Дата публикации: 1 июля 2019

Голография

(скачать презентацию)

Голография  –  метод  получения   объемного   изображения   объекта,   путем регистрации и  последующего  восстановления,  волн  изобретенный  английским физиком венгерского происхождения Д. Габором в 1948 г.

1. Название происходит от греческих слов holos — полный и grapho — пишу, что означает полную запись изображения.

Принципы голографии впервые были изложены английским ученым Деннисом Габором в 1948 году. В то время важность этого открытия еще не была вполне очевидной, и лишь очень немногие исследователи, работавшие в 50-е годы в данной области, страдали от отсутствия подходящего источника света, который обладал бы весьма важным свойством – когерентностью. В 1960 году был изготовлен первый лазер. Этот прибор создает свет достаточной когерентности, и американские ученые Иммет Лейт и Юрис Упатниекс смогли использовать для его получения первых голограмм, создававших изображения предметов во всех трех измерениях. Исследования продолжались в последующие годы, и с тех пор на тему голографии были опубликованы сотни научных статей и издано много книг, хотя в основном  они адресованы скорее специалистам, чем широкому читателю.
Голографию проще всего охарактеризовать как объемную фотографию с использованием лазера. Это не вполне удовлетворительное определение, ибо существует немало других видов трехмерной фотографии, однако в нем отражены многие существенные моменты: голография – это технический метод, позволяющий производить «запись» внешнего вида объекта; она создает трехмерное изображение, которое выглядит столь же материальным, как и реальный предмет; использование лазеров имело решающее значение для ее развития.
Изучение голографии вносит ясность во многие вопросы, касающиеся обычной фотографии. Голография, как изобразительное средство, способна даже бросить вызов фотографии, так как она позволяет более правильно и точно отражать окружающий нас мир. Иногда историки считают целесообразным делить историю человечества на эпохи по типам средств связи, известным в те или иные века. С этой точки зрения можно говорить, например, об иероглифах Древноего Египта или изобретении печатного станка (1450 г.). В последнее время в связи с техническим прогрессом господствующее положение заняли новые средства связи: телефон и телевидение. Кое-кто отрицает, что в целом их роль в развитии общества весьма благотворна, но лишь немногие пытаются серьезно проанализировать, каково же все-таки действительное влияние телефона и телевидения на жизнь в современном мире. Хотя голография как средство информации пока еще пребывает в младенческом состоянии, есть основания ожидать, что в будущем она в значительной степени заменит существующие средства связи или по крайней мере расширит сферу их действия. Тем не менее в наши дни мало кто (исключая, конечно, специалистов) представляет, что такое голография и где она может (или не может) найти применение.
Массовая печать и научно-фантастическая литература часто преподносят голографию в довольно искаженном, неверном свете. Нередко они создают в общем неправильное представление об этом методе. Увиденная впервые голограмма завораживает, но физическое объяснение того, как она работает, производит не меньшее впечатление. Только после этого начинаешь понимать как потенциальные возможности, так и пределы применимости голографии – не только сегодня, но и в будущем.
Принципы голографии.
Голография – это способ, который позволяет регистрировать (записывать) волновой фронт, отраженный от предмета, а затем восстанавливать его таким образом, что у наблюдателя возникает полное ощущение, будто он действительно видит реальный предмет. Подобный эффект обусловлен тем, что голографическое изображение получается трехмерным в той же мере, как и реальный предмет.
Существует такое огромное множество разнотипных голограмм, что в них нетрудно запутаться. Чтобы совершенно однозначно определить какой-либо конкретный вид голограмм, необходимо воспользоваться четырьмя или пятью прилагательными. Однако из всего множества голограмм рассмотрим лишь некоторые основные типы и очень общие их классы, которые, впрочем, ничем особенным не отличаются. На первый взгляд столь разнообразная классификация кажется недостаточно ясной, поэтому зачастую для различения голограмм приходится прибегать к более тонким деталям теории.
Структура голограммы зависит от способа формирования предметной и опорной волн и от способа записи интерференционной картины. Предмет освещается пучком когерентного света, рассеянная им световая волна, несущая информацию о предмете, падает на фотопластинку, освещаемую опорным пучком. В зависимости от взаимного расположения предмета и пластинки, а также от наличия оптических элементов между ними, связь между амплитудно-фазовыми с предметной волны в плоскостях голограммы и предмета различна.

1. Изобразительная голография.

Отличительная  особенность  изобразительных   голограмм   -   реалистичность воспроизводимых ими трехмерных изображений, которые  часто  трудно  отличить от реальных объектов. Эта особенность обусловлена тем, что  при  специальном освещении  голограмма  не  только  передает  объем   предметов   с   большим диапазоном  яркостей,  высоким  контрастом  и  четкостью,  но   также   дает возможность четко  наблюдать  точное  изменение  бликов  и  теней  в  случае изменения угла наблюдения при рассматривании этих предметов.

1. • Голографический метод записи информации использует важнейшее свойство лазерного излучения — его когерентность
   • Световая волна при отражении от объекта изменяет не только амплитуду, но и фазу в соответствии со свойствами поверхности объекта в данной точке.