Holograpya - ito ... Ang konsepto, prinsipyo, application

Holographic imahe ng araw na ito ay unting ginagamit. Ang ilang mga kahit naniniwala na maaari itong palitan ang mga kilalang paraan ng komunikasyon sa paglipas ng panahon. Tulad ito o hindi, ngunit ngayon ito ay malawakang ginagamit sa iba't-ibang mga industriya. Halimbawa, ang lahat sa atin ay pamilyar holographic sticker. Ang isang pulutong ng mga tagagawa gamitin ang mga ito bilang isang paraan ng proteksyon laban sa pamemeke. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng ilang mga holographic sticker. Ang kanilang mga application - isang napaka-epektibong paraan ng pagprotekta ng mga kalakal at mga dokumento laban sa paghuwad.

Ang kasaysayan ng mga pag-aaral ng holograpya

Tatlong-dimensional na imahe na nakuha bilang isang resulta ng refraction, ay nagsimulang mag-aral relatibong kamakailan. Gayunpaman, maaari naming makipag-usap sa pagkakaroon ng kasaysayan ng kanyang pag-aaral. Dennis Gabor, British siyentipiko, unang kinilala sa 1948, ito ay holograpya. Pagkatuklas na ito ay napakahalaga, ngunit ang pinakamalaking halaga sa oras ay hindi pa maliwanag. Nagtrabaho sa ang 1950s, mga mananaliksik ay may suffered mula sa kakulangan ng isang light source pagkakaroon ng isang pagkakaugnay-ugnay - isang napaka-mahalagang tampok para sa pag-unlad ng holograpya. Ang unang laser ay manufactured sa 1960. Sa pamamagitan ng aparatong ito ito ay posible upang makatanggap ng liwanag pagkakaroon ng sapat na pagkakaugnay-ugnay. Juris Upatnieks at immet Leith, US siyentipiko ay may ginagamit ito upang lumikha ng unang hologram. Sa kanilang tulong ito nakuha tatlong-dimensional imahe ng mga bagay.

Sa kasunod na taon, ang pag-aaral ay patuloy. Daan-daang mga research paper na sinuri ang konsepto ng holograpya, mula noon ay nai-publish, at na-publish ng maraming mga libro sa ang paraan na ito. Gayunman, ang mga gawang ito ay natugunan sa mga propesyonal at hindi ang pangkalahatang reader. Sa artikulong ito kami ay makipag-usap tungkol sa lahat ng naa-access wika.

Ano ang holograpya

Maaari kang mag-alok ang mga sumusunod na kahulugan: holograpya - ay nakuha sa pamamagitan ng ang larawan laser volumetric. Gayunman, ang kahulugan na ito ay hindi ganap na kasiya-siya, tulad ng maraming iba pang mga uri ng tatlong-dimensional larawan. Gayunman, ito ay sumasalamin sa mga pinaka-makabuluhang: holograpya - isang teknikal na pamamaraan na nagbibigay-daan sa "record" ang hitsura ng isang bagay; ito ay makakatulong sa makakuha ng isang three-dimensional na imahe na kamukha ng tunay na bagay; ang paggamit ng lasers ay naging mahalaga para sa kanyang pag-unlad.

Holograpya at ang kanyang aplikasyon

holograpya pag-aaral ay tumutulong linawin ang marami sa mga isyu na kaugnay sa maginoo photography. Bilang isang fine art three-dimensional na imahe ay maaaring kahit na hamunin ang huli, dahil pinapayagan ka upang sumalamin sa mundo na mas tumpak at tama.

Siyentipiko minsan naglalabas ng panahon sa kasaysayan ng sangkatauhan sa pamamagitan ng komunikasyon, na kung saan ay kilala sa ang ilang mga siglo. Maaari mong sabihin, halimbawa, ng mga umiiral na sa sinaunang hieroglyphics ng Ehipto, ng pag-imbento sa 1450 ng pindutin ang pagpi-print. Sa pagkakaroon ng kaugnayan sa na-obserbahan sa panahong ito teknolohikal na advances, ang mga bagong paraan ng komunikasyon, tulad ng TV at telepono, inookupahan ng isang nangingibabaw na posisyon. Kahit na ang holographic prinsipyo ay pa rin sa kanyang pagkabata pagdating sa paggamit nito sa media, may dahilan upang maniwala na aparato batay dito ay magagawang upang palitan ang mga kilalang paraan ng komunikasyon sa hinaharap, o hindi bababa sa i-extend ang saklaw ng kanilang application.

Science fiction panitikan at popular na pindutin ang madalas portrayed holograpya sa maling, pangit liwanag. Sila ay madalas na lumikha ng isang maling ideya tungkol sa pamamaraang ito. Tatlong-dimensional na imahe, nakita para sa unang pagkakataon, kamangha-manghang. Ngunit hindi kukulangin kahanga-hanga ay ang pisikal na paliwanag ng mga prinsipyo ng kanyang mga device.

Ang panghihimasok pattern

Ang kakayahang makita ang mga bagay batay sa ang katunayan na ilaw waves ay refracted sa pamamagitan ng o masasalamin mula sa mga ito, kumuha ng sa aming mga mata. Masasalamin liwanag mula sa isang object nailalarawan sa pamamagitan ng wave form ng kumaway sa harap ng naaayon sa hugis ng mga bagay. Larawan ng dark at light stripes (o linya) lumikha ng dalawang grupo ng mga maliwanag na ilaw waves kung saan makagambala. Ito ay bumubuo ng isang dami ng holograpya. Ang data na piraso sa bawat kaso bumubuo ng isang kumbinasyon na ay nakasalalay lamang sa ang hugis ng wavefronts waves kung saan nakikipag-ugnayan sa bawat isa. Ang ganitong mga isang larawan ay tinatawag na interference. Ito ay maaaring maayos, halimbawa, sa isang photographic plate, kung inilagay mo ito sa isang lugar kung saan mayroong isang alon pagkagambala.

Ang iba't-ibang mga holograms

Pamamaraan ay nagbibigay-daan sa iyo upang i-record (register) na nakalarawan mula sa object alon harap, at pagkatapos ay ibalik ito upang ang viewer ang pakiramdam na nakikita niya ang tunay na bagay, at ito ay holograpya. Ito epekto, na kung saan ay dahil sa ang katunayan na ang three-dimensional na imahe ay nakuha sa parehong lawak bilang ang tunay na bagay.

Mayroong maraming mga iba't ibang uri ng holograms, kung saan ito ay madaling makakuha ng nalilito. Upang matukoy ito o na uri, ay dapat na natupok apat o kahit limang adjectives. Mula sa lahat ng kanilang mga hanay, isaalang-alang lamang namin ang mga pangunahing klase na gumagamit ng modernong holograpya. Gayunpaman, kailangan mo munang upang makipag-usap nang kaunti tungkol sa wave palatandaan ng pagdidiprakt. Na ito ay nagpapahintulot sa amin upang mag-disenyo (o sa halip upang buuin muli) ang wavefront.

pagdidiprakt

Kung ang isang bagay ay nasa landas ng kahatulan, siya'y cast ng isang anino. Banayad na bends sa paligid ng object, darating na bahagyang lilim rehiyon. Ang epektong ito ay tinatawag na pagdidiprakt. Siya ay dahil sa wave likas na katangian ng liwanag, ngunit upang ipaliwanag ito ay lubos na mahirap na mahigpit.

Tanging sa isang napakaliit na anggulo ng ilaw penetrates sa anino rehiyon, kaya kami ay halos hindi mapansin ito. Gayunpaman, kung mayroong isang mayorya ng mga maliliit na obstacles, ang distansya sa pagitan ng kung saan ay bahagi lamang ng ilang mga haba ng liwanag wave ay paparating na, epekto na ito ay nagiging medyo kapansin-pansin.

Kung ang pagbagsak ng wavefront ay bumaba sa isang malaking solong balakid, "bumaba" ang may-katuturang bahagi nito, na hindi makakaapekto ang mga natitirang mga lugar ng wavefront. Kung may isang pulutong ng mga maliliit na obstacles sa kanyang landas, ito ay binago ng pagdidiprakt upang ang pagkalat ng liwanag barrier ay magkakaroon ng isang dapat sundin iba't ibang front wave.

pagbabago ay kaya malakas na kahit na liwanag ay nagsisimula upang maikalat sa ibang direksyon. Ito ay lumiliko out na ang pagdidiprakt ay nagbibigay-daan sa amin upang i-convert ang orihinal na wavefront sa isang napaka naiiba mula sa mga ito. Kaya, pagdidiprakt - ang mekanismo kung saan makuha namin ang bagong wavefront. Ang aparato na inilalarawan sa itaas sa pamamagitan ng bumubuo nito, tinutukoy bilang isang pagdidiprakt kayod. Susubukan naming sabihin sa higit pa tungkol dito.

pagdidiprakt rehas na bakal

Ito ay isang maliit na plato na may isang idineposito doon manipis parallel tuwid strokes (linya). Ang mga ito ay may pagitan apart sa pamamagitan ang ika-isandaang o kahit na isang ikasanlibo ng isang milimetro. Ano ang mangyayari kung ang laser beam ay paparating na nakakatugon sa mga grid na binubuo ng isang bilang ng mga fuzzy madilim at maliwanag na banda? Bahagi nito ay pumasa direkta sa pamamagitan ng mga bar, at ang ilan - curl. Kaya nabuo dalawang bagong beams na exit ang rehas na bakal sa isang tiyak na anggulo sa orihinal na beam at matatagpuan sa magkabilang panig ng mga ito. Kung ang isa ay may isang laser beam, halimbawa, ng isang eroplanong wavefront, ang dalawang nabuo sa pamamagitan ng mga gilid ng mga bagong poste ay mayroon ding isang planar wavefronts. Kaya, sa pamamagitan ng pagpasa sa pamamagitan ng isang pagdidiprakt kayod laser beam, bumuo kami ng dalawang bagong alon fronts (flat). Sa malas, ang pagdidiprakt rehas na bakal ay maaaring itinuturing bilang ang pinakasimpleng halimbawa ng isang hologram.

hologram Magrehistro

Pagpapalagayang-loob na may mga pangunahing mga prinsipyo ng holograpya ay dapat magsimula sa isang pag-aaral ng dalawang eroplanong alon fronts. Pakikipag-ugnay, bumuo sila ng isang pagkagambala pattern, na kung saan ay naitala sa isang ilagay sa parehong lugar kung saan nagkaroon ng isang screen, photographic plato. Ito yugto ng proseso (ang unang) sa holograpya ay tinatawag na isang record (o pag-record) ng hologram.

Ibalik ang imahe

akala namin na ang isa sa mga waves ng eroplano - A, at ang pangalawang - V. Namely reference wave, at B - ang paksa, iyon ay masasalamin mula sa object na kung saan ang imahe ay naayos na. maaaring sa paraan na ito ay naiiba mula sa reference wave. Gayunman, kapag ang paglikha ng hologram ay binuo ng tatlong-dimensional real object malaki mas kumplikadong wavefront ng reflected light mula sa object.

Ang panghihimasok pattern, na ibinigay sa isang photographic film (ibig sabihin, ang isang imahe ng mga rehas na bakal), - ito ay ang hologram. Maaari itong ilagay sa path ng mga pangunahing reference beam (laser beam pagkakaroon ng isang eroplanong wavefront). Sa kasong ito, magkabilang panig ay nabuo 2 bagong front wave. Ang unang ng mga ito ay isang eksaktong kopya ng object kumaway sa harap ng kung saan propagates sa parehong direksyon tulad ng alon W. Ang hakbang sa itaas ay tinatawag na ang reconstructed imahe.

Ang holographic proseso

Ang panghihimasok pattern, na kung saan ay nilikha sa pamamagitan ng dalawang plane magkaugnay na mga alon ay pagkatapos ng pag-record sa photographic plate ay isang aparato na nagbibigay-daan upang mabawi ang iba pang mga pag-iilaw eroplanong alon sa kaso ng isa sa mga waves. Ang holographic proseso, sa gayon ay may mga sumusunod na mga hakbang: registration at kasunod na "storage" ng kumaway sa harap ng layunin sa anyo ng isang hologram (pagkagambala pattern) at ang reconstitution sa anumang oras pagkatapos ng pagpasa sa pamamagitan ng reference wave hologram.

Subject wavefront maaaring aktwal na maging anumang. Halimbawa, maaari itong nakalarawan mula sa isang tunay na bagay, habang kung ito ay isang magkaugnay na reference wave. Nabuo sa pamamagitan ng anumang dalawang wavefronts pagkakaroon ng pagkakaugnay-ugnay, ang panghihimasok pattern - ito ay isang aparato na nagbibigay-daan sa mong i-convert dahil sa ang pagdidiprakt ng isa sa mga fronts sa isa. Ito ay kung saan ang mga nakatagong susi sa hindi pangkaraniwang bagay ng holograpya. Dennis Gabor unang natuklasan sa property na ito.

Ang pagmamasid imahe na nabuo sa pamamagitan ng hologram

Sa ating panahon, ito ay nagsimula na gagamitin ng isang espesyal na aparato para sa pagbabasa holograms - holographic projector. Ito ay nagpapahintulot sa mong i-convert ng isang imahe mula dalawang-sa tatlong-dimensional. Gayunpaman, upang tingnan ang isang simpleng hologram, holographic projector ay hindi kinakailangan. Maikling ilarawan kung paano haharapin ang mga naturang larawan.

Upang obserbahan ang elementary hologram image ay nabuo, ito ay kinakailangan upang ilagay ito sa layo na 1 metro mula sa mata. Sa pamamagitan ng pagdidiprakt rehas na bakal ay nangangailangan upang tumingin sa direksyon kung saan ang eroplano waves (ibalik) na kaputol niyaon. Kaya kung paano eksaktong eroplano waves pumasok sa mga mata ng tagamasid, isang holographic imahe ay din flat. Lumalabas sa amin bilang kung ang "blangko wall" na pantay-pantay illuminates ang liwanag pagkakaroon ng parehong kulay bilang ang katumbas na laser. Dahil tiyak na palatandaan na ito "Wall" ay deprived, ito ay imposible upang matukoy kung gaano kalayo ito ay. Tila bilang kung pagtingin mo ang mga matatagpuan sa infinity sa ibabaw ng pader, ngunit maaari mong makita lamang ng bahagi ng mga ito, na kung saan ay posible na makita sa pamamagitan ng isang maliit na "window" na isang hologram. Samakatuwid, ang isang hologram - ay pantay-pantay iluminado ibabaw na kung saan hindi namin maaaring makita ang anumang bagay na karapat-dapat sa pansin.

Ang pagdidiprakt kayod (hologram) ay nagpapahintulot sa amin upang obserbahan ang ilang simpleng mga epekto. Maaari silang ipakita ang paggamit ng holograms at iba pang mga uri. Pagpasa sa pamamagitan ng pagdidiprakt rehas na bakal, ang ilaw beam ay split, na bumubuo ng dalawang mga bagong poste. Ang paggamit ng laser beams ay maaaring nagpapailaw anumang pagdidiprakt rehas na bakal. radiation ay dapat na isang iba't ibang kulay mula sa na ginagamit sa kanyang mga pag-record. Ang anggulo ng ang kulay beam baluktot ay depende sa kung ano ang kulay niya. Kung ito ay pula (ang pang-wavelength), tulad ng isang poste ay baluktot sa isang mas malawak na angulo sa ang mga asul na beam, na may pinakamaliit na haba ng daluyong.

Sa pamamagitan ng mga rehas na bakal ay maaaring laktawan ang isang halo ng lahat ng mga kulay, ibig sabihin, puti. Sa kasong ito, bawat kulay na bahagi ng hologram bends ilalim ng sarili nitong anggulo. Sa output spectrum ay nabuo katulad ng nilikha prism.

Paglalagay ng rehas na bakal linya

Stroke ng mga rehas na bakal ay dapat gawin masyadong malapit sa isa't isa na ito ay kapansin-pansin na bending ng ilaw ray. Halimbawa, upang ang kurbada ng red beam ng 20 ° ay kinakailangan na ang distansya sa pagitan ng mga grooves ay hindi lalampas sa 0,002 mm. Kung ilalagay sila mas malapit, isang sinag ng liwanag ay nagsisimula upang yumuko nang higit pa. Upang "magsulat" ng isang naibigay na lattice plate ay kinakailangan, na maaaring i-record sa gayon manipis na bahagi. Higit pa rito, ito ay kinakailangan sa plato sa proseso ng exposure at nanatiling ganap na hindi kumikibo sa panahon ng registration.

Ang larawan ay maaaring smeared marami kahit sa slightest kilusan, kaya magkano kaya na ito ay magiging ganap na hindi makilala. Sa kasong ito, wala tayong nakikitang pagkagambala pattern, lamang ng isang glass plate ibabaw nito buong ibabaw pantay itim o kulay abo. Siyempre, sa kasong ito, ay hindi i-play ang pagdidiprakt epekto na nalikha sa pamamagitan ng isang pagdidiprakt rehas na bakal.

Transmissive at mapanimdim hologram

Kami ay napagmasdan ang pagdidiprakt kayod ay tinukoy bilang isang transmisyon, dahil ito ay gumaganap sa liwanag pagpasa sa pamamagitan nito. Kung ang sanhi ng lattice linya ay hindi sa transparent plate, at sa ibabaw ng salamin, makuha namin ang isang pagdidiprakt kayod kaya ng pagpapaliwanag. Ito ay sumasalamin sa ilaw sa iba't ibang mga anggulo ng mga iba't ibang kulay. Alinsunod dito, may dalawang malawak na mga klase ng mga holograms - mapanimdim at transmissive. Unang na-obserbahan sa masasalamin liwanag, at ang pangalawang - sa pagpasa.