Holography - dan ... Il-kunċett, prinċipju, l-applikazzjoni

immaġni olografika tal-lum huwa użat dejjem aktar. Xi wħud saħansitra jemmnu li tista 'tissostitwixxi l-mezzi magħrufa ta' komunikazzjoni matul iż-żmien. Simili jew le, iżda issa huwa użat ħafna fl-industriji varji. Per eżempju, lkoll huma stikers olografika familjari. A lott ta 'manifatturi jużawhom bħala mezz ta' protezzjoni kontra l-falsifikazzjoni. Ir-ritratt t'hawn taħt turi xi stikers olografika. applikazzjoni tagħhom - mod effettiv ħafna ta 'protezzjoni merkanzija u d-dokumenti kontra l-falsifikazzjoni.

L-istorja tal-istudju ta 'holography

Tridimensjonali immaġni miksuba bħala riżultat ta 'rifrazzjoni, bdiet tistudja relattivament reċentement. Madankollu, nistgħu nitkellmu dwar l-eżistenza tal-istorja tal-istudju tagħha. Dennis Gabor, xjenzat Ingliż, l-ewwel identifikat fl-1948, huwa holography. Din l-iskoperta kien importanti ħafna, iżda akbar valur tagħha fil-mument ma kienx għadu evidenti. Ħadem fl-1950, ir-riċerkaturi jkunu sofrew min-nuqqas ta 'sors ta' dawl li jkollu koerenza - fattur importanti ħafna għall-iżvilupp ta 'holography. L-ewwel laser ġie mmanifatturat fl-1960. Ma 'dan il-mezz huwa possibbli li tirċievi ħafif li l-koerenza suffiċjenti. Juris Upatnieks u Immet Leith, xjentisti Amerikani użawha biex joħolqu l-ewwel ologramma. Bl-għajnuna tagħhom hija kisbet immaġini tridimensjonali ta 'oġġetti.

Fis-snin sussegwenti, l-istudju kompla. Mijiet ta 'dokumenti ta' riċerka li eżaminati l-kunċett ta holography, minn dakinhar ġiet ippubblikata, u ppubblikati ħafna kotba fuq dan il-metodu. Madankollu, dawn ix-xogħlijiet huma indirizzati lill-professjonisti u mhux il-qarrej ġenerali. F'dan l-artikolu aħna se nitkellmu dwar il-lingwa aċċessibbli kollox.

X'inhu holography

Tista 'toffri d-definizzjoni li ġejja: holography - jinkiseb mill-ritratt volumetriku laser. Madankollu, din id-definizzjoni mhix sodisfaċenti għal kollox, kif hemm ħafna tipi oħra ta 'stampi tridimensjonali. Madankollu, din tirrifletti l-aktar sinifikanti: holography - metodu tekniku li jippermetti li "rekord" l-apparenza ta 'oġġett; dan jista 'jgħin tinkiseb immaġini tridimensjonali li qisu l-ħaġa reali; l-użu tal-lasers kien kruċjali għall-iżvilupp tagħha.

Holography u l-applikazzjoni tagħha

Studju holography jgħin jiċċara ħafna mill-kwistjonijiet assoċjati ma 'fotografija konvenzjonali. Bħala multa art immaġni tridimensjonali jistgħu anki jikkontestaw l-aħħar, għaliex din tippermetti li inti biex jirriflettu d-dinja b'mod aktar preċiż u korrett.

Xjentisti kultant jarmu era fl-istorja tal-umanità permezz ta 'komunikazzjoni, li kienu magħrufa f'ċerti sekli. Tista 'tgħid, per eżempju, ta' eżistenti hieroglyphics qedem ta 'l-Eġittu, fuq in-invenzjoni 1450 tal-istampa l-istampar. B'konnessjoni mal-osservati llum avvanzi teknoloġiċi, mezzi ġodda ta 'komunikazzjoni, bħat-TV u tat-telefon, tokkupa pożizzjoni dominanti. Għalkemm il-prinċipju olografika għadu fil-bidu tagħha meta niġu għall-użu tagħha fil-midja, hemm raġuni biex wieħed jemmen li apparat bbażata fuqha se ikunu jistgħu jissostitwixxu l-mezzi magħrufa ta 'komunikazzjoni fil-futur, jew għall-inqas testendi l-kamp ta' applikazzjoni tagħhom.

letteratura fantaxjenza u l-istampa popolari spiss tiġi ppreżentata holography b'mod żbaljat, dawl mgħawġa. Huma ta 'spiss joħolqu idea żbaljata dwar dan il-metodu. immaġni tridimensjonali, dehru għall-ewwel darba, affaxxinanti. Imma l-ebda inqas impressjonanti huwa l-ispjegazzjoni fiżika tal-prinċipju ta 'mezzi tagħha.

Il-mudell interferenza

Il-ħila li tara l-oġġetti bbażati fuq il-fatt li mewġ tad-dawl huma refracted minn jew riflessa minnhom, jsibu rwieħhom għajnejn tagħna. dawl rifless minn oġġett kkaratterizzat minn forma tal-mewġa ta 'quddiem mewġa li tikkorrispondi għall-forma tal-oġġett. Stampa ta strixxi dlam u dawl (jew linji) joħloq żewġ gruppi ta 'mewġ tad-dawl koerenti li jinterferixxu. Dan jifforma holography volum. L-istrippi data f'kull każ jinkludu kombinazzjoni li tiddependi biss fuq il-forma tal-mewġ wavefronts li jinteraġixxu ma 'xulxin. Tali stampa huwa msejjaħ interferenza. Tista 'tiġi mwaħħla, per eżempju, fuq pjanċa fotografika, jekk ma tqiegħed fil-post fejn ikun hemm interferenza mewġa.

Il-varjetà ta 'ologrammi

Metodu jippermettilek li jirreġistra (reġistru) rifless minn quddiem mewġa oġġett, u mbagħad biex jirrestawraw hekk li l-telespettatur jħossu li hu jara l-ħaġa reali, u huwa holography. Dan l-effett, li hija dovuta għall-fatt li l-immaġini tridimensjonali jinkiseb bl-istess mod bħall-ħaġa reali.

Hemm ħafna tipi differenti ta 'ologrammi, li fihom huwa faċli li titħawwad. Sabiex jiġi ddeterminat dan jew dak it-tip, għandu jiġi kkunsmat erba 'jew saħansitra ħames aġġettivi. Minn settijiet kollha tagħhom, aħna nikkunsidraw biss il-klassijiet bażiċi li juża holography moderna. Madankollu, inti l-ewwel bżonn li nitkellmu ftit dwar dan il-fenomenu mewġa ta 'diffrazzjoni. Li jippermetti li disinn (jew pjuttost li jirrikostitwixxu) l wavefront.

diffrazzjoni

Jekk l-oġġett huwa fil-passaġġ ta 'dawl, huwa titfa' dell. liwjiet dawl madwar l-oġġett, li ġejjin parzjalment fir-reġjun dell. Dan l-effett huwa msejjaħ diffrazzjoni. Huwa minħabba n-natura mewġa ta 'dawl, iżda jispjegaw huwa pjuttost diffiċli li strettament.

Biss angolu żgħir ħafna ta 'dawl jippenetra fil-reġjun dell, hekk aħna kważi ma jindunax bih. Madankollu, jekk ikun hemm pluralità ta 'ostakoli żgħar, id-distanza bejn li jikkostitwixxu biss tulijiet ftit tal-mewġa dawl fit-triq tagħha, dan l-effett isir pjuttost notevoli.

Jekk il-waqgħa tal-wavefront taħbat is-ostaklu wieħed kbir, "jaqa '" il-parti rilevanti ta' dan, li ma jaffettwax il-kumplament tal-wavefront. Jekk ikun hemm bosta ostakli żgħar fil triqtu, huwa modifikat mill diffrazzjoni sabiex il-firxa tal-barriera dawl se jkollhom quddiem mewġa kwalitattiva differenti.

It-trasformazzjoni hija tant qawwija li anki dawl jibda jinfirxu fid-direzzjoni oħra. Jirriżulta li l-diffrazzjoni jippermetti li jikkonvertu l-wavefront oriġinali distinta ħafna minnha. Għalhekk, diffrazzjoni --mekkaniżmu li bih irridu jiksbu l-wavefront ġdid. L-apparat deskritt hawn fuq billi jiffurmaw dan, imsejħa għal diffrazzjoni jitħakkek. Aħna ser jgħidlek aktar dwar dan.

ħakk diffrazzjoni

Dan huwa plakka żgħira bil-ddepożitati fuqha puplesiji dritta paralleli irqaq (linji). Dawn huma spazjati minn minn mija jew saħansitra 1/1000 ta 'millimetru. X'jiġri jekk il-raġġ tal-laser fit-triq tagħha jissodisfa l-grilja li tikkonsisti f'numru ta 'meded dlam u jleqqu fuzzy? Parti minnha se tgħaddi direttament permezz ta 'vireg, u xi - curl. Hekk iffurmata żewġ travi ġodda li ħruġ l ħakk fuq ċertu angolu tar-raġġ oriġinali u jinsabu fuq iż-żewġ naħat tagħhom. Jekk wieħed ikollu raġġ tal-lażer, per eżempju, front ta 'mewġ pjan, it-tnejn iffurmat mill-ġnub tal-raġġ ġdid se jkollu wkoll xi wavefronts planar. Għalhekk, billi tgħaddi permezz ta 'diffrazzjoni jitħakkek raġġ tal-lażer, aħna jiffurmaw żewġ fronti tal-mewġ ġodda (ċatt). Apparentement, il-ħakk diffrazzjoni jista 'jitqies bħala l-eżempju sempliċi ta ologramm.

hologram Reġistru

Familjarità mal-prinċipji bażiċi tal holography għandu jibda ma 'studju taż-żewġ fronti tal-mewġ pjan. Interazzjoni, huma jiffurmaw mudell interferenza, li hija rreġistrata fuq mqiegħda fl-istess post fejn kien hemm skrin, pjanċa fotografika. Dan l-istadju tal-proċess (l-ewwel) fl holography tissejjaħ rekord (jew reġistrazzjoni) tal-hologram.

Restore immaġni

Nassumu li waħda mill-mewġ pjan - A, u t-tieni - V. Jiġifieri mewġa, u B referenza - is-suġġett, li huwa rifless mill-oġġett li immaġini huwa fiss. Hija tista 'bl-ebda mod differenti mill-mewġa ta' referenza. Madankollu, meta jinħoloq il-ologramma huwa ffurmat tridimensjonali oġġett reali wavefront konsiderevolment aktar kumplessi ta 'dawl rifless mill-oġġett.

Il-mudell interferenza, pprovduta fuq film fotografiku (jiġifieri, l-immaġni ta 'l-ħakk), - dan huwa l-ologramma. Dan jista 'jitqiegħed fil-passaġġ tar-raġġ ta' referenza primarja (f'raġġ tal-lejżer front ta 'mewġ pjan). F'dan il-każ, iż-żewġ naħat huma ffurmati 2 quddiem mewġa ġdida. L-ewwel minnhom hija kopja eżatta ta 'quddiem mewġa oġġett li tinfirix fl-istess direzzjoni bħall-W. mewġa Il-pass ta' hawn fuq huwa msejjaħ l-immaġini rikostruwit.

Il-proċess olografika

Il-mudell interferenza, li hija maħluqa minn żewġ pjan mewġ koerenti huwa wara reġistrazzjoni fuq il-pjanċa fotografika huwa mezz li jippermetti li jirkupra l-oħra illuminazzjoni b'mewġ fi pjan fil-każ ta 'waħda minn dawn mewġ. Il-proċess olografika, u b'hekk għandu l-passi li ġejjin: reġistrazzjoni u sussegwenti "ħażna" ta 'quddiem mewġa tal-għan fil-forma ta' hologram (mudell interferenza) u r-rikostituzzjoni tagħha f'kull ħin wara l-passaġġ ġewwa l-ologramma mewġa ta 'referenza.

Suġġett wavefront jista 'attwalment jiġi xi. Per eżempju, jista 'jkun rifless minn oġġett reali, filwaqt jekk huwa mewġa referenza koerenti. Iffurmata minn kwalunkwe żewġ wavefronts jkollhom koerenza, il-mudell interferenza - dan huwa mezz li jippermettilek li jikkonvertu minħabba l-diffrazzjoni ta 'wieħed minn dawn fronti fl-ieħor. Dan huwa fejn l-muftieħ moħbija għall-fenomenu ta 'holography. Dennis Gabor ewwel skoperti din il-proprjetà.

L-immaġni osservazzjoni iġġenerat mill-ologramma

Fil-ħin tagħna, huwa beda jintuża apparat speċjali għall-qari ologrammi - proġettazzjoni olografika. Huwa jippermettilek li jikkonvertu immaġini minn vetturi bil sa tridimensjonali. Madankollu, biex tara ologramma sempliċi, proġettazzjoni olografika ma tkunx meħtieġa. Iddeskrivi fil-qosor kif jittrattaw dawn ix-xbiehat.

Li josservaw il-xbieha olografika turi daqqa elementari hija ffurmata, huwa meħtieġ sabiex jitqiegħed f'distanza ta '1 metru mill-għajn. Permezz diffrazzjoni jitħakkek jeħtieġ inħarsu lejn id-direzzjoni li fiha l-mewġ pjan (restawrata) li joħorġu minnha. Allura kif eżattament mewġ pjan jidħlu fil-għajn tal-osservatur, immaġini olografika huwa wkoll ċatt. Jidher lilna li jekk "ħajt vojta" li indaqs ddawwal-dawl li jkollu l-istess kulur bħat-korrispondenti bil-laser. Peress sinjali speċifiċi dan "Ħajt" hija mċaħħda, huwa impossibbli li jiġi ddeterminat kemm huwa. Jidher li jekk inti tħares lejn il jinsabu fil-infinità fuq il-ħitan, iżda tista 'tara biss parti minnha, li huwa possibbli li wieħed jara permezz żgħir "tieqa" li hija ologramm. Għalhekk, ologramma - huwa indaqs illuminati wiċċ li fuqu ma nistgħux tara xejn denja ta 'attenzjoni.

Il diffrazzjoni jitħakkek (hologram) jippermetti li josservaw effetti sempliċi ftit. Jistgħu juru l-użu ta ologrammi u tip ieħor. Li jgħaddi mill-diffrazzjoni jitħakkek, ir-raġġ tad-dawl tkun maqsuma, li jiffurmaw żewġ raġġ ġdid. Bl-użu raġġi tal-laser jistgħux idawlu kwalunkwe ħakk diffrazzjoni. Ir-radjazzjoni għandha tkun ta 'kulur differenti minn dak użat fir-reġistrazzjoni tagħha. L-angolu tal-liwi raġġ kulur jiddependi fuq liema kulur huwa għandu. Jekk huwa aħmar (-perijodu fit-wavelength), tali raġġ bent f'angolu akbar mill-raġġ blu, li għandha l-iżgħar wavelength.

Permezz tal-ħakk tista 'skip taħlita ta' kuluri kollha, jiġifieri abjad. F'dan il-każ, kull komponent kulur tal-ologramma liwjiet taħt angolu tagħha stess. Fil-ispettru produzzjoni hija ffurmata simili għall-priżma maħluqa.

Tqegħid tal-linji jitħakkek

Puplesiji tal-ħakk għandhom isiru viċin ħafna ta 'xulxin li kien liwi notevoli ta' raġġi tad-dawl. Per eżempju, għall-kurvatura tar-raġġ aħmar b'20 ° huwa meħtieġ li d-distanza bejn il-kanali ma jaqbiżx 0.002 mm. Jekk ma jqiegħdu aktar mill-qrib, raġġ ta 'dawl jibda liwja saħansitra aktar. Sabiex "jikteb" pjanċa kannizzata partikolari hija meħtieġa, li jista 'jirrekordja partijiet hekk irqiq. Barra minn hekk, huwa meħtieġ sal-platt fil-proċess ta 'espożizzjoni u baqa kompletament jiċċaqalqux matul ir-reġistrazzjoni.

L-istampa tista 'tiġi smeared ħafna anke fil-moviment iċken, tant li jkun kompletament indistingwibbli. F'dan il-każ, naraw l-ebda mudell interferenza, biss pjanċa tal-ħġieġ fuq il-wiċċ kollu tiegħu b'mod uniformi iswed jew griż. Naturalment, f'dan il-każ, mhux se jkollhom effetti diffrazzjoni ġġenerati minn ħakk diffrazzjoni.

Trasmissivi u hologram jirriflettu

Aħna eżaminajna l-diffrazzjoni jitħakkek huwa msemmi bħala trasmissjoni, minħabba li taġixxi fid-dawl tgħaddi minn ġo fih. Jekk il-kawża tal-linja kannizzata ma tkunx fuq il-pjanċa trasparenti, u fuq il-wiċċ tal-mera, aħna jiksbu diffrazzjoni jitħakkek riflettività. Hija tirrifletti dawl f'angoli differenti ta 'kuluri differenti. Għaldaqstant, hemm żewġ klassijiet wiesgħa ta 'ologrammi - riflessiva u trasmissivi. L-ewwel osservat fid-dawl rifless, u t-tieni - fil-mogħdija.