Dennis Gabor
- Par Fanny
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Né le 5 juin 1900 à Budapest (Hongrie), Dennis Gabor est le fils aîné du directeur d'une entreprise minière. Après des études d'ingénieur à la Technische Hochschule de Berlin, il s'oriente vers la physique appliquée et rejoint la compagnie Siemens et Halske, où il met au point la lampe à vapeur de mercure qui assura l'éclairage de millions de rues.
Fuyant l'Allemagne peu après la prise du pouvoir par les nazis, il émigre en Grande-Bretagne et travaille pour la firme British Thomson Houston de 1934 à 1948.
Il quitte l'industrie pour l'Imperial College of Science and Technology de Londres en janvier 1949, où il poursuivra jusqu'à sa retraite, en 1967, une carrière d'inventeur prolifique.
Il reçoit en 1971 le prix Nobel de physique pour l'invention de l'holographie.
Un signal lumineux consiste en une amplitude et une phase, mais un récepteur normal n'est pas sensible à la phase.
Pour ne pas perdre cette information, Gabor propose de superposer ce signal à une onde de référence et d'enregistrer les franges d'interférence.
La lecture de l'hologramme ainsi constitué nécessite l'éclairement par une onde identique et donne l'illusion d'une vision en relief.
Si Gabor développe la théorie de l'holographie de 1948 à 1951, il faudra attendre 1962 pour que les Américains Emmett Leith et Juris Upatnieks réalisent, à l'aide d'un laser, le premier hologramme dans leur laboratoire de l'université du Michigan à Ann Arbor.
Gabor consacra ses dernières années à une réflexion approfondie sur le nécessaire apport scientifique à la sauvegarde et à la régénération des ressources naturelles.
Fortement handicapé à la suite d'une hémorragie cérébrale survenue en 1974, Gabor meurt à Londres le 8 février 1979.
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L'holographie du visible est un procédé de photographie en trois dimensions utilisant les propriétés de la lumière cohérente issue des lasers.
Le mot holographie vient du grec holos « en entier » et graphein « écrire ».
Holographie signifie donc « tout représenter ».
On produit un hologramme en éclairant un objet par une source de lumière cohérente (laser) et en enregistrant sur une surface sensible (par exemple, une plaque photographique) les franges d’interférences obtenues en combinant l’onde émise par la source laser (onde de référence) et l’onde réfléchie par l’objet.
Lors de la « restitution » de l’image holographique, l’hologramme est éclairé par un laser (voire par une lumière non cohérente) et il agit alors comme un réseau de diffraction, pour former une image en relief de l’objet initial.
Un avantage de cette technique est que chaque morceau d’hologramme peut restituer la même image que l’hologramme entier vu sous un certain angle, netteté mise à part, même si l’on a cassé la plaque.
Au lieu d’être produit à partir d’un objet réel, un hologramme peut être aussi calculé par un ordinateur à partir d’une image de synthèse en 3D.
Il a fallu attendre la mise au point des lasers dans les années soixante pour que son application avec des ondes optiques soit menée, parallèlement aux États-Unis et en Union soviétique.
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Les applications de l'hologramme
En médecine
Grâce à l’Holographie, il est possible de créer des os et des organes internes du corps humain en trois dimensions.
Cette technique permet un diagnostique rapide et précis des cassures et tumeurs.
En analysant le cas du patient par un modèle holographique, le chirurgien sait exactement quels gestes effectuer pour réussir l’opération chirurgicale , il peut s’entraîner sans aucun risques et cela garanti le succès d’une opération . Exemple : on fait une IRM ou un scanner d’un patient et grâce à un ordinateur on crée un hologramme de l’organe déficient (utile pour les greffes) .
Cette utilisation de l’holographie permet de recréer le cas d’un patient en trois dimensions dans les conditions exactes .
Celle-ci permet d’enregistrer sur une pellicule holographique toute l’information obtenue par un scanner.
En installant cette pellicule sur une boite d’éclairage approprié, on peut faire apparaître l’image en trois dimensions.
L’holographie permet aussi d’augmenter la résolution d’un microscope sans pour autant diminuer la profondeur de champ.
Des chercheurs se sont engagés dans de nouvelles voies.
En effet, Ils allient l’holographie « numérique » et la microscopie pour créer une technique d’imagerie nouvelle, la Microscopie Holographique Numérique (en Anglais DHM :Digital Holographic Microscopy). Celle-ci permet de voir les contours d’un objet avec une précision de l’ordre du nanomètres, très utile dans l’étude de cellules. Les cellules vivantes et les neurones peuvent être représentés avec une résolution jamais atteinte.
De plus cette méthode a l’avantage de ne pas provoquer la destruction des cultures de cellules observées, car le microscope n’entre pas en contact avec les tissus. La visualisation se fait en temps réel, chaque modification des cellules est enregistrée et peut donc être analysée. En industrie
L’hologramme a su trouver sa place dans les domaines industriels, de conception industrielle et de contrôle.
En aéronautique, les hologrammes sont devenus indissociables des avions de chasses. Ceux-ci volent plus vite sue le son.
Les pilotes n’ont donc pas le droit à la moindre erreur, qui peut leur être fatale.
C’est pourquoi, ils doivent pouvoir savoir dans quelle situation (indiquée sur des cadrans) ils se trouvent sans quitter leur trajectoire des yeux.
Des hologrammes sont donc projetés sur le devant de leur par brise.
Ceux-ci représentent une image des cadrans et des indicateurs de direction.
Les pilotes peuvent donc lire les informations du cadrans sans pour autant détourner leur regard du ciel .
Dans l’industrie, l’holographie devient indispensable.
Il y a sans cesse de nouveaux moyens inventés d’utilisations des hologrammes. L’ordinateur a su se faire une aide précieuse des éléments optiques diffractifs.
Pour plusieurs applications, comme le contrôle de la qualité et la reconnaissance des formes, l’hologramme est devenu « l’œil » de l’ordinateur.
L’holographie est également utilisée dans le design de moteur. Certaines entreprises de construction de moteurs d’avions utilisent l’interférométrie, une variante de l’holographie, pour améliorer le design des moteurs et augmenter leur fiabilité. On effectue d’abord la mise en hologramme d’un moteur au repos.
Ce moteur est ensuite soumis à différente fréquence de vibration. Un hologramme est réalisé pour chacune des fréquences, et est ensuite enregistré sur l’ordinateur.
Si le moteur a des faiblesses, même minimes, on voit apparaître des franges d’interférence (une sorte de dentelle) sur les pièces qui vibrent.
On se sert ainsi de cette information pour effectuer des corrections sur la pièce.
En robotique, l’holographie devient un constituant essentiel. L’ère du robot qui « voit » est arrivée ! Avec les même types d’hologrammes que dans l’industrie, les éléments d’optiques diffractifs, on arrive à créer des systèmes de vision artificielle.
L’élément optique est projeté devant la caméra du robot sur les objets se trouvant devant lui. Grâce à l’analyse de la déformation, il peut déterminer la forme de l’objet afin de le contourner ou de le déplacer. Dans la vie courante
L’holographie s’est effectivement glissée dans notre vie quotidienne.
Les hologrammes sont énormément utilisés sur des objets que l’on souhaite protéger des contrefaçons. En effet, ils sont presque impossibles à copier, d’où leur présence importante sur les cartes de crédit et d’identité, mais également sur les billets en Euro, qui possèdent une bande holographique sur leur côté.
Mais nous rencontrons des hologrammes bien plus souvent que nous le pensons et principalement dans les magasins, au niveau des caisses.
En effet, chaque produit est étiqueté d’un code à barre qui correspond à un nombre d’identification. Celui-ci est composé de caractères alphanumériques, représenté par des barres verticales noires et des espaces blancs. Lors du passage en caisse, un laser infrarouge invisible lit le code.
La lumière infrarouge balaie le code barre et réfléchit les impulsions des rayons vers le disque holographique.
Le rayon, en passant à travers le disque envoie un signal a un détecteur, ce qui permet d’identifier le produit.
Les enfants s’échangent également des hologrammes représentant leurs vedettes sportives. Les philatélistes en rencontrent sur certains timbres. Il existe de nombreux exemples d’utilisation d’hologramme dans la vie courante. En informatique
On peut effectivement imaginer que dans les années à venir, les disques durs, CD-rom et DVD-rom voient leur règne prendre fin.
Ils seraient alors remplacés par un nouveau stockage de données informatiques : la mémoire holographique : DVD holographiques ,CD holographiques
Ce procédé déjà évoqué dans les années 60 ,qui paraissait invraisemblable semble enfin réalisable du aux progrès dans le domaine de l’holographie.
Il permettrait d’adapter sur les ordinateurs des disques durs nouvelle génération de 1 téraoctet (1 To = 1000 Go) ,ce qui augmenterait les possibilités de stockage par exemple on pourrait mettre des heures de film sur un DVD holographique.
Les constructeurs, tels qu’IBM, qui avait commencé des recherches sur la mémoire holographiques en 1994, viennent de commencer le développement industriel de ce procédé.
Le système de stockage fonctionne de la même manière que pour reproduire un objet en trois dimensions, mais cette fois c’est un stockage de 1 et de 0 que sont les données informatiques(système binaire)
