Der Geek-Atlas (German Edition)

arbeitete, die Bilder von Elektronenmikroskopen
     zu verbessern. Für seine Erfindung erhielt er 1971 den Nobelpreis.
    Ein Hologramm nutzt die grundlegenden Prozesse der Beugung und Interferenz von Licht zur Erzeugung dreidimensionaler Bilder.
     Die Interferenz ist eine fundamentale Eigenschaft von Wellen und tritt in der Radioastronomie, bei elektronischer Musik und
     sogar beim Überschallknall in Erscheinung. Werden zwei Wellen überlagert, dann erzeugen ihre relativen Phasen (an denen die
     Spitzen und Täler auftreten) ein Interferenzmuster. Die genaue Art und Weise, in der die Spitzen und Täler beider Wellen koinzidieren,
     führt zu variierenden Spitzen und Tälern in der resultierenden kombinierten Welle.
    1803 bewies der britische Wissenschaftler Thomas Young, dass Licht aus Wellen besteht. Dazu teilte er einen Lichtstrahl mit
     einer sehr dünnen Karte und erzeugte ein Interferenzmuster (mit dunklen und hellen Streifen) zwischen den beiden separierten
     Teilen des Lichtstrahls. Bei einem anderen Experiment wurde ein Lichtstrahl durch zwei kleine Schlitze geleitet, um ein ähnliches
     Muster zu erzeugen. Bei der Holographie bildet die Interferenz der Lichtstrahlen das Herzstück der Aufnahme.
    Ein Hologramm wird auf photographischem Material festgehalten, indem das zu photographierende Objekt mit einer kohärenten
     Lichtquelle, d.h. einem phasengleichen Licht, etwa einem Laser, angestrahlt wird. Das Licht wird zuerst mittels eines halbversilberten
     Spiegels in zwei Strahlenbündel aufgeteilt – eine Hälfte des Lichts trifft direkt auf das photographische Medium, die andere
     Hälfte beleuchtet das Objekt, wird dort reflektiert und dann auf das photographische Medium zurückgeworfen. Hier trifft es
     auf das Licht, das direkt vom Laser stammt, und es entsteht ein Interferenzmuster (siehe Abbildung 98.1 ).
    Jeder Punkt des reflektierten Lichts interferiert mit dem direkt vom Laser stammenden Licht, und die Punkte des reflektierten
     Lichts von dem gesamten Objekt verteilen sich über das photographische Medium. Jeder Teil des Hologramms enthält Licht vom
     gesamten Objekt, das dann durch Interferenz zusammengesetzt wurde.
    Abbildung 98.1 Herstellung eines Hologramms
    Beim Betrachten eines Hologramms ( Abbildung 98.2 ) nutzt man es als Beugungsmuster, um das ursprüngliche Objekt wiederherzustellen. Trifft eine Lichtwelle auf ein sehr kleines
     Objekt (wie etwa die dünne Papierkarte in Youngs Experiment), dann scheint das Licht sich um das Objekt zu krümmen und verteilt
     sich in leicht unterschiedlichen Richtungen. Dieses Verhalten wird als Diffraktion bezeichnet. Bei Youngs Experiment wurde
     das Licht am Papier gebeugt, verbindet sich wieder und interferiert. Dabei wird ein Interferenzmuster erzeugt.
    Abbildung 98.2 Betrachtung eines Hologramms
    Youngs Interferenzmuster kann man sich als »Bild« des Papiers vorstellen, um das das Licht gebrochen wurde. Bei einem Hologramm
     wird das Interferenzmuster mit einem Licht der gleichen Wellenlänge beleuchtet, mit der es aufgenommen wurde. Das Licht wird
     mittels des Musters gebeugt. Dabei entsteht ein Bild des ursprünglichen Objekts.
    Der Grund hierfür ist der, dass das im Hologramm enthaltene Interferenzmuster nicht nur die Intensität des vom Objekt reflektierten
     Lichts enthält (wie dies bei einer Schwarz/Weiß-Photographie der Fall wäre), sondern auch die Phase des Lichts, die die Tiefe
     eines jeden Teils des Objekts liefert. Durch die Überlagerung werden die Helligkeit und die Tiefe des gesamten Objekts zu
     einem dreidimensionalen Bild verbunden.
    Wenn es mit dem richtigen Licht angestrahlt wird, scheint das Hologramm mitten im Raum zu stehen.
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Kapitel 99. Gaithersburg International Latitude Observatory, Gaithersburg, MD
    39° 8′ 12.00″ N, 77° 11′ 57.00″ W

    Ein unverfängliches weißes Gebäude
    Beim Breitengrad – dem Winkelmaß für die Entfernung vom Äquator in beide Polrichtungen – geht man eigentlich davon aus, dass
     er mehr oder weniger feststeht. Doch wenn der Längengrad über eine entsprechende Beobachtung der Sterne gemessen wird, verändert
     sich der Breitengrad jeden Tag. Dies liegt darin begründet, dass sich die Erde nicht gleichförmig um ihre Achse dreht, sondern
     schwankt.
    Die International Latitude Observatories wurden 1899 eingerichtet, um diese Schwankung der Erde durch die Beobachtung einer
     Gruppe von 12 Sternen zu bestimmen. Die Observatorien befanden sich in Mizusawa, Japan, Tschardjui,