- บทความ | ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร
- ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค-สวทช.)
ก่อนที่จะค้นพบวิธีการผลิตภาพสีด้วยการนำความรู้เรื่องการแทรกสอดกันของแสงมาช่วยนั้น นักวิทยาศาสตร์ที่ชื่อว่า Edmund Becquerel พบว่าสารละลายซิลเวอร์คลอไรด์ (Silver Chloride) ที่เคลือบอยู่บนแผ่นเงินเปลี่ยนสีได้เมื่อมีแสงตกกระทบ ซึ่ง Wilhelm Zenker และ Lord Rayleigh (ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการค้นพบอาร์กอน และเป็นผู้ที่สร้างกฎการกระเจิงของแสงที่ใช้อธิบายถึงสีของท้องฟ้า) ได้อธิบายเพิ่มเติมว่าสีที่เกิดขึ้นมาจากแสงที่สะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างโลหะเงินที่อยู่ในสารละลายซิลเวอร์คลอไรด์ แล้วทำให้เกิดการแทรกสอดกันของแสงและคลื่นนิ่งของแสงขึ้นเหมือนกับสีที่เห็นจากฟองสบู่ ทฤษฎีที่ทั้งสองคนได้เสนอนี้ได้ถูกพิสูจน์โดย Otto Wiener ในปี ค.ศ. 1890 แต่วิธีการที่จะผลิตภาพสีที่มีความเสถียรจากหลักการนี้ยังเป็นสิ่งที่ท้าทายและที่ต้องการมาก
ในเวลาต่อมา ศาสตราจารย์ Gabriel Lippmann ก็ได้พบวิธีการที่หลายคนแสวงหาอยู่ ด้วยการใช้ส่วนผสมของเจลาทิน (Gelatin) ละลายในซิลเวอร์ไนเตรท (Silver Nitrate) และโปแตสเซียมโบรไมด์ (Potassium Bromide) แล้วนำไปเคลือบบนแผ่นแก้ว ส่วนชั้นบนสุดเคลือบด้วยฟิล์มของปรอทเพื่อให้ทำหน้าที่เป็นกระจกสะท้อนแสง ในการบันทึกและสร้างภาพสีนั้นจะต้องหันด้านที่เป็นแผ่นแก้วเข้าหาวัตถุที่สะท้อนหรือกระเจิงแสงออกมา ผลที่ได้คือจะเกิดคลื่นนิ่งของแสงที่มีระยะห่างเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นแสงภายในสารละลายที่อยู่บนแผ่นแก้ว ซึ่งหลังจากผ่านกระบวนการล้างฟิล์มและทำให้แห้ง จะทำให้เกิดชั้นของเจลาทินที่ระยะห่างระหว่างชั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสง แสงแต่ละสีหรือแต่ละความยาวคลื่นจะก่อให้เกิดคลื่นนิ่งที่มีคาบของคลื่นไม่เท่ากัน เมื่อมีแสงตกกระทบบนแผ่นฟิล์มนี้จะเห็นเป็นภาพสี ซึ่งเป็นภาพสีที่ไม่ได้เกิดจากเม็ดสีอย่างที่เกิดจากการผลิตภาพสีด้วยวิธีการอื่นเลย
- ประวัติย่อ : Gabriel Lippmann
Gabriel Lippmann เกิดเมื่อวันที่ 16 สิงหาคม ค.ศ. 1845 ในครอบครัวชาวฝรั่งเศสที่ทำอาชีพผลิตถุงมือ ที่เมือง Hollerich ประเทศ Luxembourg เขาได้เริ่มรับการศึกษาเบื้องต้นที่บ้านของตัวเอง ต่อมาปี ค.ศ. 1868 ได้เข้าศึกษาต่อที่ École Normale แต่ไม่ค่อยประสบความสำเร็จในชั้นเรียนมากนักเนื่องจากสนใจเฉพาะวิชาที่ตัวเองสนใจอย่างคณิตศาสตร์เท่านั้น ทำให้ไม่สามารถสอบผ่านเกณฑ์ของข้าราชการพลเรือนเพื่อเข้าเป็นครูได้ ในปี ค.ศ. 1873 ได้รับแต่งตั้งให้ร่วมกับเจ้าหน้าที่ของฝรั่งเศสไปศึกษาดูงานด้านการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่เยอรมัน ทำให้ได้มีโอกาสทำงานกับ Gustav Kirchhoff ใน Heidelberg และ Hermann von Helmholtz ที่ Berlin ปี ค.ศ. 1878 ได้เข้าทำงานที่คณะวิทยาศาสตร์ใน Paris และในปี ค.ศ. 1883 ได้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ทางด้านฟิสิกส์คำนวณ Gabriel Lippmann มีความสนใจในหลายเรื่อง อาทิ ไฟฟ้า เทอร์โมไดนามิค แสง และ เคมีแสง (Photochemistry) เขายังได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างปรากฏการณ์ไฟฟ้ากับคาพลิลารี ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของกระแสไฟฟ้า และ ถือเป็นพื้นฐานสำคัญของเครื่องวัดสัญญาณหัวใจ (Electrocardiogram – ECG) ที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั่นเอง
แหล่งข้อมูล
- Nobel Lectures in Physics 1901-1921, World Scientific Publishing, November 1998.
- https://nobelprize.org, accessed Feb 2019.
- https://en.wikipedia.org, accessed Feb 2019.
- ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร, โฟโทนิกส์ มหัศจรรย์แห่งแสง, นานมีบุ๊คพับลิเคชัน, กรุงเทพฯ, กุมภาพันธ์ 2549.