Holografija - to ... Koncept, princip, primjena

se sve više koristi holografska slika od danas. Neki čak vjeruju da se može zamijeniti poznati način komunikacije tijekom vremena. Htjeli mi to ili ne, ali sada je naširoko koristi u različitim industrijama. Na primjer, svi smo mi poznati holografske naljepnice. Puno proizvođača ih koristi kao sredstvo zaštite od krivotvorenja. Fotografija prikazuje neke holografska naljepnica. Njihova primjena - vrlo učinkovit način zaštite robe i dokumenata od krivotvorenja.

Povijest proučavanja holografije

Trodimenzionalni prikaz dobiven kao rezultat loma, počeo proučavati relativno nedavno. Međutim, možemo govoriti o postojanju povijesti svog studija. Dennis Gabor, britanski znanstvenik, najprije identificiran u 1948, to je holografija. Ovo otkriće je vrlo važno, ali njegova najveća vrijednost u to vrijeme još nije bio vidljiv. Radio je u 1950, znanstvenici su patili od nedostatka izvora svjetlosti ima koherenciju - vrlo važna značajka za razvoj holografije. Prvi laser je proizveden 1960. godine. S ovim uređajem moguće je primiti svjetlo koje je dovoljno koherentnost. Juris Upatnieks i immet Leith, američki znanstvenici su ga koristili za stvaranje prvog hologram. Uz njihovu pomoć to dobiti trodimenzionalne slike predmeta.

U narednim godinama, studija i dalje. Stotine znanstvenih radova koji ispituju koncept holografije, budući da je objavljen, i objavio mnogo knjiga na ovu metodu. Međutim, ta djela su upućene profesionalaca, a ne opće čitač. U ovom članku ćemo govoriti o svemu dostupnom jeziku.

Što je holografija

Možete ponuditi sljedeću definiciju: holografija - dobiva se od laserskih volumetrijska fotografiju. Međutim, ova definicija nije u potpunosti zadovoljavajuća, jer postoje mnoge druge vrste trodimenzionalne slike. Međutim, to odražava najznačajniji: holografije - tehnički način koji omogućava da „rekord” izgled objekta; to može pomoći dobiti trodimenzionalne slike koja izgleda kao prava stvar; upotreba lasera je presudno za njegov razvoj.

Holografija i njegova primjena

holografija studija pomaže razjasniti mnoge od problema povezanih s konvencionalne fotografije. Kao likovne umjetnosti trodimenzionalna slika može čak izazvati potonji, jer vam omogućuje da odražava svijet točnije i ispravno.

Znanstvenici ponekad emitiraju eru u povijesti čovječanstva pomoću komunikacije, koje su poznate u određenim stoljeća. Možete reći, na primjer, postoje u starim hijeroglifima egipatskih izuma u 1450. tiska. U vezi s uočenim danas tehnološki napredak, novim sredstvima komunikacije, kao što su TV i telefonom, zauzeto dominantan položaj. Iako je holografski princip je još uvijek u povojima kada je riječ o njegovoj uporabi u medijima, ne postoji razlog da se vjeruje da je uređaj temeljen na njemu će se moći zamijeniti poznate sredstvo komunikacije u budućnosti, ili barem proširiti opseg njihove primjene.

Znanstvena fantastika književnost i popularna mediji često prikazuju holografije u krivu i iskrivljenoj svjetlosti. Oni su često stvaraju krivu predodžbu o toj metodi. Trodimenzionalni prikaz, vidi prvi put, fascinantno. No, ništa manje impresivna je fizičko objašnjenje principa svojih uređaja.

Uzorak interferencije

Sposobnost da se vidi predmete na temelju činjenice da su svjetlosni valovi prelamaju strane ili reflektira od njih dobili u našim očima. Reflektira svjetlost iz objekta naznačen valnog oblika vala ispred odgovara obliku objekta. Slika tamnih i svijetlih pruga (ili linije) stvaraju dvije grupe koherentnih svjetlosnih valova koji interferiraju. To stvara volumen holografije. Trake podataka u svakom slučaju sadrže kombinaciju koja ovisi samo o obliku od valne fronte valova koji su u interakciji jedni s drugima. Takva slika se naziva interferencija. To mogu biti fiksne, na primjer, na fotografske ploče, ako ga staviti na mjesto gdje se nalazi val smetnje.

Raznolikost holograma

Metoda omogućuje snimanje (registrirati) reflektira od objekta val naprijed, a zatim ga vratiti tako da gledatelj misli da je on vidi pravu stvar, te je holografija. Ovaj efekt, što je s obzirom na činjenicu da je trodimenzionalna slika je dobivena u istoj mjeri kao prava stvar.

Postoji mnogo različitih vrsta holograma, u kojima je lako zbuniti. Kako bi se utvrdilo ovaj ili onaj oblik, treba konzumirati četiri ili čak pet pridjeva. Od svih njihovih skupova, uzmemo u obzir samo osnovne klase koje koristi moderne holografije. No, najprije morate razgovarati malo o ovoj valnoj fenomenu difrakcije. To nam omogućuje da dizajn (odnosno rekonstruirati) na Wavefront.

difrakcija

Ako je objekt na putu svjetlosti, on baca sjenu. Svjetlo zavoja oko objekta, dolaze dijelom u sivoj regiji. Ovaj efekt se naziva difrakcija. On je zbog valne prirode svjetlosti, ali objasniti da je vrlo teško strogo.

Samo u vrlo malim kutom svjetlosti prodire u sjeni regiji, tako da gotovo ne primjećujete. Međutim, ako postoji mnoštvo malih prepreka, udaljenost između kojih čine samo nekoliko dužina svjetlosnog vala na putu, ovaj efekt postaje vrlo primjetna.

Ako je pad wavefront padne na velikom jednu prepreku, „pada” relevantni dio, koji ne utječe na preostalo područje u wavefront. Ako postoji puno malih prepreka na putu, to je modificiran difrakcije tako da je širenje svjetlosti barijere će imati kvalitativno drugačiji val naprijed.

Transformacija je toliko jaka da čak ni svjetlost počinje širiti u drugom smjeru. Ispada da je difrakcija nam omogućava da pretvoriti izvorni Wavefront u vrlo razlikuje od njega. Dakle, difrakcija - mehanizam kojim smo dobili novi Wavefront. Gore opisani tako da tvore uređaj, koji se naziva difrakcijska rešetka. Mi ćemo reći nešto više o tome.

difrakcija rešetka

To je mala ploča s na sebi tanke paralelne ravne linije (udarce). Oni razdvojene su stotinke ili čak tisućinke milimetra. Što će se dogoditi ako se laserska zraka na svom putu susreće mrežu koja se sastoji od niza fuzzy tamnim i svijetlim bendova? Dio toga će proći direktno kroz rešetke, a neki - rotor. Tako formirana dva nova greda kojeg se izlazi rešetka pod određenim kutom na izvornu grede i nalaze se na obje strane njega. Ako netko ima lasersku zraku, na primjer, avion valna fronta, dva formirana od strane novog zrake također imaju ravnu valne fronte. Na taj način, prolazi kroz rešetku difrakcije laserske zrake, formira dva nova valne fronte (ravna). Očigledno, difrakcija rešetka se može smatrati kao najjednostavniji primjer holograma.

hologram Registracija

Poznavanje osnovnih načela holografije treba početi s proučavanjem dvije ravni val fronta. Interakcija, oni čine uzorak interferencije, koji je snimljen na postavljena na istom mjestu gdje je bio čuvar, fotografska ploča. Ova faza procesa (prvi) u holografije naziva zapis (ili snimku) od holograma.

Vrati sliku

Pretpostavljamo da je jedan od ravne valove - A, a drugi - V. Naime referentni val, i B - predmet, koji se odbija od objekta čija slika je fiksna. To može ni na koji način se razlikuje od referentnog vala. Međutim, prilikom izrade holograma nastaje trodimenzionalni stvarni predmet znatno složeniji valna fronta svjetlosti reflektira od objekta.

Uzorak smetnji, pod uvjetom da se na fotografskom filmu (tj slika rešetke), - to je hologram. Može se postaviti na putu primarne referentne zrake (laserska zraka koja avionsku Wavefront). U tom slučaju, obje strane se formiraju 2 novi val naprijed. Prvi od njih je točna kopija objekta vala ispred koje propagira u istom smjeru kao val W. Gore korak se naziva rekonstruirana slika.

Holografska Postupak

Uzorak smetnji koje je stvorio dvije avionske koherentnih valova je nakon snimanja na fotografske ploče je uređaj koji omogućava da se oporavi drugi osvjetljenje ravni val u slučaju jednog od tih valova. Holografska postupak, na taj način ima sljedeće korake: registracije i zatim „skladištenje” vala ispred cilja u obliku holograma (uzorak interferencije) i njegove rekonstitucije u bilo koje vrijeme nakon prolaska kroz referentne valne holograma.

Predmet valna fronta zapravo može biti bilo koji. Na primjer, to se može odraziti iz stvarnog objekta, a ako je koherentan referenca val. Formirana bilo koje dvije valne fronte imaju koherentnost, uzorak interferencije - to je uređaj koji vam omogućuje pretvoriti zbog difrakcije jednog od tih fronti u drugu. Ovo je mjesto gdje skriven ključ za fenomen holografije. Dennis Gabor prvi otkrio ovu nekretninu.

Promatranje slika generira holograma

U naše vrijeme, on je počeo da se koristi poseban uređaj za čitanje holograma - holografski projektor. To vam omogućuje da pretvoriti sliku od dvije do trodimenzionalni. Međutim, da biste vidjeli jednostavan hologram, holografski projektor nije potrebna. Ukratko opišite kako se nositi s takvim slikama.

Da poštuje temeljna hologram slika je formirana, potrebno je da ga stavite na udaljenosti od 1 metra od oka. Kroz difrakcija rešetka treba gledati na smjer u kojem se avion valovi (obnovljena) izlazi iz nje. Pa kako je točno ravnih valova ući u oku promatrača, holografska slika je ravna. Čini nam se kao da je „prazan zid” koje ravnomjerno osvjetljava svjetlo ima istu boju kao odgovarajući lasera. Od posebnih znakova taj „zid” je oduzeta, to je nemoguće utvrditi koliko je daleko. Čini se kao da pogledate nalazi u nedogled preko zidova, ali možete vidjeti samo dio toga, što je moguće vidjeti kroz mali „prozor” koji je hologram. Stoga je hologram - ravnomjerno osvijetljen površinu na kojoj ne možemo vidjeti ništa vrijedno pažnje.

Difrakcija rešetka (hologram) nam omogućuje da promatrati nekoliko jednostavnih efekata. Oni mogu pokazati korištenje holograma i druge vrste. Prolaze kroz difrakcijskom rešetkom, svjetlosni snop podijeljen, tvore dva nova zraku. Pomoću laserske zrake može osvijetliti difrakcijske rešetke. Zračenje bi trebao biti različite boje od koje se koristi u snimanju. Kut savijanja boja snopa ovisi o tome što boje ima. Ako je crvena (dugo valne duljine), takav snop je savijen pod većim kutom od plave zrake, koja ima najmanju valnu duljinu.

Kroz rešetka može preskočiti mješavina svih boja, tj bijela. U tom slučaju, svaka boja komponenta holograma savija pod vlastitom kuta. Na izlaznom spektra nastaje sličan stvorio prizmu.

Plasman rešetka linija

Potezi rešetke treba biti vrlo blizu jedna drugoj da je vidljiv savijanje zrake svjetlosti. Na primjer, zakrivljenosti crvene zrake uzrokovanu 20 ° potrebno da razmak između utora ne prelazi 0,002 mm. Ako se mjesto više usko, zraka svjetlosti počinje savijati još više. Da bi se „pisati” je potrebno dati rešetke ploča, koja može snimati tako tanke dijelove. Nadalje, potrebno je da se ploča u procesu izlaganja i ostao potpuno nepomičan prilikom registracije.

Slika može biti premazani puno čak i na najmanji pokret, i to toliko da bi se u potpunosti ne razlikuje. U tom slučaju, ne vidimo uzorak interferencije, samo staklenu ploču preko cijele njegove površine ravnomjerno crne ili sive boje. Naravno, u ovom slučaju, neće igrati difrakcije učinke generira difrakcije rešetke.

Propusni i reflektirajuća hologram

Istražili smo difrakcijske rešetke se naziva prijenosa, jer djeluje u svjetlosti koja prolazi kroz njega. Ako uzrok rešetke linija nije na prozirnoj ploči, a na površini ogledala, dobivamo difrakcijske rešetke refleksija. To odražava svjetlost na različitim kutovima različitih boja. Prema tome, postoje dvije velike klase holograma - reflektirajuća i propusni. Prvo promatrati u reflektiranog svjetla, a drugi - u prolazu.