Pátek 26. dubna 2024, svátek má Oto
130 let

Lidovky.cz

Nobelova cena za fyziku za optická vlákna a digitální obraz

Věda

  11:59
Stockholm - Nositeli Nobelovy ceny za fyziku v letošním roce jsou Charles K. Kao (polovina ceny) za objevy v oblasti přenosu světla v optických vláknech. Druhou polovinu si odnáší Willard Boyle a George Smith (oba po čtvrtině) za objev prvku CCD, který tvoří základ digitálního obrazu.

Letošní Nobelovu cenu za fyziku získali Charles Kao (vlevo) , Willard Boyle (uprostřed) a George Smith ((vpravo). foto: Reuters

Vytvořili základy, na kterých stojí dnešní digitálně propojená společnost, shrnuje přínos letošních laureátů Nobelovy ceny prohlášení výboru, který je uděluje.

Nobelova cena za fyziku 2009 v obraze

Charles Kao  (odnáší si polovinu ceny) v roce 1966 udělal objev, který vedl k průlomu ve využití optických vláken. Demonstroval, že vysoké ztráty při přenosu informací v optických vláknech používaných v té době jsou způsobeny nečistotami v materiálu. Přesvědčivě tak ukázal, že se tato technologie má velký a zatím nevyužitý potenciál. Navrhl také materiál a strukturu vláken v té podobě, v jaké se vyrábí dodnes. (I když levná technologie jejich výroby vznikla poprvé až o čtyři roky později v jiné laboratoři.)

Kao se narodil roku 1933 v čínské Šangaji, svou průlomovou práci ovšem uveřejnil během působení v britské firmě Standard Telecommunications Laboratories v roce 1966.

Letošní Nobelovu cenu za fyziku získali Charles Kao (vlevo) , Willard Boyle (uprostřed) a George Smith ((vpravo).

Mistři obrazu

Velkou část informací, které se těmito vlákny po celosvětové síti dnes přenáší, tvoří obrazy zaznamenané technologií vytvořenou dvěma zbylými oceněnými, Willardem Boylem a Georgem Smithem (každý po čtvrtině ceny). Ti v roce 1969 vytvořili první funkční prototyp prvku nazvaného CCD (z anglické zkratky Charge-Coupled Device čili "zařízení s vázanými náboji"). Tato součástka zásadně zjednodušila práci s obrazem. 

Skládá se z velkého množství miniaturních buněk, které využívají Einsteinem objeveného fotoelektrického jevu. Převádí tedy dopadající elektromagnetické záření (včetně viditelného světla) na elektrický náboj. Čím je toto záření intenzivnější, tím větší náboj se v daném prvku vytvoří.

Hodnotu náboje v každé buňce se poté změří. Protože se toto měření nemusí provádět ve vakuu (jako u řádkovacích zařízení televizoru), mohou být CCD snímače malé a laciné. Naměřené hodnoty lze snadno převést do digitální podoby a snadno přenášet jako jakékoliv jiné údaje.

Prvky CCD našly pro svou vysokou citlivost uplatnění nejprve v astronomických teleskopech, brzy ale zamířilo i do všednějších aplikací. Tvoří srdce videokamer, digitálních fotoaparátů, faxů, scannerů či čteček čárových kódů.

Willard Boyle se narodil roku 1924 v Kanadě, George Smith o šest let později ve Spojených státech. První zařízení CCD vytvořili v roce 1969, kdy pracovali v Bellových laboratoří. Kromě zařízení CCD má Boyle patent na na polovodičový injekční laser (používaný ve čtečkách CD). V Bellových laboratořích oba pracovali až do odchodu do důchodu.

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!