6. října 2009 11:59 Lidovky.cz > Relax > Věda

Nobelova cena za fyziku za optická vlákna a digitální obraz

Letošní Nobelovu cenu za fyziku získali Charles Kao (vlevo) , Willard Boyle (uprostřed) a George Smith ((vpravo). | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Letošní Nobelovu cenu za fyziku získali Charles Kao (vlevo) , Willard Boyle (uprostřed) a George Smith ((vpravo). | foto: Reuters

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.

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.

Advantage Consulting, s.r.o.
MISTR V ODDĚLENÍ ÚDRŽBY – RANNÍ SMĚNA

Advantage Consulting, s.r.o.
Plzeňský kraj
nabízený plat: 35 000 - 40 000 Kč