dass eine Vielzahl von Studenten mit unterschiedlichen Hintergründen und Motivationen diesen Kurs interessant finden wird. Es wird jedoch einen klaren theoretischen und mathematischen Schwerpunkt auf die Durchführung des Kurses geben, da wir daran arbeiten, die Grundlagen für ein neues Hologramm-Forschungsprogramm am MIT zu legen. Gelegentlich müssen wir Konzepte aus dem Kalkül (und komplexen Algebra und Phasoren für Studenten) verwenden, aber die tägliche Arbeitsebene basiert auf dem, was wir „Shop-Mathematik“ nennen. Darunter verstehen wir die Algebra, Flächengeometrie und Trigonometrie, die die Menschen mögen Werkzeugmacher nutzen ihren Beruf. Sie benötigen einen Taschenrechner, der für die Hausaufgaben und für die Quizaufgaben Triggerfunktionen (und Bleistifte verschiedener Farben) verarbeitet. Für viele von Ihnen wird Shop-Mathematik einige Diskussionen viel länger und langwieriger führen, als sie sein müssen. nutzen Sie die zusätzliche Zeit, um die optischen Geheimnisse zu betrachten! “

Leseliste: „Obwohl die Holographie vor mehr als 50 Jahren erfunden wurde und vor etwa 35 Jahren in das moderne (Laser-) Alter eingetreten ist, ist sie nach wie vor ein Kind und ein mühsames Medium, und ihre Literatur ist entsprechend verstreut und oft schwer zu finden. Dieser Kurs wird hauptsächlich von Lesungen aus den Entwurfskapiteln von Prof. Bentons zukünftigem Buch über Holographie abhängen. In der Literatur gibt es jedoch noch viel zu lernen.

Viele der hier aufgelisteten Elemente sind in verschiedenen Bibliotheken des MIT erhältlich, und Katalognummern werden dieser Liste nach und nach hinzugefügt (holen Sie auch diejenigen ein, die Sie herausgreifen). Einige der anderen Bücher können im Spatial Imaging Laboratory eingesehen werden (obwohl nicht ausgecheckt). Die Akkumulation Ihrer eigenen Bibliothek ist langsam, da viele dieser Volumes in kleinen Stückzahlen produziert wurden und jetzt vergriffen sein können. Wir freuen uns über Ergänzungen zu dieser Einkaufsliste, die Sie empfehlen können. Bücher, auf die im Unterricht möglicherweise Bezug genommen wird, werden zuerst gruppiert - die anderen sind nur als Vorschläge zum Lesen von Seitenmaterial gedacht. Ein Großteil der wichtigen Originalliteratur befindet sich in den Archivzeitschriften, wie dem Journal der Optical Society of America, sowie in den unten aufgeführten Symposium-Verfahren. Die meisten Lesungen haben umfangreiche Bibliographien, und eine spezielle Liste von Zeitschriftenverweisen könnte bis zum Ende des Semesters abgeschlossen sein. Patente können auch eine wichtige Informationsquelle sein, werden hier jedoch nicht aufgeführt. “

• Strom und Einheiten (11. Februar 2003)
• Berechnung der Ortsfrequenz (18. September 1998)
• Holographische Photochemie: Grundprozess (17. Feb. 2003)
• Elektronenmikroskopische Aufnahmen von Hologramm-Querschnitten (fr. Akagi et al.) (8. Oktober 1998)
• Quellenkatalog (17. Februar 2003)
• Messwinkel und Krümmungsradien (19. Oktober 1998)
• Astigmatismus verstehen (9. März 2003)
• Kapitel 10: Off-Axis-Holographie

• Kapitel 10 Anhang: Horizontaler und vertikaler Fokus
• Astigmatismus-Modell (6. Oktober 1998)
• Übertragungshologramm-Gleichungen (6. Oktober 1998)
• Holografische Photochemie, eine Zusammenfassung (8. Oktober 1998)
• Hinweise zur Off-Axis-Reflexionsholographie (drei Seiten): Reflexionsstrahl-Tracing, Reflexionsholographie: Off-Axis-Reflexionsholographie und Reflexionsholographie: Berechnung Pseudocode

Hologramme sind die besten, es gibt keinen Weg daran vorbei. Wir haben sie seit Beginn des Genres in Science-Fiction-Filmen gesehen, und jetzt werden sie tatsächlich Realität. Eine Klasse zu besuchen, um darüber zu sprechen und sie potenziell zu machen, ist einfach fantastisch.

Aber bevor Ihre holographischen Träume aus dem Ruder laufen, klingt diese Klasse nach einer Menge Arbeit, einfach weil die endgültige Forschung auf diesem Gebiet noch knapp ist. Das Eingeständnis der Professoren, dass die Hauptlesung im Kurs Entwürfe ihrer kommenden Bücher sein wird, ist ein Hinweis auf die Seltenheit solider Gelehrsamkeit zu diesem Thema, ebenso wie die Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen an den Lehrplan. Anstatt eine Reihe von Reifen zu präsentieren, durch die die Schüler springen können, bietet dieser Lehrplan eine hoffnungsvolle Vision, um sie als Kollegen in einem Bereich zu erkunden, in dem, wie die Professoren es formulieren, "es noch viel zu lernen gibt".