Холография - то ... Концепцията, принцип, прилагането

Холограмно изображение на днес се използва все по-често. Някои дори вярват, че тя може да замени известните средства за комуникация с течение на времето. Харесва ли ви или не, но сега тя се използва широко в различни индустрии. Например, всички от нас са запознати холограмни стикери. Много от производителите ги използват като средство за защита срещу фалшифициране. Снимката по-долу показва някои холограмни стикери. Приложението им - много ефективен начин за защита на стоки и документи срещу фалшифициране.

Историята на изучаването на холографията

Триизмерно изображение, получено в резултат на пречупване, започва да учи сравнително наскоро. Въпреки това, ние може да се говори за съществуването на историята на неговото изследване. Денис Габор, британски учен, идентифицирано за първи път през 1948 г., тя е холографията. Това откритие е много важно, но най-голямата му стойност към момента все още не е очевидна. Работил е в 1950-те години, учените са страдали от липсата на източник на светлина, който има съгласуваност - една много важна функция за развитието на холографията. Първият лазер е бил произведен през 1960 година. С това устройство е възможно да се получи светлина, която има достатъчна съгласуваност. Юрис Upatnieks и immet Лийт, американските учени са го използвали, за да създадете първата холограмата. С тяхна помощ той получава триизмерни изображения на обекти.

През следващите години, изследването продължава. Стотици научни статии, които разглеждат идеята за холографията, оттогава са публикувани, и се публикуват много книги по този метод. Въпреки това, тези творби са адресирани към професионалисти и не обикновения читател. В тази статия ще говорим за всичко, достъпен език.

Какво е холографията

Можете да предложите следното определение: холографията - се получава, като снимката на лазерния обемна. Това определение обаче не е напълно задоволително, тъй като има много други видове триизмерни картини. Въпреки това, тя отразява най-значимият: холографията - технически метод, който позволява да се "запис" на външния вид на даден обект; тя може да помогне да получи триизмерно изображение, което изглежда като нещо истинско; използването на лазери е от решаващо значение за нейното развитие.

Холография и неговото прилагане

холографията проучване помага изяснят много от въпросите, свързани с конвенционална фотография. В изобразителното изкуство триизмерен образ може дори да предизвика последната, тъй като ви позволява да се отрази на света по-точно и правилно.

Учените понякога излъчват ера в историята на човечеството чрез средства за комуникация, които са били известни в някои от векове. Може да се каже, например, на съществуващото в древните йероглифи на Египет, на изобретението през 1450 на печатната преса. Във връзка с наблюдаваните днес технологични постижения, нови средства за комуникация, като например телевизор и телефон, заета с господстващо положение. Въпреки че холографски принцип е все още в начален стадий, когато става въпрос за използването му в медиите, има основание да се смята, че устройство въз основа на нея ще бъде в състояние да замени известните средства за комуникация в бъдеще, или поне да се разшири обхватът на тяхното прилагане.

Научна фантастика литература и популярната преса често се описва холографията в грешна, изкривена светлина. Те често се създаде погрешна представа за този метод. Триизмерно изображение, видял за първи път, завладяващ. Но не по-малко впечатляващ е физическото обяснение на принципа на своите устройства.

Моделът на смущения

Възможността да се вижда обекти, въз основа на факта, че светлинните вълни са пречупени от или отразени от тях, да влязат в очите ни. Отразената светлина от обект характеризира с вълна форма на фронта на вълната, съответстваща на формата на обекта. Снимка на тъмни и светли ивици (или линии) се създадат две групи от кохерентни светлинни вълни, които пречат. Това представлява холография обем. ленти данни във всеки случай да съдържат комбинация, която зависи само от формата на вълни фронтове на вълните, които взаимодействат един с друг. Тази картина се нарича смущения. Тя може да бъде определена, например, на фотографска плака, ако го сложите на място, където има намеса вълна.

Разнообразието от холограми

Метод ви позволява да записвате (регистър), отразена от вълна фронта на обект, и след това да ги възстановите, така че зрителят да се почувства, че той вижда нещо истинско, а е холографията. Този ефект, който се дължи на факта, че триизмерното изображение се получава в същата степен, както на истинските неща.

Има много различни видове холограми, в които е лесно да се объркате. За да се определи този или онзи вид, трябва да се консумира четири или дори пет прилагателни. От всичките им множества, ние смятаме, само основните класове, които използват модерна холографията. Въпреки това, първо трябва да се говори малко за тази вълна феномен на дифракция. Това ни позволява да се проектират (или по-скоро да се възстанови) фронтът на вълната.

дифракция

Ако един обект е на пътя на светлината, той хвърля сянка. Леки чупки около обекта, които идват отчасти в региона на сянка. Този ефект се нарича дифракция. Той се дължи на естеството на вълната светлина, но да се обясни, че е доста трудно да се стриктно.

Само в много малък ъгъл на светлината прониква в региона на сянка, така че ние почти не го забеляза. Въпреки това, ако има множество малки пречки, разстоянието между които представляват само няколко дължини на вълната на светлината по пътя си, този ефект става доста забележими.

Ако падането на фронтът на вълната пада върху създаването на една голяма пречка, "пада" на съответната част от нея, която не влияе върху останалата площ на фронтът на вълната. Ако има много малки препятствия по пътя си, той се променя от дифракция, така че разпространението на светлина бариера ще има качествено различна вълна отпред.

Трансформацията е толкова силна, че дори светлината започва да се разпространява в другата посока. Оказва се, че дифракцията ни позволява да конвертирате оригиналния фронт на вълната в един много различен от него. По този начин, дифракция - механизмът, чрез който получаваме новия фронт на вълната. Устройството, описано по-горе чрез формоване, посочена като дифракционна решетка. Ние ще кажа повече за него.

дифракционна решетка

Това е малка плоча с депозирани него тънки успоредни прави инсулти (линии). Те са разположени на разстояние от една стотна или дори хилядна от милиметъра. Какво се случва, ако лазерният лъч на път отговаря на решетката, която се състои от няколко неясни тъмни и светли ивици? Част от него ще минава директно през решетките, а някои - да се извие. По този начин формира две нови греди, които излизане решетката под определен ъгъл към първоначалния лъч и са разположени от двете страни на него. Ако има лазерен лъч, например, равнина фронта на вълната, двете образуван от страните на нова светлина също ще имат равнинни вълнови фронтове. По този начин, чрез преминаване през дифракционна решетка лазерен лъч, се образуват две нови вълнови фронтове (плосък). Очевидно е, че при почистването на дифракция може да се разглежда като най-простият пример с холограма.

холограма Регистрирайте се

Познаването на основните принципи на холографията трябва да започне с проучване на двата самолета вълна фронтове. Взаимодействие, те образуват модел смущения, които се записват на поставят в същото място, където има екран, фотографска плака. Този етап от процеса (първата) в холографията се нарича запис (или запис) на холограмата.

Възстановяване на изображението

Предполагаме, че един от равнина вълни - А, а вторият - В. именно позоваване вълна, и В - предмет, който се отразява от обекта, чието изображение се определя. Тя може по никакъв начин не се различава от референтното вълна. Въпреки това, при създаването на холограмата се формира триизмерна реален обект значително по-сложна от предния фронт на светлината, отразена от обекта.

Моделът на смущения, при условие на фотографски филм (т.е., един образ на решетката), - това е холограма. Тя може да бъде поставен в пътя на първичен референтен лъч (лазерен лъч с равнина фронта на вълната). В този случай, и двете страни се образуват две нова вълна отпред. Първият от тях е точно копие на вълна фронта на обект, който се разпространява в същата посока като вълна W. горната стъпка се нарича реконструирания образ.

Холографският процес

Моделът на смущения, които е създаден от две плоски последователни вълни е след записване на фотографска плака е устройство, което позволява да се възстанови друга равнина на осветяване вълна в случай на един от тези вълни. Холографският процес, като по този начин има следните етапи: регистрация и последващо "съхранение" на вълна отпред на целта под формата на холограма (намеса модел) и неговото разтваряне по всяко време след преминаването през холограмата позоваване вълна.

Тема от предния фронт всъщност може да бъде всеки. Например, той може да бъде отразена от реален обект, а ако това е кохерентно вълна. Сформирани са от всеки два вълнови фронтове, имащи съгласуваност, моделът на намеса - това е устройство, което ви позволява да конвертирате дължи на дифракцията на една от тези фронтове в другата. Това е мястото, където скрит ключът към феномена на холографията. Денис Габор открита за първи път този имот.

Изображението на наблюдение, генерирани от холограмата

В наше време, той започва да се използва специално устройство за четене на холограми - холографски проектор. Тя ви позволява да конвертирате изображение от два до триизмерен. Въпреки това, за да видите просто холограма, не се изисква холографски проектор. Опишете накратко как да се справят с такива изображения.

Да спазват се формира холограма изображението на елементарно, че е необходимо да го поставите на разстояние 1 метър от окото. Чрез дифракционна решетка трябва да погледнем в посоката, в която самолет вълни (възстановени) излиза от него. И така, как точно плоски вълни влизат в окото на наблюдателя, холографско изображение също е плосък. Струва ни като че ли "празна стена", която равномерно осветява светлината като в същия цвят като на съответния лазер. Тъй като специфични признаци тази "стена" е бил лишен, че е невъзможно да се определи до каква степен е то. Изглежда така, ако се вгледате в намиращата се в безкрайността по стените, но можете да видите само част от него, която е възможно да се види през малък "прозорец", който е холограма. Ето защо, холограма - е равномерно осветена повърхност, на която не можем да видим нищо достойно за внимание.

В дифракционна решетка (холограма) ни позволява да се спазват няколко прости ефекти. Те могат да се демонстрира използването на холограми и друг вид. Преминавайки през дифракционна решетка, светлинния лъч да бъде разделена на две, образувайки два нови лъч. Използването на лазерни лъчи може да освети всяка дифракционна решетка. Радиацията трябва да е с различен цвят от този, използван в записа. Ъгълът на огъване на цвят лъч зависи от това какъв цвят има. Ако е червен (дългосрочен дължина на вълната), като лъч се огъва при по-голям ъгъл от синята светлина, която има най-малката дължина на вълната.

Чрез решетката да пропуснете смес от всички цветове, т.е. бяло. В този случай, всеки цвят компонент на холограмата се огъва под собствената си ъгъл. На изхода спектър се образува подобна на създадената призма.

Поставянето на решетката линии

Ударите на решетката трябва да се правят много близо един до друг, че е забележим огъване на светлинните лъчи. Например, за да кривината на червена светлина от 20 ° е необходимо, че разстоянието между каналите не превишава 0,002 мм. Ако те поставят по-тясно, лъч светлина започва да се огъват още повече. С цел да се "пишат" Необходима е дадена решетка плоча, която може да записва толкова тънки части. Освен това е необходимо да се чинията в процеса на излагане и остана напълно неподвижен по време на регистрацията.

Картината може да се намазва много дори и при най-малкото движение, толкова много, така че би било напълно неразличими. В този случай, ние не виждаме модел намеса, само на плоско стъкло по цялата му повърхност равномерно черно или сиво. Разбира се, в този случай, няма да играе дифракционни ефекти, генерирани от дифракционна решетка.

Трансмисивен и отражателен холограма

Ние разгледахме дифракционна решетка е посочена като една трансмисия, защото тя действа в светлината преминава през него. Ако причината за решетка линия не е на прозрачната плоча, и на повърхността на огледалото, ние получи отразяваща дифракционна решетка. Той отразява светлината в различни ъгли на различни цветове. Съответно, има две широки категории холограми - отразяващ и предавателни. Първо наблюдава в отразената светлина, а втората - между другото.