Holografi - ia ... Konsep ini, prinsip, permohonan

imej hologram hari ini semakin digunakan. Ada juga yang percaya bahawa ia boleh menggantikan cara dikenali komunikasi dari masa ke masa. Suka atau tidak, tetapi kini ia digunakan secara meluas dalam pelbagai industri. Sebagai contoh, kita semua adalah pelekat hologram biasa. Banyak pengeluar menggunakan mereka sebagai satu cara perlindungan terhadap pemalsuan. gambar di bawah menunjukkan beberapa pelekat hologram. permohonan mereka - cara yang sangat berkesan untuk melindungi barang-barang dan dokumen terhadap pemalsuan.

Sejarah kajian Holografi

Tiga dimensi imej diperoleh hasil biasan, mula mengkaji baru-baru ini. Walau bagaimanapun, kita boleh bercakap tentang kewujudan sejarah diteliti. Dennis Gabor, ahli sains British, pertama kali dikenal pasti pada tahun 1948, ia adalah Holografi. Penemuan ini adalah sangat penting, tetapi nilai yang paling besar pada masa yang belum lagi jelas. Bekerja dalam tahun 1950-an, para penyelidik telah mengalami kekurangan sumber cahaya mempunyai kepaduan - satu ciri yang sangat penting untuk pembangunan Holografi. Laser pertama telah dihasilkan pada tahun 1960. Dengan peranti ini, ia adalah mungkin untuk menerima cahaya mempunyai kepaduan mencukupi. Juris Upatnieks dan immet Leith, Saintis AS telah digunakan untuk mencipta hologram pertama. Dengan bantuan mereka ia mendapat imej tiga dimensi objek.

Dalam tahun-tahun berikutnya, kajian yang berterusan. Beratus-ratus kertas penyelidikan yang mengkaji konsep Holografi, sejak itu telah diterbitkan, dan menerbitkan banyak buku mengenai kaedah ini. Walau bagaimanapun, kerja-kerja ini ditujukan kepada golongan profesional dan bukan pembaca umum. Dalam artikel ini kita akan bercakap tentang segala-galanya bahasa boleh akses.

Apa yang Holografi

Anda boleh menawarkan definisi berikut: Holografi - diperolehi oleh laser isipadu photo. Walau bagaimanapun, definisi ini tidak sepenuhnya memuaskan, kerana terdapat lain-lain jenis gambar tiga dimensi. Walau bagaimanapun, ia mencerminkan ketara paling: Holografi - kaedah teknikal yang membolehkan untuk "rekod" kemunculan objek; ia boleh membantu mendapatkan imej tiga dimensi yang kelihatan seperti benda yang sebenar; penggunaan laser dianggap penting untuk pembangunan.

Holografi dan aplikasinya

kajian Holografi membantu menjelaskan banyak isu-isu yang berkaitan dengan fotografi konvensional. Sebagai seni halus imej tiga dimensi juga boleh mencabar yang kedua, kerana ia membolehkan anda untuk menggambarkan dunia lebih tepat dan betul.

Ahli-ahli sains kadang-kadang memancarkan era dalam sejarah manusia dengan cara komunikasi, yang dikenali pada abad-abad tertentu. Anda boleh berkata, sebagai contoh, yang sedia ada dalam hieroglyphics purba Mesir, ciptaan di 1450 mesin cetak. Sehubungan dengan yang diperhatikan pada masa kini kemajuan teknologi, cara baru komunikasi, seperti TV dan telefon, menduduki kedudukan dominan. Walaupun prinsip holografik masih di peringkat awal apabila ia datang kepada penggunaannya dalam media, ada sebab untuk mempercayai bahawa peranti berdasarkan ia akan dapat menggantikan cara dikenali komunikasi pada masa hadapan, atau sekurang-kurangnya memperluaskan skop permohonan mereka.

sastera fiksyen sains dan tekan popular sering digambarkan Holografi di salah, cahaya yang diputarbelitkan. Mereka sering mewujudkan idea yang salah tentang kaedah ini. imej tiga dimensi, dilihat buat kali pertama, menarik. Tetapi tidak kurang menarik adalah penjelasan fizikal prinsip peranti yang.

Corak gangguan

Keupayaan untuk melihat objek berdasarkan hakikat bahawa gelombang cahaya dibiaskan oleh atau dilihat dari mereka, masuk ke dalam mata kita. Pantulan cahaya dari objek dicirikan oleh bentuk gelombang hadapan gelombang yang sepadan dengan bentuk objek. Gambar jalur gelap dan cahaya (atau baris) membuat dua kumpulan gelombang cahaya koheren yang mengganggu. Ini membentuk satu Holografi kelantangan. Jalur data dalam setiap kes terdiri daripada kombinasi yang hanya bergantung kepada bentuk wavefronts gelombang yang berinteraksi antara satu sama lain. Apa-apa gambar dipanggil gangguan. Ia boleh diperbaiki, sebagai contoh, pada plat fotografi, jika anda meletakkan ia di tempat di mana terdapat gangguan gelombang.

Kepelbagaian hologram

Cara membolehkan anda untuk merakam (pendaftaran) dilihat dari depan gelombang objek, dan kemudian untuk mengembalikannya supaya penonton merasa bahawa dia melihat perkara yang sebenar, dan Holografi. Kesan ini, yang adalah disebabkan oleh hakikat bahawa imej tiga dimensi diperolehi setakat yang sama seperti perkara yang sebenar.

Terdapat banyak jenis hologram, di mana ia adalah mudah untuk mendapatkan keliru. Untuk menentukan ini atau yang baik, boleh dimakan empat atau lima adjektif. Dari semua set mereka, kami mengambil kira hanya kelas-kelas asas yang menggunakan Holografi moden. Walau bagaimanapun, anda perlu untuk bercakap sedikit tentang fenomena gelombang ini pembelauan. Bahawa ia membolehkan kami untuk mereka bentuk (atau lebih tepat untuk membina semula) wavefront itu.

pembelauan

Jika objek adalah di jalan cahaya, Ia mengusir bayangan. selekoh cahaya sekeliling objek, yang datang sebahagiannya ke dalam kawasan bayang-bayang. Kesan ini dipanggil pembelauan. Dia adalah kerana sifat gelombang cahaya, tetapi untuk menjelaskan ia adalah agak sukar untuk ketat.

Hanya dalam sudut yang sangat kecil cahaya menembusi ke dalam kawasan bayang-bayang, jadi kami hampir tidak menyedarinya. Walau bagaimanapun, jika terdapat kejamakan halangan kecil, jarak antara yang merupakan hanya panjang beberapa gelombang cahaya dalam perjalanan, kesan ini menjadi agak ketara.

Jika kejatuhan wavefront jatuh pada halangan tunggal yang besar, "jatuh" bahagian yang berkaitan, itu tidak menjejaskan kawasan baki wavefront itu. Jika terdapat banyak halangan kecil dalam laluannya, ia diubahsuai oleh pembelauan supaya penyebaran halangan cahaya akan mempunyai depan gelombang berbeza secara kualitatif.

Transformasi ini begitu kuat bahawa walaupun cahaya mula tersebar ke arah yang lain. Ia ternyata bahawa pembelauan membolehkan kita untuk menukar wavefront asal dalam yang sangat berbeza daripada ia. Oleh itu, pembelauan - mekanisme dengan mana kita dapat wavefront baru. Peranti yang dinyatakan di atas dengan membentuk ia, yang disebut sebagai pembelauan parutan. Kami akan memberitahu lebih lanjut mengenainya.

parutan belauan

Ini adalah plat kecil dengan didepositkan ke atasnya nipis pukulan lurus selari (baris). Mereka dijarakkan selain oleh satu per seratus atau bahkan seribu milimeter. Apa yang berlaku jika pancaran laser dalam perjalanan memenuhi grid yang terdiri daripada beberapa band gelap dan terang kabur? Sebahagian daripadanya akan lulus langsung melalui bar, dan beberapa - curl. Dengan itu membentuk dua rasuk baru yang keluar grating pada sudut tertentu kepada rasuk asal dan terletak di kedua-dua pihak itu. Jika seseorang mempunyai pancaran laser, sebagai contoh, wavefront pesawat, kedua-dua yang dibentuk oleh sisi rasuk baru akan juga mempunyai wavefronts satah. Oleh itu, dengan melalui satu pembelauan parutan laser rasuk, kita membentuk dua bidang gelombang baru (rata). Rupa-rupanya, parutan pembelauan boleh dianggap sebagai contoh yang paling mudah hologram.

hologram Daftar

Kebiasaan dengan prinsip-prinsip asas Holografi harus bermula dengan kajian daripada dua bidang gelombang kapal terbang. Berinteraksi, mereka membentuk corak gangguan, yang telah dirakamkan pada diletakkan di tempat yang sama di mana terdapat satu skrin, plat fotografi. Ini peringkat proses (yang pertama) dalam Holografi dipanggil rekod (atau rakaman) hologram.

memulihkan imej

Kami menganggap bahawa salah satu gelombang satah - A, dan kedua - V. Iaitu rujukan gelombang, dan B - subjek ini, yang dapat dilihat dari objek yang imej adalah tetap. Ia boleh sama sekali tidak berbeza daripada gelombang rujukan. Walau bagaimanapun, apabila membuat hologram terbentuk tiga dimensi objek sebenar wavefront jauh lebih kompleks daripada cahaya yang dipantulkan daripada objek.

Corak gangguan, disediakan pada filem fotografi (iaitu, imej parut), - ini adalah hologram. Ia boleh diletakkan di jalan rasuk rujukan utama (laser rasuk mempunyai wavefront kapal terbang). Dalam kes ini, kedua-dua pihak membentuk 2 hadapan gelombang baru. Yang pertama daripada mereka adalah salinan tepat sesuatu depan gelombang objek yang merambat dalam arah yang sama dengan gelombang W. Langkah di atas dipanggil imej yang dibina semula.

Proses hologram

Corak gangguan, yang dicipta oleh dua pesawat gelombang koheren adalah selepas rakaman pada plat fotografi adalah alat yang membolehkan untuk mendapatkan pencahayaan gelombang pesawat lain dalam hal salah satu gelombang ini. Proses hologram, dengan itu mempunyai langkah-langkah berikut: pendaftaran dan seterusnya "penyimpanan" depan gelombang objektif dalam bentuk (corak gangguan) hologram dan penyusunan semula pada bila-bila masa selepas laluan melalui hologram gelombang rujukan.

Tertakluk wavefront sebenarnya boleh menjadi apa-apa. Sebagai contoh, ia boleh dilihat dari objek sebenar, manakala jika ia adalah gelombang rujukan koheren. Dibentuk oleh mana-mana dua wavefronts mempunyai kepaduan, corak gangguan - ini adalah alat yang membolehkan anda untuk menukar disebabkan oleh pembelauan salah satu daripada bidang ini dalam lain. Ini adalah di mana kunci tersembunyi kepada fenomena Holografi. Dennis Gabor pertama kali ditemui hartanah ini.

Imej pemerhatian yang dihasilkan oleh hologram

Dalam masa kita, ia mula digunakan peranti khas untuk membaca hologram - projektor hologram. Ia membolehkan anda untuk menukar imej dari dua hingga tiga dimensi. Walau bagaimanapun, untuk melihat hologram yang mudah, projektor hologram tidak diperlukan. Terangkan secara ringkas bagaimana untuk berurusan dengan imej tersebut.

Melihat imej hologram rendah terbentuk, ia adalah perlu untuk meletakkan ia pada jarak 1 meter dari mata. Melalui pembelauan parutan perlu melihat ke arah di mana gelombang satah (dipulihkan) yang datang daripada itu. Jadi bagaimana sebenarnya gelombang satah masukkan mata pemerhati, imej hologram juga rata. Ternyata kepada kita seolah-olah "dinding kosong" yang sama rata menerangi cahaya yang mempunyai warna yang sama yang berkaitan dengan laser. Sejak tanda-tanda tertentu ini "Wall" dikecualikan, ia adalah mustahil untuk menentukan sejauh mana ia adalah. Nampaknya seolah-olah anda melihat yang terletak di infiniti atas dinding, tetapi anda boleh melihat hanya sebahagian daripadanya, yang adalah mungkin untuk melihat melalui "tetingkap" kecil yang hologram. Oleh itu, hologram - sama rata permukaan di mana kita tidak boleh melihat apa-apa layak perhatian diterangi.

The pembelauan parutan (hologram) membolehkan kita melihat beberapa kesan mudah. Mereka dapat menunjukkan penggunaan hologram dan jenis lain. Melalui pembelauan parutan, rasuk cahaya adalah perpecahan, membentuk dua rasuk baru. Menggunakan rasuk laser boleh menerangi mana-mana parutan belauan. radiasi harus menjadi warna yang berbeza daripada yang digunakan dalam rakaman itu. Sudut lenturan rasuk warna bergantung kepada apa warna dia mempunyai. Jika ia adalah merah (jangka panjang gelombang), seperti rasuk dibengkokkan pada sudut yang lebih besar daripada rasuk biru, yang mempunyai panjang gelombang yang paling kecil.

Melalui parut boleh melangkau campuran semua warna, iaitu putih. Dalam kes ini, setiap komponen warna hologram selekoh di bawah sudut sendiri. Pada spektrum output yang dibentuk serupa dengan prisma yang dicipta.

Penempatan garis parutan

Sebatan grating hendaklah dibuat sangat rapat antara satu sama lain bahawa ia adalah lenturan ketara sinar cahaya. Sebagai contoh, untuk kelengkungan rasuk merah sebanyak 20 ° adalah perlu bahawa jarak antara alur tidak melebihi 0.002 mm. Jika mereka meletakkan lebih teliti, satu sinar cahaya mula bengkok lebih. Dalam usaha untuk "menulis" pinggan kekisi diberi adalah diperlukan, yang boleh merakam bahagian begitu nipis. Tambahan pula, ia adalah perlu untuk plat dalam proses pendedahan dan kekal sepenuhnya tidak bergerak semasa pendaftaran.

gambar boleh berlumur banyak walaupun pada pergerakan kecil, sehinggakan bahawa ia akan menjadi benar-benar tidak dapat dibezakan. Dalam kes ini, kita lihat ada corak gangguan, hanya plat kaca atas seluruh permukaan seragam hitam atau kelabu. Sudah tentu, dalam kes ini, tidak akan memainkan kesan pembelauan dihasilkan oleh parutan belauan.

Transmissive dan hologram reflektif

Kami telah memeriksa pembelauan parutan disebut penghantaran, kerana ia bertindak dalam cahaya melaluinya. Jika punca garis kekisi tidak pada plat telus, dan pada permukaan cermin, kita mendapatkan pembelauan parutan pemantulan. Ia memantulkan cahaya pada sudut yang berbeza warna yang berbeza. Oleh itu, terdapat dua kelas yang luas hologram - mencerminkan dan transmissive. Pertama diperhatikan dalam cahaya yang dipantulkan, dan kedua - secara kebetulan.