Holografija - to ... pojem, načela, uporaba

Holografska podoba danes se vse pogosteje uporablja. Nekateri celo verjamejo, da bo mogoče nadomestiti znane komunikacijska sredstva v daljšem časovnem obdobju. Če nam je všeč ali ne, zdaj pa se pogosto uporabljajo v različnih panogah. Na primer, vse nas so znane holografske nalepke. Veliko proizvajalcev, ki jih uporabljajo kot sredstvo za zaščito pred ponarejanjem. Spodnja slika prikazuje nekaj holografske nalepke. Njihova uporaba - je zelo učinkovit način za zaščito blaga in dokumentov pred ponarejanjem.

Zgodovina študija holografijo

Tridimenzionalna podoba, pridobljeno na podlagi količnika, pričel s študijem relativno pred kratkim. Vendar pa lahko govorimo o obstoju zgodovino njenega študija. Dennis Gabor, britanski znanstvenik, najprej opredelila leta 1948, je holografija. To odkritje je bilo zelo pomembno, vendar je njegova največja vrednost v času, ko še ni bilo jasno. Delal leta 1950, so raziskovalci trpeli zaradi pomanjkanja svetlobnega vira, ki ima skladnost - zelo pomembna lastnost za razvoj holografijo. Prvi laser je bil izdelan leta 1960. S to napravo je mogoče prejeti svetlobo, ki ima zadostno usklajenost. Juris Upatnieks in immet Leith, so ameriški znanstveniki ga uporablja za ustvarjanje prvega holograma. Z njihovo pomočjo je pridobila tridimenzionalne podobe predmetov.

V naslednjih letih se je nadaljevalo študija. Na stotine raziskovalnih člankov, ki so proučevale koncept holografijo, je od takrat objavila, in objavil več knjig o tej metodi. Vendar pa se ta dela naslovljene na strokovnjake in ne splošnega bralca. V tem članku bomo govorili o vseh razpoložljivih jezika.

Kaj je holografija

Lahko ponudimo naslednje opredelitve: holografija - dobimo z lasersko merilno fotografiji je. Vendar pa je ta definicija ni povsem zadovoljiv, saj je še veliko drugih vrst tridimenzionalnih slik. Vendar pa kaže najbolj pomembno: holografsko - tehnični način, ki omogoča, da "zapis" videz predmeta; lahko pomaga pridobiti tridimenzionalno sliko, ki izgleda kot prava stvar; uporaba laserjev je bila ključnega pomena za njen razvoj.

Holografija in njena uporaba

Študija holografija pomaga pojasniti številna vprašanja, povezana z običajnim fotografijo. Kot likovne umetnosti lahko tridimenzionalna slika tudi izziv slednje, saj vam omogoča, da bolj natančno in pravilno odražajo svet.

Znanstveniki včasih oddajajo obdobje v zgodovini človeštva s komunikacijskimi sredstvi, ki so bile znane v nekaterih stoletjih. Lahko rečem, na primer, ki obstajajo v starih hieroglifi v Egiptu, od izuma leta 1450 tiskarskega stroja. V zvezi z opazili danes tehnološkega napredka, novih načinov komuniciranja, kot so TV in telefon, imela prevladujoč položaj. Čeprav je holografski princip je še vedno v povojih, ko gre za njeno uporabo v medijih, obstaja razlog za domnevo, da naprava, ki temelji na njem bodo mogli nadomestiti znane načine komuniciranja v prihodnosti, ali vsaj razširiti obseg njihove uporabe.

Znanstvena fantastika literatura in priljubljena pritisnite pogosto predstavljena holografijo v napačnem, izkrivljena svetlobo. Pogosto ustvarjajo napačno predstavo o tej metodi. Tridimenzionalno sliko, videli prvič, fascinantno. Toda nič manj impresiven je fizična razlaga načela svojih naprav.

Vzorec poseg

Sposobnost videti predmete, ki temeljijo na dejstvu, da so svetlobni valovi lomljene ali se odbija od njih, se v naših očeh. Odbite svetlobe od predmeta označen z obliko valov čela vala, ki ustreza obliki predmeta. Slika temnimi in svetlimi progami (ali vrstic) ustvarili dve skupini skladnih svetlobnih valov, ki posegajo. To predstavlja volumsko holografijo. Podatkovni trakovi vsakokrat obsegajo kombinacijo, ki je odvisna samo od oblike valovnih front valov, ki sodelujejo med seboj. Ta slika se imenuje poseg. To se lahko določi, na primer, na fotografsko ploščo, če ste jo dali v mestu, kjer je poseg val.

Raznolikost hologramov

Metoda omogoča snemanje (register), ki se odbija od valov spredaj objekta, nato pa jo obnoviti, tako da gledalec občutek, da vidi pravo stvar, in je holografija. Ta učinek, ki je posledica dejstva, da je tridimenzionalna slika, pridobljenih v enakem obsegu kot prava stvar.

Obstaja veliko različnih vrst hologrami, v katerih je enostavno priti zmedeni. Da bi ugotovili, to ali ono vrsto, je treba zaužiti štiri ali celo pet pridevnikov. Od vseh sklopov, menimo, da le osnovne razrede, ki uporablja sodobno Holografija. Vendar pa morate najprej govori malo o tem valov pojav difrakcije. To nam omogoča, da oblikovanje (oziroma rekonstruirati) za korekture.

difrakcije

Če je predmet v pot svetlobe, on meče senco. Svetlobni loki okoli objekta, ki prihajajo deloma v regiji senci. Ta učinek se imenuje difrakcija. On je zaradi valov naravo svetlobe, ampak pojasniti, da je zelo težko natančno.

Samo v zelo majhnem kotu svetlobe prodre v regiji senci, tako da nam skoraj ne opazijo. Vendar, če obstaja množica majhnih ovir, razdalja med, ki predstavljajo le nekaj dolžin svetlobe val na poti, je ta učinek postane precej opazen.

Če padec čelnega vala pade na velikem enotnem oviro, "pade" ustrezen del, ki ne vpliva na preostalo površino čelnega vala. Če obstaja veliko manjših ovir na svoji poti, je spremenjena z difrakcijo, tako da se bo širjenje fotocelice imajo kvalitativno drugačno valovno fronto.

Transformacija je tako močna, da tudi svetloba se začne širiti v drugo smer. Izkazalo se je, da uklonska nam omogoča pretvorbo prvotno korekture v zelo razlikuje od njega. Tako, lom - mehanizem, s katerim smo dobili nov korekture. Naprava z njeno tvorbo, opisan zgoraj v besedilu uklonsko mrežico. Mi bo povedal več o tem.

uklonska mrežica

To je majhen plošča s njem deponiranih tankih vzporednih ravnih kapi (linije). Ti so razmaknjeni za stotino ali celo tisočinke milimetra. Kaj se zgodi, če laserski žarek na poti sreča z mrežo, ki je sestavljen iz številnih mehkih temnih in svetlih pasov? Del tega bo neposredno prehajajo skozi rešetke, in nekateri - curl. Tako je nastala dva nova žarke, ki izstopa na rešetko pod kotom na prvotno dolgi in se nahajajo na obeh straneh. Če ima en laserski žarek, na primer, je letalo z valovno fronto, sta nastala s strani novega žarka bo tudi ploskovni valovnih front. Tako, s prehajanjem skozi uklonska mrežica laserskega žarka, oblikujemo dva nova valovne fronte (ravno). Očitno lahko uklonska mrežica šteje kot najpreprostejši primer hologram.

hologram Registracija

Poznavanje osnovnih načel holografije je treba začeti s študijo dveh letalo valov frontah. Interakcija, tvorijo vzorec interference, ki je posneta na postavljeni na istem mestu, kjer je bil zaslon, fotografsko ploščo. Ta faza procesa (prvega) v holografijo se imenuje zapis (ali posnetek) holograma.

Obnovi sliko

Domnevamo, da je eden izmed ravnih valov - a, in drugi - V. Namreč reference vala in b - predmet, ki se odbija od objekta S slike je fiksna. To nikakor ne razlikuje od referenčnega vala. Vendar, kadar gre za ustvarjanje holograma tvorjen tridimenzionalno realni objekt znatno bolj zapletena valovne fronte svetlobe se odbija od objekta.

Vzorec poseg, če na fotografski film (tj podoba rešetke), - to je hologram. To je mogoče namestiti na sredino primarnega referenčnega snopa (laserski snop z ravnino korekture). V tem primeru sta obe strani oblikujejo 2 nov val spredaj. Prvi med njimi je natančna kopija valov spredaj objekta, ki se razširja v isti smeri kot val W. se je zgornji korak imenuje rekonstruirana podoba.

Holografski Postopek

Vzorec poseg, ki ga je ustvaril dveh ravnih koherentnih valov je po snemanju na fotografski plošči je naprava, ki omogoča, da si opomore druge osvetlitve ravninskega vala v primeru enega od teh valov. Holografski postopek, ima torej naslednje korake: evidentiranje in naknadno "skladiščenje" valovne sprednji cilja v obliki holograma (interferenčni vzorec) in njegovo rekonstitucijo kadarkoli po prehodu skozi hologram referenčno valov.

Ob valovne fronte lahko dejansko obstajajo. Na primer, lahko se odraža realnega objekta, če pa je skladen referenčni val. kakršen koli dveh valovnih front, ki imajo skladnost oblikovana, vzorec poseg - to je naprava, ki vam omogoča pretvorbo zaradi uklona enega od teh področjih na drugi strani. To je, kjer je skrit ključ do pojava holografijo. Dennis Gabor prvi odkril to lastnost.

Podoba opazovanje ustvari hologram

V našem času, se je začel uporabljati s posebno napravo za branje hologramov - holografski projektor. To vam omogoča, da pretvorite sliko iz tridimenzionalni na dva. Kljub temu, da si ogledate preprosto hologram, holografski projektor ni potrebna. Na kratko opišite, kako ravnati s takimi slikami.

Upoštevati osnovna hologramska slika je nastala, je potrebno, da se da na razdalji 1 metra od oči. Skozi uklonsko mrežico mora pogledati, v katero smer (obnovljena) letalo valovi, ki prihajajo iz nje. Torej, kako točno letalo valovi vstopijo v oko opazovalca, holografski slika je tudi ravna. Zdi se nam, kot da "prazno steno", ki enakomerno osvetljuje svetloba, ki ima isto barvo kot ustrezen laser. Ker posebnih znakov ta "Wall" je ogroženih, je nemogoče ugotoviti, kako daleč je. Zdi se, kot da si ogledate na nahaja v neskončnosti nad stene, pa si lahko ogledate le del tega, kar je mogoče videti skozi majhen "okno", ki je hologram. Zato je hologram - je enakomerno osvetljena površino, na kateri ne moremo videti ničesar vreden pozornosti.

Uklonska mrežica (hologram), nam omogoča, da opazujejo nekaj preprostih učinkov. Lahko dokažejo uporabo hologrami in druge vrste. Skozi uklonska mrežica, svetlobni žarek deljena, ki tvori dve novi žarek. Uporaba laserske žarke lahko osvetli vsako uklonska mrežica. Sevanje mora biti drugačne barve od tiste, uporabljene v snemanje. Kot upogibanja barvni snopa je odvisna od kakšne barve ima. Če je rdeča (že dolgo valovno dolžino), je tak žarek upognjena pod večjim kotom kot modri žarek, ki ima najmanjšo valovno dolžino.

Skozi rešetko lahko preskočite mešanica vseh barv, torej bela. V tem primeru je vsaka barva komponenta hologram upogne pod svojim kotom. Na izhodni spekter je oblikovana podobno ustvaril prizmo.

Postavitev rešetke linij

Strokes za rešetke morajo biti zelo blizu drug drugemu, da je opazen upogib svetlobnih žarkov. Na primer, ukrivljenosti rdečega žarka za 20 ° je treba, da razdalja med utori ne presega 0,002 mm. Če se bolj postaviti, žarek svetlobe začne bend še bolj. Da bi "pisati", ki bo določena mreža plošča, ki lahko posname tako tanke dele. Poleg tega, da je potrebno do krožnika v procesu izpostavljenosti in je ostala povsem negibno med registracijo.

Slika se lahko zamazan veliko, tudi ob najmanjšem gibanju, tako zelo, da bi bilo popolnoma nerazpoznavni. V tem primeru, ne vidimo interferenčni vzorec, samo stekleno ploščo po svoji celotni površini enakomerno črno ali sivo. Seveda, v tem primeru, ne bo igral difrakcije učinke, ki jih povzročajo uklonsko mrežico.

Oddajni in odbojna hologramska

Pregledali smo z uklonsko mrežico imenuje prenos, saj deluje v luči, ki poteka skozi to. Če je vzrok za rešetke črte ni na pregledno ploščo in na površini ogledala, dobimo uklonsko mrežico odbojnost. To odseva svetlobo na različnih zornih kotov različnih barv. Zato obstajata dve široki razredi hologrami - odsevni in prepustne. Najprej opazimo pri svetlobi, in drugi - mimogrede.