Holografia - se ... käsite, periaatteessa, sovellus

Hologrammikuva tänään käytetään yhä enemmän. Jotkut jopa uskovat, että se voi korvata tunnetun viestintävälineitä ajan. Halusimmepa sitä tai ei, mutta nyt sitä käytetään laajalti eri toimialoilla. Esimerkiksi kaikki meistä ovat tuttuja holografinen tarroja. Monet valmistajat käyttävät niitä keinona suojaa väärentämistä. Kuva alla esitetään joitakin holografinen tarroja. Niiden soveltaminen - erittäin tehokas tapa suojata tavaroiden ja asiakirjojen väärentämistä.

Historian tutkimuksen Holografian

Kolmiulotteinen kuva seurauksena saatu taittumisen, alkoi tutkia melko äskettäin. Voimme kuitenkin puhua olemassaolosta sen aiempi tutkimus. Dennis Gabor brittiläinen tiedemies, tunnistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1948, se on holografia. Tämä löytö oli hyvin tärkeä, mutta sen suurin arvo tuolloin ei ollut vielä nähtävissä. Työskenteli vuonna 1950, tutkijat ovat kärsineet puutteesta valonlähteen, jonka yhtenäisyys - erittäin tärkeä ominaisuus kehittämiselle holografia. Ensimmäinen laser valmistettiin vuonna 1960. Tämän laitteen avulla on mahdollista saada valoa, jolla on riittävä yhtenäisyys. Juris Upatnieks ja immet Leith, Yhdysvaltain tutkijat ovat käyttäneet sitä luoda ensimmäinen hologrammi. Niiden avulla se saadaan kolmiulotteisia esineiden kuvia.

Seuraavina vuosina, tutkimus jatkui. Satoja tutkielmia on tarkasteltu käsitettä holografia on sittemmin julkaistu, ja julkaissut useita kirjoja tällä menetelmällä. Nämä työt ovat suunnattu ammattilaisille eikä lukijaa. Tässä artikkelissa puhumme kaikesta ymmärrettävällä kielellä.

Mikä on Holografia

Voit tarjota seuraavia määritelmä: holografiaa - saadaan laserin tilavuuden kuvan. Tämä määritelmä ei ole täysin tyydyttävä, koska on olemassa monia muita kolmiulotteisia kuvia. Se kuitenkin kuvastaa merkittävimmät: holografia - tekninen menetelmä, jonka avulla voidaan "record" ulkonäkö objektin; se voi auttaa saamaan kolmiulotteinen kuva, joka näyttää aidolta; lasereiden käytölle on ollut ratkaisevan tärkeää sen kehittämiseen.

Holografia ja sen soveltaminen

holografia tutkimus auttaa selventämään monia kysymyksiä liittyy perinteisiin valokuvaukseen. Kuten kuvataiteen kolmiulotteisen kuvan voi jopa haastaa jälkimmäisen, koska sen avulla voit heijastaa maailmaan tarkemmin ja oikein.

Tutkijat joskus päästää aikakauden ihmiskunnan historiassa viestinnän keinoin, joiden tiedettiin tietyissä vuosisatoja. Voit sanoa esimerkiksi nykyisten antiikin hieroglyfit Egyptissä keksinnön 1450 painokone. Yhteydessä havaittu nykyään tekninen kehitys, uudet viestintävälineet, kuten televisio ja puhelin, määräävä asema. Vaikka holografinen periaate on vielä lapsenkengissään, kun se tulee sen käytön tiedotusvälineissä, on syytä uskoa, että laite, joka perustuu sen voi korvata tunnetun viestintävälineitä tulevaisuudessa, tai ainakin laajentaa niiden soveltamista.

Science fiction kirjallisuutta ja suosittu paina kuvataan usein holografia väärässä, vääristynyt valoa. Ne muodostavat usein väärä käsitys tästä menetelmästä. Kolmiulotteinen kuva, nähdään ensimmäistä kertaa, kiehtovaa. Mutta yhtä vaikuttava on luonnollinen selitys periaatteen sen laitteita.

Interferenssikuvion

Kyky nähdä esineitä perustuu siihen, että valonsäteet taittuvat toimesta tai heijastuu niistä, päästä silmämme. Heijastunut valo objektin tunnettu aaltomuoto aaltorintaman muotoa vastaava esineen. Kuva valon ja pimeyden raidat (tai viivat) luoda kaksi ryhmää koherenttia valoa aaltoja, jotka häiritsevät. Tämä muodostaa tilavuus holografiassa. Tiedot nauhat kussakin tapauksessa käsittää yhdistelmän, joka riippuu vain muodon aaltorintaman aaltoja, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Tällainen kuva kutsutaan häiriöitä. Se voidaan kiinnittää esimerkiksi valokuvauslevylle, jos laitat sen paikkaan, jossa on aaltohäiriötä.

Erilaisia hologrammeja

Menetelmän avulla voit tallentaa (rekisteri) heijastunut aalto edessä, ja sitten palauttaa sen niin, että katsoja tuntuu, että hän näkee todellinen asia, ja on holografia. Tämä vaikutus, joka johtuu siitä, että kolmiulotteinen kuva saadaan samassa määrin kuin todellinen asia.

On olemassa monia erilaisia hologrammeja, jossa se on helppo saada sekaisin. Jotta voitaisiin ratkaista tämä tai sellainen, tulisi nauttia neljä tai jopa viisi adjektiiveja. Kaikkien niiden sarjat, pidämme vain perus luokkaa, että käyttää nykyaikaisia holografiassa. Kuitenkin sinun on ensin puhua hieman tästä aallon ilmiötä diffraction. Että se antaa meille mahdollisuuden suunnitella (tai pikemminkin rekonstruoida) aaltorintaman.

diffraktio

Jos esine on tiellä valon, hän heittää varjon. Valo taipuu esineen ympärille tulleen osittain varjoon alueelle. Tämä vaikutus on nimeltään diffraktion. Hän johtuu aaltoluonteen valoa, mutta selittää se on melko vaikea tarkasti.

Vain hyvin pieni kulma valon tunkeutuu katvealueella, joten me melkein eivät huomaa sitä. Kuitenkin, jos on olemassa useita pieniä esteitä, joiden välinen etäisyys ovat vain muutamia pituudet valon aallon matkalla, tämä vaikutus tulee varsin huomattava.

Jos syksyllä aaltorintaman osuu suuri yksittäinen este, "kuuluu" asiaankuuluvat osa sitä, joka ei vaikuta jäljellä alueella aaltorintaman. Jos on paljon pieniä esteitä sen tiellä, se on muutettu diffraktio siten, että leviäminen valoveräjän on laadullisesti eri aaltorintaman.

Muutos on niin voimakas, että edes valo alkaa levitä toiseen suuntaan. On käynyt ilmi, että diffraktio avulla voimme muuntaa alkuperäisen aaltorintaman hyvin erottua siitä. Siten diffraktio - mekanismi, jolla saamme uutta aaltorintaman. Edellä kuvattu laite muodostamalla se, kutsutaan diffraktiohila. Kerromme siitä lisää.

diffraktiohila

Tämä on pieni levy, jossa on saostettu ohut yhdensuuntaista suoraa iskua (riviä). Ne ovat toisistaan erillään sadasosa tai jopa tuhannesosa millimetrin. Mitä tapahtuu, jos lasersäde sen matkalla täyttää ruudukko, joka koostuu useista sumea tummien ja vaaleiden bändejä? Osa siitä kulkee suoraan tankojen läpi, ja jotkut - kiemura. Näin muodostettu kaksi uutta palkit, jotka poistuvat hila tietyssä kulmassa alkuperäiseen palkin ja sijaitsevat sen molemmin puolin. Jos on lasersäde, esimerkiksi tasossa aaltorintama, kaksi on muodostettu puolin uusi palkki on myös tasomainen aaltorintaman. Näin ollen, läpi diffraktiohila lasersäde, muodostamme kaksi uutta aaltorintamina (tasainen). Ilmeisesti Diffraktiohila voidaan pitää Yksinkertaisin esimerkki hologrammin.

hologrammi Register

Perehtyneisyys perusperiaatteiden Holografian pitäisi alkaa tutkimus kahden tasoaallon rintamalla. Vuorovaikutuksessa, ne muodostavat interferenssikuvio, joka on tallennettu sijoitetaan samaan paikkaan, jossa oli näytön, valokuvaus- levyllä. Tässä vaiheessa prosessia (ensimmäinen) on holografiaa kutsutaan levy (tai tallennus) hologrammin.

Palauta kuva

Oletamme, että yksi tasoaaltojen - A ja toinen - V Nimittäin viite aalto, ja B - aihe, joka heijastuu kohteesta, jonka kuva on kiinteä. Se voi mitenkään eroaa referenssiaalto. Kuitenkin, kun luodaan hologrammi on muodostettu kolmiulotteisen todellinen objekti huomattavasti monimutkaisempi aaltorintaman heijastuvan valon esineen.

Interferenssikuvio, jos valokuvausfilmille (eli kuva hilan), - tämä on hologrammi. Se voidaan sijoittaa polku ensisijaisen referenssisäteen (lasersäteen tasossa aaltorintaman). Tässä tapauksessa, molemmille puolille on muodostettu 2 uuden aallon edessä. Ensimmäinen niistä on tarkka kopio esineen aaltorintaman joka etenee samaan suuntaan kuin aallon W. edellä vaiheessa kutsutaan rekonstruoidun kuvan.

Holografinen prosessi

Interferenssikuvion, joka on luotu kaksi tasossa yhtenäinen aallot on tallennuksen jälkeen valokuvateollisuuden levy on laite, jonka avulla voidaan palauttaa muiden tasoaalto valaistuksen tapauksessa yhden näistä aaltoja. Holografinen prosessi, mikä on seuraavat vaiheet: rekisteröinti ja sen jälkeen "varastointi" aalto objektiivin edessä muodossa hologrammin (interferenssikuvion) ja sen saattamisen milloin tahansa sen jälkeen, kun läpi referenssiaalto hologrammi.

Aihe aaltorintama voi todella olla mikä tahansa. Esimerkiksi, se voi olla heijastunut todellinen esine, kun taas jos se on koherentti referenssi aalto. Muodostaa jollain kahdella aaltorintamia jolla johdonmukaisuutta, interferenssikuvio - tämä on laite, jonka avulla voit muuntaa koska diffraktio yhden näistä rintamalla muissa. Tässä on piilotettu avain ilmiö holografia. Dennis Gabor ensimmäinen löydetty tätä ominaisuutta.

Havainnon tuottaman kuvan hologrammissa

Meidän aikanamme se alettiin käyttää erityinen laite lukemiseen hologrammeja - holografinen projektori. Sen avulla voit muuntaa kuvan kaksi- ja kolmiulotteisia. Kuitenkin tarkastella yksinkertaisen hologrammi, holografinen projektori ei tarvita. Kerrotaan lyhyesti miten käsitellä tällaisia kuvia.

Tarkkailla elementary hologrammin on muodostettu, on välttämätöntä saattaa se etäisyydellä 1 metrin päässä silmästä. Kautta Diffraktiohila on tarkasteltava, mihin suuntaan kone aallot (palautettu) tulee ulos siitä. Joten miten tasoaaltoa anna näköelimestä, hologrammi on myös tasainen. Se näyttää meille, jos "tyhjä seinä", joka tasaisesti valaisee valo, jolla on sama väri kuin vastaava laser. Koska erityisiä merkkejä tästä "Wall" on menettänyt, on mahdotonta määritellä, kuinka kaukana se on. Näyttää siltä, että tarkastellaan sijaitsee äärettömään muurien yli, mutta voit nähdä vain osan siitä, mikä on mahdollista nähdä läpi pienen "ikkuna", joka on hologrammi. Siksi hologrammi - valaistaan tasaisesti pinnan, jolle emme voi nähdä mitään huomionarvoinen.

Diffraktiohilavälineen (hologrammissa) avulla voimme huomioida muutamia yksinkertaisia vaikutuksia. He voivat osoittaa käytön hologrammien ja muu. Läpi diffraktiohila, valonsäde on jaettu, muodostuu kaksi uutta palkki. Käyttämällä lasersäteitä voidaan valaista mitä tahansa taittohilan. Säteilyn tulisi olla eri väri, joka käytetään sen tallennuksen. Kulma väri palkin taipuminen riippuu siitä minkä värinen hän on. Jos se on punainen (pitkän aallonpituuden), tällainen säde on taivutettu suurempaan kulmaan kuin sininen palkki, joka on pienin aallonpituus.

Ritilän läpi voi ohittaa sekoitus kaikki värit, eli valkoinen. Tässä tapauksessa, kullekin värikomponentille hologrammin taipuu omalla kulma. Ulostulossa spektri on muodostettu samanlainen luotu prisman.

Sijoittaminen hilan linjat

Aivohalvauksia ritilän olisi hyvin lähellä toisiaan, että se oli havaittavissa taipuminen valonsäteet. Esimerkiksi, kaarevuuden punaisen palkin 20 ° on välttämätöntä, että urien välinen etäisyys ei ylitä 0,002 mm. Jos ne saattavat tiiviimmin, valonsäde alkaa taipua vieläkin. Jotta "kirjoittaa" tietyn ristikko levy tarvitaan, joka voidaan tallentaa niin ohut osia. Lisäksi on tarpeen levyyn prosessissa altistumisen ja pysyi täysin liikkumattomana rekisteröinnin aikana.

Kuva voidaan sotkee paljon jopa pienimmänkin liikkeen, jopa niin paljon, että se olisi täysin mahdoton. Tässä tapauksessa, näemme ei interferenssikuvio, vain lasilevy yli sen koko pinnan tasaisesti musta tai harmaa. Tietenkin tässä tapauksessa, ei toista diffraktiovaikutus synnyttämää taivehilaa.

Läpäisevä ja heijastava hologrammi

Olemme tutkineet diffraktiohilavälineen kutsutaan lähetyksen, koska se toimii kulkevan valon läpi. Jos syy ristikko linja ei ole läpinäkyvää levyä, ja pinnalle peilin, saadaan diffraktiohila heijastavuus. Se heijastaa valoa eri kulmissa eri värejä. Näin ollen, on olemassa kaksi laajaa luokkaa hologrammien - heijastava ja läpäisevä. Ensimmäinen havaittu heijastuneen valon, ja toinen - ohimennen.