Lịch sử Quang học Phần 9 doc

Lịch sử Quang học - Phần 9 1934-1966 Thời kì giữa thế kỉ 20 bận rộnvới Thế chiến thứ hai cùng hậu quả củanó. Chiến tranh Lạnh diễnra sau đó giữa Liên Xô và Mĩ dưanghiên cứu tập trung vào các côngnghệ hạtnhân đã phát triển từ thời Thế chiến thứ hai, đồng thời chạy đua chiếm lĩnh khônggian vũ trụ. Tuy nhiên, ngành quanghọc vẫntiếp tục phát triển một bướcdài và nhanh. Truyền hình thập niên 1930 Nhiều loại kính hiểnvi chuyên dụng cao đã được phát triểntrong những thậpniên này. Kính hiển viđiện tử truyềnvà kính hiểnvi điện tử quét đầu tiên được chế tạo vào thậpniên 1930, cho phép ngườita quan sát ảnh ở độ phân giải cao hơnnhiều so với cái có thể thực hiện với kính hiển viquang học. Trong thập niên1950 và 1960, cả hai loạikính hiển viđiện tử trênđã được trauchuốtthêm, được thương mại hóa và bánra rộngrãi trên thị trường. Kính hiểnvi phát xạ trường, phát triển vào năm 1937, chophép quansát vật chất ở cấp độ nguyên tử. Kính hiển vi quang họctiếp tục được cảitiến và camera độngdùng chokính hiển vi đã đượcphát triển để ghi ảnh. Năm 1951,nhà vật lí người Mĩ CharlesTownesđăng kíbằng sángchế cho ý tưởng chế tạo mộtdụng cụ khuếch đại sóng điệntừ. Hai năm sau đó, ôngđã chế tạo ra maser(Khuếch đại Visóng bằngSự phátBức xạ Cảm ứng) đầu tiênsử dụng phân tử ammoniađể khuếch đại bứcxạ vi sóng. Phát minhđó dẫn tới sự phát triển của một dụng cụ tương tự, đó là laser (Khuếchđại Ánh sáng bằngSự phát Bức xạ Cảmứng), dụng cụ khuếch đại bức xạ ánh sáng nhìn thấy. laser đượcTheodoreMaiman(Mĩ) chế tạo vàonăm 1960, sử dụng một thỏi ruby nhỏ làm môi trườngphát. Các electroncủa các nguyên tử ruby được năng lượng hóa vào trạng thái kíchthích cao vàphát ra mộtchùm ánh sáng cường độ mạnhkhi chúng rơi trở xuống trạngthái bìnhthường của chúng. Kể từ đó, nhiều loại laserkhácđã đượcphát triển,sử dụngcác chấtliệukhácnhauở trạngtháirắn, lỏng vàkhí. Năm 1948,DennisGabor, mộtnhà khoa họcngười Anh gốcHungary, thực hiệncác thínghiệm manglại mộtchiếckínhhiển vi điện tử có độ phângiải caohơn, sử dụng một kĩ thuậtông gọi là tái hiệnđầu sóng.Trong khi lúc ấy tham vọngcủa ông không được thỏamãn, nhưng kĩ thuật của ôngđượcsử dụng vào đầu những năm 1960.Sử dụng laser mới phát minhra cùng với kĩ thuật của Gabor,các nhà khoa họccó thể tạo ra những ảnh chụpba chiều gọi làảnh toàn kí. Laser ruby giữa thập niên 1960 Sự tái hiện đầusóng, giờ gọi làkĩ thuật chụpảnh toàn kí, là kĩ thuật ghi lại thông tin bachiều về mộthình ảnh (ảnhnhiếp ảnh chỉ mangthông tin haichiều). Đặc biệthơn, kĩ thuật ảnh toàn kí ghilại thông tinchi tiết về ánh sáng phản xạ khỏi một vật haymột đối tượng; không chỉ độ sáng tối haymàu sắc của vật,mà cả sự phân bố thật sự của ánh sángkhi nó bị phản xạ. Ảnhtoàn kí thu được xuấthiện dướidạng những đường sọc và đường vòng không thể nhậnra dưới sự chiếu sáng thông thường,nhưng khichiếu sáng bằngmột chùm laser,thì ảnh toànkí trình ra một miêu tả bachiều củavật ban đầu. Vào giữa thập niên 1950,các nhà khoahọc phát triểnnhững “bó ghi ảnh” đầu tiên, cuối cùng sẽ dẫn tớisự phát triển của công nghệ sợiquang. Từ lâu, các nhà khoahọc đã quan tâm đến tính chất của sự phảnxạ nội có thể chiếu sáng các cột nước hoặccác thỏithủy tinh hoặc thạchanh.Tuy nhiên,họ khôngthể khai thác hiệu quả nguyên lí đó cho những mục đíchkhác ngoài việc giải trí. CameraPolaroid800 Land (khoảngthập niên 1950) Năm 1957,công nghệ mới ấy đã đủ phức tạp để dùng trongphẫu thuật làm ống soi dạ dày. Tuy nhiên, cácứng dụngsợi quangdùngcho công nghiệpviễn thông sẽ mất thêm vài thập niên cải tiến công nghệ nữa. Năm 1966,các kĩ sư CharlesK. Kao và George A.Hockhamcông bố một bài báo xúc tiến tínhkhả thi của công nghệ sợi quang dùng cho viễn thông.Kao tin rằng đasố tổn thất trongsự truyền ánh sáng quasợi quang làdo sự hấp thụ bởi cáctạp chất, đángchú ý nhất là chì, vànhững tổn thất đó có thể giảm bớt đủ để biến sợi quang thành một môi trường hữu ích dùngcho viễn thông. Truyền hình bắtđầu bướcvào thời đạisau Thế chiến thứ hai,làm thay đổi kịchtính phương thức con người thu nhận thôngtin và giải trí. Mặc dù một chuẩn màu đã được thôngqua vào năm 1952,nhưng đasố đài truyền hìnhđã không bắt đầu phát sóngmàu chođến thập niên 1960, khinhững bộ ti vi màu trở nên tiện dụnghơn. Nhữngmáy tínhđiện tử đầutiên đã được phát triển, thiết lập nền tảng cho cuộc cách mạng kĩ thuật số sẽ xảy ra vàoba thập niên cuối của thế kỉ này. 1934 – 1966 19 34 PavelA. Cherenkov(Nga)phát hiện thấy cácelectron phátra ánh sáng (bức xạ Cherenkov)khi chúngđi qua mộtmôi trườngtrong suốt, nếu như chúngchuyển động nhanhhơn tốc độ ánhsáng trong môi trườngđó. 19 36 Torbjörn Oskar Caspersson (ThụyĐiển) sử dụngmột chiếckính hiển vitử ngoại để nghiêncứu chất liệu di truyền củatế bào. 19 37 ErwinW. Müller(Đức-Mĩ) phát minhra kính hiển vi phát xạ trường. Kĩ thuật này và một phát triển sau đó của nó, kính hiểnvi trường ion(1956),đã cho phép người ta chụpảnh từng nguyên tử một. 19 38 JamesHillier và Albert Prebus(Canada) chế tạo chiếc kínhhiển vi điện tử từ tính truyềnqua đầu tiên. 19 38 FritsZernike (Hà Lan) chế tạo chiếc kính hiển tương phảnpha đầutiên, nhờ đó ông được trao giải Nobelvậtlí năm 1953. Chiếckínhhiển vi này cho phép người ta nghiêncứu cấu trúc bên trong của các tế bào trong suốtvà các visinh vật mà khônglàm ô nhiễm hoặc hủy diệt tế bào. 19 Tạitrường Đại họcPennsylvania,Presper Eckert và John Mauchlykhai trương Máy tích phânSố Điện tử và Máy vitính 46 (ENIAC),chiếc máy tínhđiện tử kĩ thuật số đanăng đầutiên. 19 47 EdwinH. Land (Mĩ), người sánglập Polaroid Corporation,phát minhra nhiếp ảnhlấy liền, một kĩ thuật manglại ảnh chụp tự rọi trongvòng hàngphút. 19 48 DennisGabor(Hungary/Anh) tiến hành những thí nghiệm đầutiên của ôngvề sự “tái dựng đầu sóng”, một kĩ thuật đượcthiết kế ra để cải tiến kính hiển vi điện tử. Vào thập niên 1960, sauphát minhra laser,kĩ thuật của ông được đặt tên lại là “nhiếp ảnh toànkí” và được dùng để tạo ra nhữngảnh chụpba chiều,hay ảnh toàn kí. 19 49 W. Albert Hiltner (Mĩ) pháthiện thấy những hạt bụi sao làm phâncực chút ítđối với ánhsáng sao. Điều này manglại một công cụ nữa để hiểu rõ hơn các hạt bụisao và môi trường củachúng, đồng thời lập bảnđồ từ trườngcủa Dải Ngân hà. 19 50 Vera Cooper Rubin (Mĩ) trìnhbày luận án củabà trước Hội Thiên văn học HoaKì trong đó bà đề xuất rằng cácthiên hà có thể đang quay xungquanhmột tâmchưa được rõ, chứ khôngphải đang giãn ranhư lí thuyết BigBang môtả. Lúc ấy, đề xuất nàygây nhiều tranhcãi, nhưng nhữngkết quả mới vào đầu thập niên 1970đã xác thực cho luận áncủa bà. 19 51 F. Robertstại trườngĐại học College ở London,nước Anh, phát minh rakính hiển viđốm bay sử dụng một máy quét đốm bay, chiếu quathị kính, làm nguồnsángđể xác địnhđặc điểmcủa các mẫu vật trong suốt. 19 51 ErwinW. Müllervà Kanwar Bahadur(Mĩ) phát minhra kínhhiển vi trường ion, lần đầu tiêncho phép quansát các nguyên tử một cáchtrực tiếp.Đây là một phát triển về kính hiểnvi phát xạ trường do Müller phát minhra vào năm 1937. 19 52 GeorgesNomarski(Ba Lan/Pháp)phát minh và đăngkí bằngsáng chế cho kínhhiển vi tương phản giao thoa visai (DIC)dùng chokínhhiển vi quang học. 19 54 Nhàkhoa học người Hà LanAbraham Van Heel và nhà khoa học người AnhHarold. H. Hopkins,độc lập nhau,côngbố các bài báonói về cácbó ghi ảnh,cái dẫn tớisự phát triển của quanghọc sợi hiện đại. 19 55 Marvin Minsky(Mĩ) phát minhvà đăng kí sáng chế kính hiểnvi quét đồng tiêu. Mặc dù ông đã chế tạo một nguyên mẫu, nhưng ít người quantâm đến dụng cụ đó cho đếnkhi có sự phátminh ra laser vào những năm 1960. Năm1969, mộtphiên bản laser của kínhhiển vi đồng tiêu được phát triển và đưa vào sử dụng. 19 57 Bác sĩ Basil Hirschowitz(NamPhi/Mĩ) thực hiện ca phẫu thuật nội soi đầu tiên. Đènnội soi sợi quang, cải tiến từ ống soi dạ dày, được phát triển bởi Hirschowitzcùng với cácnhà vậtlí LawrenceCurtiss và C. WilburPeters. 19 57 Sputnik1, vệ tinh nhân tạo đầu tiên đượcđưa vàoquỹ đạo,do Liên Xôphóng lên, khởi đầu Kỉ nguyên Vũ trụ.Kỉ nguyên này chophépcác nhà thiên vănthực hiện các quansát và các phép đo bên ngoài ranh giới củatrái đất. 19 58 NướcMĩ phóng baphi thuyền đầu tiên trongloạt phi thuyền Pioneer củahọ, những phithuyền được thiết kế để thám hiểm vũ trụ xa xôi. Trong khinhiều phi thuyền không hoàn thành mục tiêu sứ mệnh của mình, thìhai phi thuyền đầu tiên đã mang lại những dữ liệu có ích. 19 60 TheodoreMaiman(Mĩ) chế tạo laserruby đầu tiên tại Phòng nghiên cứuHughes. 19 61 Ali Javan,WilliamBennett,và Donald Herriott chế tạo laser khí (helium-neon) đầu tiên tại Phòng thí nghiệm Bell (Mĩ). 19 61 Nhàdu hành Xô Viết YuryA. Gagarinthực hiện chuyến bay vũ trụ có ngườilái đầu tiên. 19 64 ChandraK. N. Patel(Mĩ) chế tạo lasercarbondioxide đầu tiên tại Phòng thí nghiệmBell. 19 64 Emmett Leithvà JurisUpatniekstại trường Đại học Michigantạo ra bức ảnh toànkí đầu tiên. 19 64 WilliamB. Bridges (Mĩ) lãnh đạo mộtnhóm phát triển laser argon đầu tiêntại Phòngnghiên cứu Công tiHàng không Hughes. 19 66 PeterP. Sorokin và J. R.Lankard (Mĩ)chế tạolaser chất nhuộmhữu cơ đầu tiên. 19 66 Các kĩ sư điện Charles K. Kao (Trung Quốc) và GeorgeA. Hockham(Anh) công bố một bài báo chủ trươngsử dụng công nghệ sợi quangcho ngành viễnthông. 19 66 AlainWerts (Pháp) côngbố một đề xuất tươngtự đề xuất củaKao trên một tạp chí điện tử của Pháp, nhưng cơ quan chủ quản củaông, CSF, khôngđủ tiềnđể đầu tư cho nghiên cứu của ông. . Lịch sử Quang học - Phần 9 193 4- 196 6 Thời kì giữa thế kỉ 20 bận rộnvới Thế chiến thứ hai cùng hậu quả củanó. Chiến. minhra vào năm 193 7. 19 52 GeorgesNomarski(Ba Lan/Pháp)phát minh và đăngkí bằngsáng chế cho kínhhiển vi tương phản giao thoa visai (DIC)dùng chokínhhiển vi quang học. 19 54 Nhàkhoa học người Hà. tiên được chế tạo vào thậpniên 193 0, cho phép ngườita quan sát ảnh ở độ phân giải cao hơnnhiều so với cái có thể thực hiện với kính hiển viquang học. Trong thập niên 195 0 và 196 0, cả hai loạikính hiển