Holografija - tai ... Koncepcija, principas, taikymas

Holografinis vaizdas šiandien vis dažniau naudojamas. Kai kurie netgi mano, kad tai gali pakeisti žinomus ryšio priemones laikui bėgant. Patinka jums tai ar ne, bet dabar jis yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Pavyzdžiui, visi iš mūsų yra susipažinę holografiniai lipdukai. Iš gamintojų daug, naudojant juos kaip apsaugos nuo klastojimo priemones. nuotrauką apačioje rodo kai holografinio lipdukus. Jų taikymas - labai veiksmingas būdas apsaugoti prekes ir dokumentus nuo klastojimo.

Iš Holografija tyrimo istorija

Erdvinis vaizdas gaunamas kaip lūžio rezultatas, pradėjo mokytis palyginti neseniai. Tačiau, mes galime kalbėti apie jos tyrimo istorija egzistavimą. Dennis Gabor, Britų mokslininkas, pirmasis nustatė 1948, tai holografija. Šis atradimas buvo labai svarbus, bet jo didžiausia vertybė tuo metu dar nebuvo aišku. Dirbo 1950, mokslininkai patyrė nuo šviesos šaltinis, kurio trūksta nuoseklumo - labai svarbus bruožas už holografijoje plėtrai. Pirmasis lazerinis buvo pagamintas 1960 m. Su šiuo prietaisu galima gauti žiburio, turinčio pakankamą nuoseklumą. Juris Upatnieks ir immet Leith, JAV mokslininkai naudojo jį sukurti pirmąjį hologramą. Su jų pagalba ji gavo trimačius vaizdus objektų.

Vėlesniais metais, tyrimas tęsiamas. Šimtai mokslinių straipsnių, kad tirtų apie holografijoje koncepciją, nes buvo paskelbta, ir paskelbė daug knygų apie šį metodą. Tačiau šie darbai yra skirti profesionalams, o ne bendrojo skaitytuvą. Šiame straipsnyje mes kalbame apie viską, kas suprantama kalba.

Kas yra holografija

Galite siūlyti tokią apibrėžtį: holografija - gaunamas lazerio tūrinio nuotrauka. Tačiau šis apibrėžimas nėra visiškai patenkinama, nes yra daug kitų rūšių trimačių nuotraukų. Tačiau jis atspindi svarbiausias: holografija - techninį metodą, kuris leidžia "rekordą" objekto išvaizdą; ji gali padėti gauti trimatį vaizdą, kuris atrodo kaip realus dalykas; lazerių naudojimas buvo labai svarbi jo plėtrai.

Holografija ir jo taikymas

holografija tyrimas padeda išsiaiškinti daugelį klausimų, susijusių su įprastu fotografija. Kaip dailės trimatis vaizdas gali net mesti iššūkį pastarasis, nes jis leidžia jums apmąstyti pasaulį tiksliau ir teisingai.

Mokslininkai kartais skleidžia erą žmonijos istorijoje ryšių priemonėmis, kurios buvo žinomos kai šimtmečius. Galite pasakyti, pavyzdžiui, esamas senovės hieroglifų Egipto, išradimo 1450 iš spaudos. Ryšium su pastebėtais šiandien technologinės pažangos, naujų ryšių priemonėmis, kaip antai televizorių ir telefonu, užima dominuojančią padėtį. Nors holografinis principas vis dar yra savo ankstyvojoje stadijoje, kai kalbama apie jos naudojimo žiniasklaidoje, yra pagrindo manyti, kad prietaisas, remiantis juo galės pakeisti žinomus ryšio priemones ateityje, arba bent jau pratęsti jų taikymo.

Mokslas literatūros ir populiarus paspauskite dažnai vaizduojama holografija neteisinga, iškreipta šviesa. Jie dažnai sukurti klaidingą idėją apie šį metodą. Erdvinis vaizdas, žiūrint pirmą kartą, įspūdingi. Tačiau ne mažiau įspūdinga yra fizinis paaiškinimas jos įrenginių principu.

Trukdžių modelio

Gebėjimas matyti objektus, remiantis tuo, kad šviesos bangos yra refracted iki arba atsispindi nuo jų, gauti į mūsų akis. Atspindėtos šviesos iš objekto būdingas bangų formos bangų priešais, atitinkančio objekto formą. Nuotrauka tamsių ir šviesių juostų (arba linijos) sukurti dvi grupes nuoseklių šviesos bangų, kurios trukdyti. Tai sudaro garso holografija. Duomenų juostos kiekvienu atveju sudaro kombinaciją, priklauso tik dėl bangos frontas bangos, kurie sąveikauja tarpusavyje formos. Toks vaizdas yra vadinamas trukdžių. Jis gali būti nustatytas, pavyzdžiui, fotografijos plokštelės, jei jūs įdėti jį į vietą, kur yra bangų interferencija.

Iš hologramų įvairovė

Metodas leidžia jums įrašyti (rejestro) atsispindi nuo objekto bangos priešais ir tada atkurti jį taip, kad žiūrovas jaučia, kad jis mato realus dalykas, ir yra holografija. Šis poveikis, kuris yra dėl to, kad trimatis vaizdas yra gaunamas ta pačia apimtimi, kaip realus dalykas.

Yra daug skirtingų tipų hologramų, kurioje ji yra lengva susipainioti. Siekiant nustatyti tą ar aną natūra, turi būti suvartojama keturis ar net penkis būdvardžius. Iš visų jų rinkiniai, mes manome, tik pagrindinius kursus, kuri naudoja modernią holografija. Tačiau, jums pirmiausia reikia kalbėti šiek tiek apie šį bangos fenomeną difrakcijos. Kad ji leidžia mums sukurti (ar veikiau rekonstruoti) į bangos fronto.

difrakcijos

Jei objektas yra šviesos kelią, jis meta šešėlį. Šviesos vingiai aplink objektą, ateina dalies į šešėlinės regione. Šis efektas vadinamas difrakcija. Jis yra dėl to, bangų pobūdį šviesos, bet paaiškinti, tai yra gana sunku tiksliai.

Tik labai maža kampu šviesos prasiskverbia į šešėlinės regione, todėl mes beveik nepastebi ją. Tačiau, jei yra mažų kliūčių pliuralizmas, atstumas tarp kurių yra tik keli ilgio šviesos bangos jos Beje, šis poveikis tampa gana pastebimas.

Jei bangos fronto rudenį krenta ant didelio vieną kliūtį ", patenka" atitinkama jo dalis, tai neturi įtakos likusį plotą bangos fronto. Jei yra mažų kliūčių savo kelyje daug, ji yra pakeista difrakcijos, kad plinta šviesos barjerą turės kokybiškai skirtingą bangos frontą.

Transformacija yra toks stiprus, kad net šviesos pradeda plisti kita kryptimi. Pasirodo, kad difrakcija leidžia mums konvertuoti originalų bangos fronto labai skiriasi nuo jo. Taigi, difrakcija - mechanizmas, pagal kurį mes gauname naują bangos fronto. Kaip buvo aprašyta anksčiau ją kad formavimo įrenginys, vadinamas difrakcijos gardelė. Mes jums pasakys apie tai daugiau.

difrakcinė gardelė

Tai yra maža plokštelė su deponuotų ant jo plonų lygiagrečių tiesių smūgių (eilučių). Jie yra išdėstyti vienas nuo kito pagal šimtosios ar net tūkstantosios milimetro. Kas atsitinka, jei lazerio spindulys kelyje atitinka tinklelį, kuris susideda iš fuzzy tamsių ir šviesių juostų skaičiaus? Dalis jo bus perduoti tiesiogiai per barus, o kai kurie - garbanės. Tokiu būdu susidariusios du naujus sijos, kurio išvažiavimo ties tam tikru kampu į pirminį pluošto grotelės ir yra išdėstyti ant abiejų pusių jį. Jei vienas turi lazerinį spindulį, pavyzdžiui, plokštuma, bangos fronto, du suformuotas naujos sijos pusių taip pat turi plokštuminį bangos frontas. Taigi, einančios per difrakcijos gardelė lazerio spindulį, mes sudaro du nauji bangų frontai (plokščio). Matyt, difrakcijos gardelė gali būti laikomas paprasčiausiu pavyzdžiu holograma.

holograma Registruotis

Būti susipažinusiam su pagrindiniais principais holografijoje turėtų prasidėti dviejų lėktuvas bangų frontais tyrimas. Bendrauja, jie sudaro interferencinį tendenciją, kuri yra įrašytą padėtas toje pačioje vietoje kur buvo ekranas, fotoplokštelė. Šis procesas (Pirmoji) į holografijoje etapas vadinamas įrašą (arba įrašą) Hologramos.

atstatyti vaizdas

Mes manyti, kad vienas iš plokščių bangų - A, o antroji - V. Būtent nuoroda bangą, ir B - objektas, kad atsispindi nuo objektą, kurio vaizdas yra fiksuota. Jis gali jokiu būdu skiriasi nuo atskaitos banga. Tačiau kurdami hologramą formuojamas trimatis realaus objekto žymiai sudėtingesnis bangos fronto šviesos atsispindi nuo objekto.

Trukdžių modelio, su sąlyga, dėl fotojuostą (ty, kad, grotelės vaizdas), - tai yra holograma. Jis gali būti dedamas į pirminės atskaitos pluošto kelyje (lazerio spinduliu, kurio plokštuma bangos fronto). Šiuo atveju, abi pusės yra suformuota 2 naują bangų priekyje. Pirmasis iš jų yra tiksli kopija objekto bangų priešais sklindanti ta pačia kryptimi kaip banga W. Aukščiau žingsnis yra vadinamas Rekonstruota vaizdas.

Holografinio procesas

Trukdžių modelio, kuris yra sukurtas dviejų plokštuminių nuoseklių bangų yra po įrašymo į fotografijos plokštelės yra įrenginys, kuris leistų atsigauti kitą plokštumos bangų apšvietimą vienos iš šių bangų atveju. Holografinio procesas, tokiu būdu turi šiuos žingsnius: registravimo ir vėlesnis "saugojimo" bangų priešais tikslo į užrašymui (trukdžių modelis) formos, o tirpinimą bet kuriuo metu po to, kai praėjimą per nuoroda bangų hologramos.

Tema bangos fronto tikrųjų gali būti bet koks. Pavyzdžiui, ji gali atsispindėti nuo realaus objekto, o jei ji yra nuosekli nuoroda banga. Formuojama bet kurių dviejų bangos frontas, turinčių darną, trukdžių modelio - tai yra įrenginys, kuris leidžia jums konvertuoti dėl vienos iš šių frontų kitoje difrakcijos. Tai kur paslėptas raktas į holografijoje reiškinys. Dennis Gabor pirmasis atrado šį objektą.

Stebėjimo vaizdo generuoja holograma

Mūsų laikais, tai pradėjo būti naudojamas specialus įtaisas skaityti hologramas - holografinis projektorius. Jis leidžia jums konvertuoti vaizdą iš dviejų iki trijų matmenų. Tačiau, jei norite peržiūrėti paprastą hologramą, holografinis projektorius nereikia. Trumpai aprašykite, kaip elgtis su tokiais vaizdais.

Laikytis elementarių holograma vaizdas formuojamas, būtina įdėti jį 1 metro atstumu nuo akies. Per difrakcijos gardelė turi pažvelgti į kryptį, kuria plokščių bangų (restauruotos) išeina iš jos. Taigi, kaip tiksliai plokščių bangų įvesti stebėtojo akį, holografinis vaizdas taip pat yra plokščia. Atrodo, mums tarsi "tuščią sieną", kuri tolygiai apšviečia žiburio, turinčio tos pačios spalvos kaip atitinkamu lazeriu. Nuo specifinių simptomų ši "siena" yra nepasiturintiems, neįmanoma nustatyti, kiek ji yra. Atrodo taip, lyg jums pažvelgti į įsikūrusi begalybės per sienas, bet jūs galite pamatyti tik jo dalį, kuri galima pamatyti per mažą "langas", kuri yra holograma. Todėl holograma - tolygiai apšviestas paviršius, ant kurio mes negalime matyti nieko vertas dėmesio.

Difrakcinio grotelės (hologramą) leidžia mums stebėti keletą paprastų poveikį. Jie gali parodyti hologramas ir kitos rūšies naudojimą. Kertanti difrakcijos gardelės, šviesos spindulį yra padalyta, formavimo du naujus spindulį. Naudojant lazerio spinduliai gali apšviesti bet kokį difrakcijos grotelės. Spinduliuotė turėtų būti skirtingų spalvų nuo naudojamos jos įrašymo. Iš spalva spindulio lenkimo kampas priklauso nuo kokios spalvos jis turi. Jei ji yra raudona (ilgas-bangos ilgis), toks spindulys yra sulenkta ne didesnį kampą nei mėlynos šviesos, kuri turi mažiausią bangos ilgis.

Per grotelės gali praleisti visų spalvų mišinys, ty balta. Šiuo atveju kiekviena spalva komponentas holograma lankstosi pagal savo kampu. Tuo išvesties spektro susidaro panašus į sukurtą prizmę.

Talpinimo grotelės linijų

Smūgių grotelių turėtų būti labai arti vienas kito, kad jis buvo pastebimas lenkimo šviesos spindulių. Pavyzdžiui, raudono šviesos kreivumą pagal 20 ° yra būtina, kad atstumas tarp griovelių neviršija 0,002 mm. Jei jie labiau vieta, šviesos spindulių pradeda lenkti net daugiau. Siekiant "rašyti" tam tikra grotelės plokštė reikalinga, kuri gali įrašyti toks plonas dalių. Be to, būtina plokštelę poveikio proceso ir liko visiškai nejudėdamas registracijos metu.

Paveikslėlyje gali būti išteptas daug net menkiausio judėjimo, tiek daug, kad jis būtų visiškai nesiskiria. Šiuo atveju, matome, jokių trukdžių modelį, tik stiklo plokštę per visą jo paviršiaus tolygiai juoda arba pilka. Žinoma, šiuo atveju, nebus žaisti difrakcijos poveikis generuoja difrakcijos grotelėmis.

Pralaidūs ir atspindinčios holograma

Mes išnagrinėjo difrakcijos Grotelės vadinamas perdavimo, nes ji veikia šviesos, einančios per ją. Jei grotelių linijos priežastis yra ne ant skaidrios plokštelės, ir ant veidrodžio paviršiaus, gauname difrakcijos gardelė atspindžio. Ji atspindi šviesą įvairiais kampais skirtingų spalvų. Taigi, yra du platūs klasių hologramų - atspindinti ir pralaidūs. Pirmiausia pastebėta atspindėtos šviesos, o antrasis - tarp kitko.