Holographie – es … Das Konzept, das Prinzip Anwendung

Holographisches Bild von heute wird zunehmend genutzt. Manche glauben sogar, dass es die bekannten Kommunikationsmittel im Laufe der Zeit ersetzen kann. Wie es oder nicht, aber jetzt ist es weit verbreitet in verschiedenen Branchen eingesetzt. Zum Beispiel sind alle von uns sind vertraut holographische Aufkleber. Viele Hersteller sie als Mittel zum Schutz gegen Fälschung verwenden. Das Foto unten zeigt einige holografische Aufkleber. Ihre Anwendung – eine sehr effektive Art der Waren und Dokumente vor Fälschung zu schützen.

Die Geschichte der Studie der Holographie

Dreidimensionales Bild als Folge der Brechung erhalten, begann vor relativ kurzer Zeit zu studieren. Wir können jedoch von der Existenz der Geschichte ihrer Studie sprechen. Dennis Gabor, britische Wissenschaftler, zunächst im Jahr 1948 identifiziert, ist es Holographie. Diese Entdeckung war sehr wichtig, aber sein größter Wert war zu der Zeit noch nicht erkennbar. Arbeitete in den 1950er Jahren haben die Forscher aus dem Mangel an einer Lichtquelle erlitt eine Kohärenz mit – einem sehr wichtiges Merkmal für die Entwicklung der Holographie. Der erste Laser wurde 1960 hergestellt. Mit diesem Gerät ist es möglich, Licht mit ausreichender Kohärenz zu erhalten. Juris Upatnieks und immet Leith, haben US-Wissenschaftler verwendeten das erste Hologramm zu erstellen. Mit ihrer Hilfe erhalten sie dreidimensionale Bilder von Objekten.

In den folgenden Jahren setzte sich die Studie. Hunderte von Forschungsarbeiten, die das Konzept der Holographie untersucht, ist seit veröffentlicht worden, und viele Bücher über diese Methode veröffentlicht. Allerdings sind diese Arbeiten an Fachleute und nicht den allgemeinen Leser. In diesem Artikel werden wir über alle verständliche Sprache sprechen.

Was ist Holographie

Sie können die folgende Definition an: Holographie – wird durch das Laser-Volumen Foto erhalten. Allerdings ist diese Definition nicht ganz zufriedenstellend, da es viele andere Arten von dreidimensionalen Bildern sind. Allerdings spiegelt es die bedeutendste: Holographie – ein technisches Verfahren, die das Aussehen eines Objekts auf „Record“ ermöglicht; es kann helfen, ein dreidimensionales Bild zu erhalten, wie die reale Sache aussieht; der Einsatz von Lasern hat für seine Entwicklung von entscheidender Bedeutung.

Holographie und seine Anwendung

Holographie Studie hilft, viele der Fragen zu klären mit konventioneller Fotografie verbunden. Als Kunst dreidimensionales Bild kann diese sogar in Frage stellen, weil es Ihnen die Welt genauer und richtig reflektieren kann.

Wissenschaftler manchmal Ära in der Geschichte der Menschheit durch Kommunikation emittieren, die in bestimmten Jahrhunderten bekannt waren. Man kann sagen , zum Beispiel von in der alten Hieroglyphen Ägyptens bestehenden, von der Erfindung im Jahr 1450 der Druckmaschine. Im Zusammenhang mit der beobachtete heute technologische Fortschritte, neue Kommunikationsmittel, wie TV und Telefon, besetzt eine beherrschende Stellung. Obwohl das holographische Prinzip noch in den Kinderschuhen steckt, wenn es in den Medien auf seine Verwendung kommt, gibt es Grund, dass das Gerät auf sich in der Lage zu ersetzen, die bekannten Mittel der Kommunikation in der Zukunft oder zumindest erweitern den Umfang ihrer Anwendung basiert zu glauben.

Science-Fiction-Literatur und populäre Presse oft dargestellt Holographie in dem falschen, verzerrten Licht. Sie schaffen oft eine falsche Vorstellung über diese Methode. Dreidimensionales Bild, zum ersten Mal, faszinierend zu sehen. Aber nicht minder beeindruckend ist die physikalische Erklärung des Prinzips seiner Geräte.

Das Interferenzmuster

Die Fähigkeit, Objekte zu sehen, basieren auf der Tatsache, dass Lichtwellen durch gebrochen werden oder von ihnen reflektiert wird, erhalten in unsere Augen. Reflektiertes Licht von einem durch die Wellenform der Wellenfront gekennzeichnet Objekt an die Form des Objektes entspricht. Bild von dunklen und hellen Streifen (oder Linien) erzeugen zwei Gruppen von kohärenten Lichtwellen, die stören. Dies bildet ein Volumen Holographie. Die Datenstreifen in jedem Fall eine Kombination, die nur von der Form der Wellenfronten Wellen, die miteinander interagieren, abhängt. Ein solches Bild wird Interferenz genannt. Es kann beispielsweise festgelegt werden, auf einer Fotoplatte, wenn Sie es in einem Ort, wo es ist ein Welleninterferenz.

Die Vielfalt von Hologrammen

Methode ermöglicht es Ihnen (Register) von dem Objekt reflektierte Wellenfront zu erfassen, und dann ist es wieder herzustellen, so dass der Betrachter das Gefühl, dass er die reale Sache sieht, und ist die Holographie. Dieser Effekt, der auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass das dreidimensionale Bild in gleichem Maße wie die reale Sache erhalten wird.

Es gibt viele verschiedene Arten von Hologrammen, in der es leicht zu verwechseln. Um diese oder jene Art zu bestimmen, sollten vier oder sogar fünf Adjektive verzehrt werden. Aus allen ihren Sets, betrachten wir die grundlegenden Klassen nur die moderne Holographie verwendet. Allerdings müssen Sie zuerst ein wenig über diese Welle Phänomen der Beugung sprechen. Dass es uns (oder besser gesagt zu rekonstruieren), um die Wellenfront entwerfen kann.

Beugung

Wenn ein Objekt im Weg des Lichts ist, wirft er einen Schatten. Lichtbögen um das Objekt herum, kommen teilweise in den Schattenbereich. Dieser Effekt wird Beugung genannt. Er ist auf die Wellennatur des Lichts, aber zu erklären, es ziemlich schwierig ist, sich strikt an.

Nur in einem sehr kleinen Winkel von Licht dringt in den Schattenbereich, so dass wir es fast nicht bemerken. Wenn es jedoch eine Vielzahl von kleinen Hindernissen ist, ist der Abstand zwischen dem nur ein paar Längen der Lichtwelle auf dem Weg darstellt, wird dieser Effekt deutlich spürbar.

Wenn der Fall der Wellenfront auf einem einzelnes großes Hindernis fällt, „fällt“ der relevante Teil davon, dass nicht die verbleibende Fläche der Wellenfront nicht beeinträchtigt. Wenn es viele kleine Hindernisse in den Weg, so wird es durch Beugung so modifiziert, dass der Lichtschranke die Ausbreitung wird eine qualitativ andere Wellenfront haben.

Die Transformation ist so stark, dass selbst Licht in der anderen Richtung zu verbreiten beginnt. Es stellt sich heraus, dass der Beugungs uns erlaubt, die ursprüngliche Wellenfront in einem sehr verschieden von ihm zu konvertieren. Somit Beugungs – der Mechanismus, durch den bekommen wir die neue Wellenfront. Die oben beschriebene Vorrichtung durch sie gebildet wird , bezeichnet als ein Beugungsgitter. Wir werden mehr darüber erzählen.

Beugungsgitter

Dies ist eine kleine Platte mit einem darauf abgelagerten dünnen parallelen geraden Strichen (Linien). Sie werden von einem Hundertstel oder gar Tausendstel Millimeter voneinander beabstandet sind. Was passiert, wenn der Laserstrahl auf seinem Weg trifft das Gitter, das aus einer Anzahl von Fuzzy dunklen und hellen Streifen besteht? Ein Teil davon wird direkt durch die Gitterstäbe passieren, und einige – curl. der Ausgang des Gitter in einem bestimmten Winkel zur ursprünglichen Strahl also zwei neue Strahlen gebildet und auf beiden Seiten davon angeordnet sind. Wenn man einen Laserstrahl, die beispielsweise eine ebene Wellenfront, die zwei von den Seiten des neuen Strahls gebildet wird ebenfalls eine planare Wellenfronten aufweisen. Somit kann durch durch ein Beugungsgitter Laserstrahl verläuft, bilden wir zwei neue Wellenfronten (flach). Offenbar kann das Beugungsgitter als einfachstes Beispiel eines Hologramms betrachtet werden.

Hologramm Register

Die Vertrautheit mit den grundlegenden Prinzipien der Holographie sollte mit einer Studie der beiden ebenen Wellenfronten beginnen. Interagieren, bilden sie ein Interferenzmuster, das auf einem an der gleichen Stelle platziert aufgezeichnet wird, in dem ein Bildschirm, fotografische Platte war. Diese Stufe des Verfahrens (die ersten) in der Holographie ist eine Aufzeichnung (oder Aufzeichnung) des Hologramms genannt.

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Wir gehen davon aus, dass eine der ebenen Wellen – A, und die zweiten – V. D. h Wellen-Referenz und B – das Subjekt, das von dem Objekt, dessen Bild reflektiert wird, fixiert ist. Es kann in keiner Weise unterscheidet sich von der Referenzwelle. Wenn jedoch das Hologramms Schaffung gebildet dreidimensionale reales Objekt wesentlich komplexe Wellenfront von Licht von dem Objekt reflektiert wird.

Das Interferenzmuster auf einem fotografischen Film vorgesehen ist (dh ein Bild des Gitters), – das ist das Hologramm. Es kann in dem Pfad des primären Referenzstrahls (Laserstrahl mit einer ebenen Wellenfront) platziert werden. In diesem Fall sind beide Seiten 2 neue Wellenfront gebildet. Die erste von ihnen ist eine exakte Kopie der Objektwellenfront, die in der gleichen Richtung ausbreitet wie die Welle W. Der obige Schritt das rekonstruierte Bild genannt wird.

Der holographische Prozeß

Das Interferenzmuster, das durch zwei ebene erzeugt kohärente Wellen ist nach dem Einschalten des photographischen Platte Aufzeichnung ist eine Vorrichtung , wodurch die andere ebene Welle Ausleuchtung bei einer dieser Wellen erholen. Der holographische Prozeß, hat somit die folgenden Schritte: Erfassung und nachfolgender „Speicher“ der Wellenfront des Ziels in der Form eines Hologramm (Interferenzmuster) und ihre Rekonstitution zu jeder Zeit nach dem Durchgang durch die Referenzwelle Hologramm.

Gegenstand Wellenfront kann jeder tatsächlich sein. Zum Beispiel kann es aus einem realen Objekt reflektiert werden, während, wenn es sich um ein kohärentes Referenzwelle ist. Gegründet wurde sie von zwei beliebigen Wellenfronten Kohärenz aufweist, wobei die Interferenzmuster – das ist ein Gerät, das Sie aufgrund der Beugung eines dieser Fronten in die andere zu konvertieren. Dies ist, wo die versteckten Schlüssel zu dem Phänomen der Holographie. Dennis Gabor entdeckte diese Eigenschaft.

Das Beobachtungsbild durch das Hologramm erzeugt

In unserer Zeit, begann sie eine spezielle Vorrichtung zum Lesen von Hologrammen verwendet werden – holographischen Projektor. Es erlaubt Ihnen, ein Bild von zwei- bis dreidimensionale umzusetzen. Jedoch ein einfaches Hologramm, holographischer Projektor anzuzeigen ist nicht erforderlich. Beschreiben Sie kurz, wie man mit solchen Bildern beschäftigen.

Um das Elementarhologrammbild zu beobachten gebildet wird, ist es notwendig, sie in einem Abstand von 1 m Entfernung von dem Auge zu platzieren. Durch Beugung muss Gitter in Richtung sehen, in der die ebenen Wellen (wieder) kommen aus ihm heraus. Wie genau ebene Wellen das Auge des Betrachters ein, ein holographisches Bild ist auch flach. Es erscheint uns als ob „leere Wand“ , die gleichmäßig um das Licht mit der gleichen Farbe wie der entsprechenden beleuchtet Laser. Da die spezifischen Zeichen dieser „Wand“ beraubt wird, ist es unmöglich zu bestimmen, wie weit ist es. Es scheint, als wenn man sich die im Unendlichen über die Mauern befanden aussehen, aber man kann nur einen Teil davon sehen, was möglich ist, durch ein kleines „Fenster“, um zu sehen, dass ein Hologramm ist. Daher ist ein Hologramm – gleichmäßig zu beleuchtende Fläche, auf die wir nichts beachtenswert sehen.

Das Beugungsgitter (Hologramm) ermöglicht es uns, ein paar einfachen Effekte zu beobachten. Sie können die Verwendung von Hologrammen und anderen Art zeigen. Der durch die Beugungsgitter, ist der Lichtstrahl geteilt, wodurch zwei neuen Strahl. Unter Verwendung von Laserstrahlen kann eine beliebige Beugungsgitter beleuchten. Die Strahlung sollte eine andere Farbe als in seiner Aufnahme verwendet werden. Der Winkel des Biegefarbstrahl hängt davon ab, welche Farbe er hat. Wenn es rot (die langwellige) ist ein solcher Strahl wird in einem größeren Winkel als der blaue Strahl gebogen, die die kleinste Wellenlänge aufweist.

Durch das Gitter eine Mischung aller Farben überspringen kann, also weiß. In diesem Fall wird jede Farbkomponente des Hologramm beugt sich unter seinem eigenen Winkel. Am Ausgangsspektrum ist ähnlich den erstellt Prisma gebildet.

Platzierung der Gitterlinien

Strokes des Gitters sollte sehr nahe beieinander sein, dass es merkliche Biegung von Lichtstrahlen war. Zum Beispiel, um die Krümmung des roten Strahls um 20 ° ist erforderlich, dass der Abstand zwischen den Nuten nicht 0,002 mm nicht übersteigt. Wenn sie genauer zu platzieren, beginnt ein Lichtstrahl noch zu biegen. Um eine gegebene Gitterplatte zu „schreiben“ benötigt wird, die so dünn Teile aufnehmen. Darüber hinaus ist es notwendig, in dem Prozess der Exposition auf der Platte und blieb während der Registrierung völlig bewegungslos.

Das Bild kann bei der geringsten Bewegung viel sogar verschmiert werden, so sehr, dass es völlig nicht zu unterscheiden wäre. In diesem Fall sehen wir keine Interferenzmuster, nur eine Glasplatte über ihre gesamte Oberfläche gleichmäßig schwarz oder grau. Natürlich, in diesem Fall wird nicht Beugungseffekte durch ein Beugungsgitter erzeugt spielen.

Transmissiven und reflektiven Hologramm

Wir haben das Beugungsgitter bezeichnet als ein Getriebe untersucht, weil es in dem lichtdurchquert wirkt. Wenn die Ursache der Gitterlinie nicht auf der transparenten Platte ist, und auf der Oberfläche des Spiegels, erhalten wir ein Reflexionsbeugungsgitter. Es reflektiert das Licht in unterschiedlichen Winkeln in verschiedenen Farben. Dementsprechend gibt es zwei große Klassen von Hologrammen – reflektiven und transmissiven. Zuerst im reflektierten Licht beobachtet, und die zweite – im Vorbeigehen.