HOLOGRAPHY


poseban fotografski način, na koji su snimljeni pomoću lasera, a zatim smanjiti slike trodimenzionalnih objekata vrlo slične pravi one. Takav fotografski zapis naziva se hologramom. Kada se lasersko svjetlo stvara hologramsku sliku koja je točna kopija originalne trodimenzionalnog objekta i otkriva sva svojstva tih objekata, primjerice promjenu perspektive pomicanjem promatrača. Metoda holografije, primijenjena prvenstveno za snimanje informacija koje se prenosi svjetlom koje se reflektira iz objekta ili prolazi kroz njega, nije prikladno samo za vidljivu svjetlost. Teorijski se ova metoda odnosi na sve ostale valne pojave - zvučni valovi, mikrovalnu, infracrvenu, rendgensku i elektronsku zračenja. To objašnjava interes holografije; Međutim, zbog praktičnih poteškoća, još nije primijenjen na elektrone i na rendgenskom području spektra.
Pogledajte također LASER.
Bit metode holografije. Svjetlost koju proizvodi laser razlikuje se od svjetlosti koju emitiraju konvencionalni izvori, na primjer električna svjetiljka, u dva aspekta. Prvo, to je monokromatski, to jest, karakterizira samo jedna valna duljina. Drugo, to je koherentno, to jest,tj. grbovi i udubljenja svakog njegovog vala su u skladu s vrhovima i udubljenjima svakog drugog vala. Ako uzmemo u obzir svjetlosnu zraku kao niz valnih fronti, laserska zraka je zraka u kojoj su sve točke valne fronte koordinirane u fazi. Kada su dvije koherentne valne fronte postavljene (na sjecištu dvaju koherentnih greda), tzv. smetnje: fronte valova pojačavaju jedni druge ako se podudaraju u fazi, i slabe, ako se ne slažu oko faze. Holografija se temelji na smetnjama. Na slici je prikazana jedna moguća shema za snimanje holograma trodimenzionalnih objekata. Ovdje koherentna laserska svjetlost podijeljena je u dvije zrake. Jedna zraka naglašava objekt koji treba registrirati; svjetlo reflektirano od objekta pada na fotografsku ploču ili drugi fotoosjetljiv način snimanja. Drugi snopa, naziva referentno zrcalo je usmjerena pod kutom na istoj ploči fotografski, gdje se nalazi iznad vala ispred prednjim valom, koji dolaze iz objekta. Kao rezultat preklapanja dvaju koherentnih valne fronte Uzorak smetnji, koji je snimljen na fotografskom pločom kao promjena u gustoći crnjenje - povećanje crnjenje gustoće u područjima gdje su valne fronte su u fazi i smanjenje gustoće crnjenje gdje su došli izvan faze. Ovaj zapis o uzorku smetnji naziva se hologramom.


HOLOGRAPHY s laserskim osvjetljenjem. Iznad: dio svjetla reflektiranog iz objekta pada na fotografsku ploču. Ostatak svjetla, nazvan referentnom zrakom, baca se na istu ploču zrcalom.Dva vala se sučeljavaju; Uzorak smetnji zabilježen na ploči je hologram. Ispod: kod vraćanja slike lasersku zraku šalje se hologramu, slično referentnom. Dio svjetlosti (koji se širi od desne do lijeve strane) ima isti prednji val kao onaj koji ide od objekta pri snimanju. Promatrač vidi u tom smjeru virtualnu (imaginarnu) sliku - trodimenzionalnu sliku izvornog objekta. Drugi dio svijeta stvara stvarnu trodimenzionalnu sliku koja će, ako je fotografirana, izgledati kao obična dvodimenzionalna fotografija.
Normalno, hologram ne pokazuje nikakve sličnosti s registriranim objektom; to je samo neka vrsta mračnih i svijetlih točaka, u kojima nema nijednog shvaćanja. Ali, kao uzorak smetnji, hologram sadrži informacije o vrlo posebnom svojstvu: ona bilježi ne samo amplitudu, nego i karakteristike faza fronte vala odražene od objekta. (Amplituda jednaka polovici razlika u visini vrha i korito vala. Što je veći amplitude, intenzitet svjetlosti). Ako se sada objekt ukloniti i hologram usmjeriti referentnu zraku (t, E. isto snop svjetlosti kao one u kojima je zabilježen) , onda će formirati valnu šipku koja nosi sve informacije koje prenosi izvornu valnu prednju stranu. Dakle, hologram ponovno stvara fronte valova koji su potekli iz objekta, iako taj objekt ne postoji na ovom mjestu.
Primjena holografije. Glavne značajke holografije, razlikovanje od fotografija, su kako slijedi: 1) snimka uzorak interferencije koji sadrži ne samo amplitudu, ali i informacije faza, a uobičajene slike - rekordna samo intenzitet svjetlosti ne sadrži podatke faze; 2) prilikom registracije holograma nema potrebe za fokusiranjem, hologram najčešće nema sličnosti s objektom; 3) hologram je sposoban vratiti točnu kopiju valne fronte koja dolazi iz objekta (ako je objekt trodimenzionalan, vraća trodimenzionalnu sliku); 4) mijenjanjem kuta između referentne zrake i prednjeg vala koja ide od objekta, može se snimiti više od jednog holograma na jednom dijelu fotografske ploče; 5) u većini slučajeva, bilo koji mali dio holograma dovoljan je za vraćanje slike; Ako je hologram oštećen ili djelomično uništen, on će i dalje vratiti sliku.Ove i neke druge važne značajke holograma privukle su pozornost mnogih istraživača koji su htjeli dovesti holografiju u praktičnu uporabu. Na „volume holograma”, dobivenih snimanjem smetnje uzorak debljine photoemulsion sloj na ploči, to je pokazao sposobnost da povrati više boja trodimenzionalne slike kada je osvijetljena bijelim svjetlom. Holografija u mikroskopiji vrlo je obećavajuća. Uz sposobnost da lako istražiti trodimenzionalni objekt nakon što je zabilježen hologram, i eliminira neke od poteškoća povezanih s očevidom objekata na velikim povećanjem. Da se umjesto samog objekta smatra reducirane holografska slika ne sprječava istraživači su koristili metodu fazni kontrast mikroskopije i drugim metodama. Štoviše, to može značajno smanjiti poteškoće vezane uz pripremu uzorka, tijekom kojeg se objekt može deformirati. U tom je području u tijeku intenzivan razvoj. Holografija je donijela puno novih interferometrija - polja precizne tehnologije mjerenja, temeljene na korištenju smetnji. niz holografskih metoda nisu stvoreni, dopuštajući da primi obnovljeni sliku objekta uz val ispred istog predmeta nakon bilo deformacije, tako mali da ga se ne može otkriti drugim metodama. Na uzorku interferencije koji se javlja kada se dvije valne fronte preklapaju, otkrivaju se deformacije distorzije redoslijeda valne duljine svjetlosti. Holografske metode mogu se koristiti za proučavanje svih objekata s interferometrijskom točnošću; Nije potrebno da su njihove površine optičke ili blizu optičke kvalitete.Nastavlja se traženje mogućnosti korištenja holografije. Na području tzv. optičku filtraciju i optičku obradu podataka, moguće je postići neki uspjeh uz korištenje posebnih holograma za prepoznavanje značajki olakšanja na snimkama iz zraka. Holografske metode olakšavaju obradu podataka o radaru; pronašli su primjenu u dešifriranju zračnih radarskih podataka. Brojne znanstvene organizacije rade na uklanjanju još postojećih poteškoća. Metodama analognim optičkim metodama dobiveni su akustični hologrami - snimanje uzoraka interferencije zvučnih valova. Napravljeni su hologrami predmeta pod vodom; u nizu laboratorija istražuje se mogućnost korištenja holografskih metoda za ultrazvučni prijenos ljudskog tijela. Rezultati takvog prijenosa mogu se prikazati u obliku optičke slike. Metodama analognim metodama optičke i akustične holografije, moguće je dobiti holograme u superhigh-frekvencijskom zračenju. Posebni mikrohijerološki hologrami registrirani iz zrakoplova omogućuju dobivanje slika terena s visokom rezolucijom reljefa.
Povijesna pozadina. Osnovna načela holografije formulirali su 1947. g. D. Gabor s Kraljevskog znanstveno-tehnologijskog koledža u Londonu. Međutim, metoda nije pronašla praktičnu primjenu sve do ranih šezdesetih, kada se pojavio laser. Pomoću lasera i poboljšanja početne holografske metode, E. Leith i Yu. Upatnieks Sveučilišta u Michiganu dobivali su hologrami koji su iznimno slični stvarnosti trodimenzionalne slike. Godine 1962. Leith i Upanieks predstavili su svoju metodu laserske holografije.Nakon toga, metoda holografije počela se brzo razvijati. Razvijeni su hologrami koji omogućuju rekonstrukciju slike u bijelom svjetlu; Istraživanje se aktivno provodi prema primjeni holografije za obradu podataka.
REFERENCE
Vieno J.-Sh. , Smigilsky P., Royer A. Optical holography. M., 1973. Primjena holografije. M., 1973. Fizička osnova holografije. L., 1981. Klimenko IS Holografija fokusiranih slika i interferometrijskih mrlja. M., 1985

Encyclopedia of Collier. Otvoreno društvo. 2000.