A fény tulajdonságairól és felhasználásáról

Optikai, kvantumoptikai, számítástechnikai ismeretterjesztő, tudományos cikkek, honlapok Kroó Norbert A fény fizikája című előadásához kapcsolódóan.

A fény útja

A fény fogalma (általános leírás)

Optoelektronikai kommunikáció
Hudoba Györgynek, a Budapesti Műszaki Főiskola docensének segédanyaga. Optoelektronikai kommunikációhoz kötődő előadások anyagait lehet olvasni a kommunikáció rövid történetéről, az elektromágneses spektrumról, a jel modulációjáról és multiplexeléséről, és végül mostani témánkat érintő anyagról, az optikáról.

Optikai kutatások
Tudománytörténeti áttekintés az optika magyarországi alakulásáról a MEK-en, Gábor Dénestől Szabó Gáborig: "a magyar optikai kutatások kezdete a 19. századra nyúlik vissza és Petzval József nevéhez fűződik (lencserendszerek kutatása, a világ első, fényerős portréobjektívének felfedezése [1840]). Az első igazi iskolateremtő egyéniség Bárány Nándor, akinek munkássága a II. világháború körüli években meghatározó volt..."

A jövő számítástechnikájában a fénynek nagy szerepe van

A kvantummechanika megszületése

Kvantumoptika: Hangolható fotonkristály - levegőből
"A számítógépes csipek tervezőinek álma olyan integrált áramkör, amely fénnyel működik. A fotonok az elektronoknál gyorsabban és hatékonyabban közvetíthetnék a jeleket a milliónyi tranzisztor, kapcsoló és esetleg mikrolézer között. A Torontói Egyetemen eljárást dolgoztak ki olyan fotonkristály előállítására, melynek fényáteresztő képessége a rácson belül mikronról mikronra szabályozható, és melynek "fényáramkörei" akár utólag is megváltoztathatók, ha a körülmények úgy kívánják..."

Kvantumoptika: De mi viszi át a fényt?
A kutatás, mely bebizonyította, hogy - a klasszikus fizikai törvényeket meghazzudtolva - a fény átjuthat a hullámhosszánál jóval kisebb réseken (lásd Kroó Norbert előadását). A felfedezésnek gyakorlati haszna is látványos, hiszen az új elvek szerint kifejlesztett technológiák felhasználhatóak gyorsabb mikrocsipek és tökéletesebb elektronikus kijelzők készítésére. "A jelenség elméleti hátterének megértését nagyban segítheti, hogy nemrégiben angol kutatóknak sikerült azt számítógéppel szimulálni, s kimutatni, hogy a folyamatban kulcsszerepet játszanak a fém töltéshordozóinak a váltakozó elektromágneses terek által keltett kvázirészecskeszerű gerjesztései, a plazmonok."

Üvegbe zárt üzenetek
A KFKI ismeretterjesztő cikke, melyből az optikai szálak néhány alkalmazása ismerhető meg. "A telefonba mondott szavak útjuk legnagyobb részét ma már nem elektromos hullámok, hanem üvegszálakba zárt fényimpulzusok formájában teszik meg. A világot - a föld felszínén és a tenger alatt - sok százmillió kilométer hosszú, hajszálvékony szál hálózza be, amelyet nagytisztaságú üvegbol készítenek. Az optikai szálak alkotják a földet átfogó 'információs szupersztráda' gerincét..."

A fény, mint az információszállítás eszköze

Fény a gépben: villogó chipek már jövőre?
HWSW

Áttörés a fotonikában
Az SG informatikai és tudományos magazin írása az elektrooptikai polimerek terén kibontakozó forradalomról. "Az organikus elektrooptikai polimerek évek óta magukban rejtik a rohamosan fejlődő technikák ígéretét a kommunikáció, adatfeldolgozás és a képi megjelenítés területein. Most végre úgy tűnik a tudósok eljutottak az áttörés küszöbére, ami drámai előrelépést hozhat az ilyen technikákat használó anyagokban és berendezésekben, előkészítve a terepet egy virtuális forradalom számára..."

Lehallgatásbiztos adatátvitel fény segítségével
Szintén az SG cikke a fényalapú adatátvitel egyik érdekes előnyéről: "a Melbourne-i Egyetem kutatói egy olyan új mikrohullámú technológiát fejlesztettek ki, amely a jövőben lehetetlenné teheti a beszélgetések lehallgatását vagy az adatok továbbítás közbeni ellopását..."

Információfeldolgozás fagyasztott fénnyel?
A Harvard Egyetem fizikusainak egyik legújabb felfedezésről számol be az SG. A tudósok azt mutatták be, "hogyan fagy meg és válik irányíthatóvá a fény ultrahideg atomok segítségével úgy, hogy egy optikai számítógép magját, vagyis központi egységét alkossa..." Hogy ez miért fontos? Azért, mert "az optikai számítógépek a hagyományos elektronikus eszközök sebességének tízszeresével tudnák szállítani az információt, átlépve a szilícium technika egyre közelebb kerülő sebesség határát..." (Egy korábbi cikk ugyanebben a témában itt olvasható.)

A Mindentudás Egyeteme fénnyel kapcsolatos előadásai:

A fény a Mindentudás Egyetemén

Bor Zsolt: A mindentudó fénysugár

Ormos Pál: A fény a biológiában
A fény és az élő szervezetek kölcsönhatása nagyon sokrétű: a fényenergia átalakítása, a fény érzékelése vagy akár az élőlények saját világítása megannyi rendkívül érdekes jelenségkör. Az előadás e területek jellemző folyamatait mutatja be. Egyúttal arról is igyekszik képet adni, hogy hogyan képesek egyes molekulák olyan bonyolult feladatok ellátására, melyeket mindennapi életünkben csak összetett gépekkel lehet megvalósítani.