1908年諾貝爾物理學獎
干涉彩色攝影:記錄色彩繽紛
1908年諾貝爾物理學獎授予法國物理學家加布里埃爾·李普曼,他發(fā)明的干涉彩色攝影技術(shù)讓照片完美再現(xiàn)色彩,引起了巨大轟動。
當時的相機使用膠片記錄灰度影像,原理很簡單,膠片含有一種炫酷的感光物質(zhì)——鹵化銀,它遇光發(fā)生化學反應(yīng),變成黑色的銀顆粒。光越強,銀顆粒越多,就這樣記錄了投射在膠片上的影像。
世界色彩繽紛,人們怎能甘心只記錄黑白?當時大多數(shù)人選擇使用彩色玻璃或者彩色顆粒為相片附加顏色,但獲得的照片不是缺少細節(jié)就是顏色失真,效果不甚理想。而加布里埃爾·李普曼另辟蹊徑,對黑白膠片做了小小的處理,就達到了驚艷的效果。
他是怎么做到的?由于不同顏色的光具有不同的波長,膠片記住光的波長,就能把色彩留在上面。為了讓膠片不失憶,李普曼在膠片背面涂了一層水銀作為鏡面。水銀鏡面有什么神奇的效果?舉個例子,這是藍光波長,藍光穿過感光層后在水銀上反射回來,入射光與水銀反射的光發(fā)生“干涉現(xiàn)象”,在膠片中形成間隔為半個波長的干涉條紋。這些條紋留下了藍光的特征,當用白光照射膠片時,它們就像一個篩子,將其他顏色的光線篩掉,只反射藍色光線。膠片上的每一點都只反射那些記錄的顏色,這樣,一張彩色照片就華麗誕生了。
1901年諾貝爾物理學獎
X射線:肉眼看不見的世界
1901年,世界上第一枚諾貝爾物理學獎獎牌,授予了德國物理學家威廉·倫琴,獎勵他發(fā)現(xiàn)了X射線。
1895年11月8日,倫琴用黑紙包住放電管,準備進行陰極射線的研究。一個奇怪的現(xiàn)象卻吸引了他的注意:在距離放電管一米處,鍍有亞鉑氰化鋇晶體的熒光屏上出現(xiàn)了一道綠光。陰極射線的傳輸距離明明不超過數(shù)厘米,那這道綠光是什么?倫琴把這未知的射線叫做X射線。實驗發(fā)現(xiàn),X射線可以穿透幾厘米的硬橡膠皮,15微米的鋁板。利用X射線的特性,倫琴為夫人拍攝了世界上第一張X射線照片,照片中夫人的手骨和他們的結(jié)婚戒指都清晰可見。
X射線和可見光都是電磁波,但它的波長僅為0.01到10納米。X-CT能快速、準確地檢查病情;X-刀能精確地消除腫瘤;X射線晶體衍射已經(jīng)成為了解原子世界的利器;它還被用于金屬探傷、測量金屬的厚度等等。其實,每次出入站安檢時,你的行李都在和它親密接觸呢。當然,X射線在造福人類的同時,也會給我們帶來困擾。過量的X射線照射會引起白血病、癌癥等疾病,所以在使用X射線時要做好防護。
事實上,與光學研究有關(guān)的諾貝爾獎,遠不止我們上面所列的這五項,與光學有關(guān)的科學技術(shù),已經(jīng)深刻地改變了我們的生活。