Introducere în holografie

Dacă transportați bani, permis de conducere sau carduri de credit, transportați holograme. Holograma porumbeilor de pe un card Visa poate fi cea mai cunoscută. Pasărea în curcubeu își schimbă culorile și pare să se miște în timp ce înclinați cardul. Spre deosebire de o pasăre dintr-o fotografie tradițională, o pasăre holografică este o imagine tridimensională. Hologramele sunt formate prin interferența fasciculelor de lumină de la un laser.

Modul în care laserele fac holograme

Hologramele sunt realizate folosind lasere, deoarece lumina laser este „coerentă”. Ce înseamnă asta este că toți fotonii luminii laser au exact aceeași diferență de frecvență și fază. Împărțirea unui fascicul laser produce două fascicule care au aceeași culoare una cu cealaltă (monocromatică). În schimb, lumina albă obișnuită este formată din mai multe frecvențe diferite de lumină. Când lumina albă este difractă, frecvențele se împart pentru a forma un curcubeu de culori.

În fotografia convențională, lumina reflectată pe un obiect lovește o fâșie de film care conține o substanță chimică (adică bromură de argint) care reacționează la lumină. Aceasta produce o reprezentare bidimensională a subiectului. O hologramă formează o imagine tridimensională deoarece sunt înregistrate tipare de interferență luminoasă, nu doar lumină reflectată. Pentru a face acest lucru, un fascicul laser este împărțit în două fascicule care trec prin lentile pentru a le extinde. Un fascicul (fasciculul de referință) este direcționat pe o peliculă cu contrast puternic. Cealaltă grindă este orientată către obiect (fascicul obiect). Lumina din fasciculul obiectului este împrăștiată de subiectul hologramei. O parte din această lumină împrăștiată se îndreaptă spre filmul fotografic. Lumina împrăștiată din fasciculul obiect este în faza cu fasciculul de referință, astfel încât când cele două fascicule interacționează formează un model de interferență.

Modelul de interferență înregistrat de film codifică un model tridimensional, deoarece distanța de la orice punct de pe obiect afectează faza luminii împrăștiate. Cu toate acestea, există o limită la modul în care „tridimensională” poate apărea o hologramă. Acest lucru se datorează faptului că raza obiectului își atinge doar ținta dintr-o singură direcție. Cu alte cuvinte, holograma afișează doar perspectiva din punctul de vedere al fasciculului obiectului. Deci, în timp ce o hologramă se schimbă în funcție de unghiul de vizualizare, nu puteți vedea în spatele obiectului.

Vizualizarea unei holograme

O imagine hologramă este un model de interferență care pare a fi zgomot întâmplător, cu excepția cazului în care este privit sub iluminarea potrivită. Magia se întâmplă atunci când o placă holografică este iluminată cu aceeași lumină cu fascicul laser care a fost folosit pentru înregistrarea acesteia. Dacă se utilizează o frecvență laser diferită sau un alt tip de lumină, imaginea reconstruită nu se va potrivi exact cu originalul. Cu toate acestea, cele mai frecvente holograme sunt vizibile în lumina albă. Acestea sunt holograme de volum de reflecție și holograme de curcubeu. Hologramele care pot fi vizualizate în lumina obișnuită necesită o prelucrare specială. În cazul unei holograme curcubeu, o hologramă de transmisie standard este copiată folosind o fanta orizontală. Aceasta păstrează paralaxia într-o direcție (astfel încât perspectiva se poate mișca), dar produce o schimbare a culorii în cealaltă direcție.

Utilizări ale hologramelor

Premiul Nobel pentru fizică din 1971 a fost acordat savantului maghiar-britanic Dennis Gabor "pentru invenția sa și dezvoltarea metodei holografice". Inițial, holografia a fost o tehnică folosită pentru îmbunătățirea microscopelor electronice. Holografia optică nu a decolat până la inventarea laserului în 1960. Deși hologramele au fost imediat populare pentru artă, aplicațiile practice ale holografiei optice au rămas până în anii '80. Astăzi, hologramele sunt utilizate pentru stocarea datelor, comunicații optice, interferometrie în inginerie și microscopie, securitate și scanare holografică.

Fapte interesante despre hologramă

• Dacă tăiați o hologramă în jumătate, fiecare piesă conține încă o imagine a întregului obiect. În schimb, dacă tăiați o fotografie în jumătate, jumătate din informații se pierd.
• O modalitate de a copia o hologramă este de a ilumina cu un fascicul laser și de a plasa o nouă placă fotografică astfel încât să primească lumină din hologramă și din fasciculul original. În esență, holograma acționează ca obiectul inițial.
• Un alt mod de a copia o hologramă este de a goli cu ajutorul imaginii originale. Acest lucru funcționează în același mod în care se înregistrează înregistrări audio. Procesul de embosare este utilizat pentru producția în masă.