Les fibres optiques et les yeux des appareils photo numériques, protagonistes du roman de physique

2009/10/06 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia

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Le prix Nobel de physique de cette année a été décerné à deux découvertes différentes. Demi-prix Charles K. Kao le recevra pour sa recherche dans la transmission de la lumière par fibre optique. Et l'autre moitié Willard S. Boyle et George E. Smith s'adressera aux chercheurs pour la découverte d'un capteur numérique d'image CCD, un œil électronique d'appareils photo numériques.

Dans le monde il ya un milliard de kilomètres de fibre optique. Grâce à ces fibres, des images, des textes, des vidéos, des audios et de nombreuses données sont transportés à grande vitesse à travers la lumière. Les fibres optiques constituent une grande partie des réseaux de communication actuels.

L'invention du laser au début des années 1960 a représenté une étape importante dans le développement des fibres optiques, car elle a permis de codifier l'information à travers la lumière. Mais le transport de cette lumière était autre chose. Il y avait des fibres optiques, mais avec celles de l'époque il ne restait que 1% de la lumière tous les 20 mètres.

En fait, Charles Kuen Kao cherchait à améliorer ce problème avec un objectif clair : qu'à un kilomètre au moins 1% de la lumière introduite dans la fibre. En 1966, il a présenté le résultat de ses recherches: la clé de la fabrication de fibres avec le verre le plus pur possible.

Quelques années plus tard, les chercheurs de l'usine américaine de verre Corning Glass Works ont réussi à fabriquer des fibres ultrafines de grande pureté. Il peut sembler que les fibres ultrafines de verre sont très fragiles, mais leurs propriétés sont différentes dans les fibres: elle est dure, légère et flexible. Il s'agit donc d'un excellent matériau à utiliser comme fil de communication.

Dans les fibres optiques actuelles atteint un kilomètre 95% de la lumière. Et la capacité des fibres augmente.

Oeil électronique

Le développement des appareils photo numériques n'est pas inférieur à celui des fibres optiques. Et le capteur CCD (Charged Coupled Device) conçu par les chercheurs Willard Boyle et George Smith a été essentiel dans ce développement. Parce que le CCD est l'oeil des appareils photo numériques.

Boyle et Smith n'ont pas eu les photos numériques en tête quand ils ont développé le CCD, ils voulaient créer une meilleure mémoire électronique. Actuellement, cette utilisation n'est pas donnée au CCD, mais on ne peut pas dire que la découverte n'a pas réussi.

Le CCD est une plaque de silicone pleine de cellules photosensibles. En frappant la lumière qui pénètre dans cette plaque, le CCD transforme l'intensité lumineuse que chaque cellule reçoit en une charge électrique. Il y a un changement électrique qui peut devenir un nombre binaire, c'est-à-dire numérisé. De cette façon, chaque cellule prend l'information d'un point d'image et avec elle peut former un pixel de photo numérique.

Grâce au CCD, une nouvelle ère a commencé pour la photographie et, en général, pour l'image. Et cela a également eu une grande influence dans différents domaines de la science. Le télescope Hubble, par exemple, est la technologie qui permet d'extraire ces images spectaculaires de l'univers.