Holography - ეს ... კონცეფცია, პრინციპში, პროგრამა

ჰოლოგრაფიული იმიჯი დღეს სულ უფრო ხშირად გამოიყენება. ზოგიერთი კი მჯერა, რომ მას შეუძლია შეცვალოს ცნობილი საკომუნიკაციო საშუალებებით, დროთა განმავლობაში. როგორც ეს თუ არა, მაგრამ ახლა იგი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა მრეწველობის. მაგალითად, ყველა ჩვენგანი იცნობს ჰოლოგრაფიული სტიკერები. ბევრი მწარმოებლები გამოყენებით მათ, როგორც საშუალება დაცვის გაყალბების წინააღმდეგ. ფოტო ქვემოთ აჩვენებს ჰოლოგრაფიული სტიკერები. მათი გამოყენება - ძალიან ეფექტური გზა დაცვის საქონლისა და დოკუმენტების გაყალბების წინააღმდეგ.

ისტორიის შესწავლა holography

სამგანზომილებიანი გამოსახულება შედეგად მიღებული გარდატეხის, დაიწყო შესწავლა შედარებით ცოტა ხნის წინ. თუმცა, ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ არსებობის ისტორიაში მისი შესწავლა. Dennis Gabor, ბრიტანელი მეცნიერი, პირველად გამოვლინდა 1948 წელს, ეს არის holography. ეს აღმოჩენა ძალიან მნიშვნელოვანი იყო, მაგრამ მისი დიდი მნიშვნელობა იმ დროს ჯერ კიდევ არ იყო აშკარა. მუშაობდა, 1950 წელს, მკვლევარებმა დეფიციტის სინათლის წყაროს მქონე თანამიმდევრობა - ძალიან მნიშვნელოვანი ფუნქცია განვითარების holography. პირველი ლაზერული დამზადებულია 1960 წელს. ამ მოწყობილობის შესაძლებელია მიიღოთ ნათელი, რომელსაც საკმაო თანხვედრას. იურის Upatnieks და immet Leith, აშშ მეცნიერებმა მას შექმნა პირველი ჰოლოგრამა. მათი მეშვეობით მიღებული სამგანზომილებიანი გამოსახულებები ობიექტები.

მომდევნო წლებში, სასწავლო გაგრძელდა. ასობით კვლევები, რომლებიც შეისწავლა კონცეფცია holography, მას შემდეგ, რაც გამოქვეყნდა, და გამოაქვეყნა მრავალი წიგნი ამ მეთოდით. თუმცა, ეს ნამუშევრები მიმართა პროფესიონალები და არა საერთო მკითხველს. ამ სტატიაში ჩვენ ვისაუბრებთ ყველაფერი ხელმისაწვდომი ენა.

რა არის holography

თქვენ შეუძლია შემდეგი განმარტება: holography - მიღებული ლაზერული მოცულობითი ფოტო. თუმცა, ეს განმარტება არ არის მთლიანად დამაკმაყოფილებელი, რადგან არსებობს მრავალი სხვა სახის სამგანზომილებიანი სურათები. თუმცა, იგი ასახავს ყველაზე მნიშვნელოვანი: holography - ტექნიკური მეთოდი, რომელიც საშუალებას იძლევა "რეკორდი" გამოჩენა ობიექტი; მას შეუძლია დაეხმაროს მიიღოს სამგანზომილებიანი გამოსახულება, რომელიც გამოიყურება, როგორც უძრავ ნივთზე; გამოყენების lasers გადამწყვეტი მნიშვნელობა ჰქონდა მის განვითარებაში.

Holography და მისი გამოყენების

holography შესწავლა ხელს უწყობს გაერკვია ბევრი საკითხი უკავშირდება ჩვეულებრივი ფოტოგრაფია. როგორც სახვითი ხელოვნების სამგანზომილებიანი გამოსახულება შეიძლება კი გამოწვევას უკანასკნელი, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ, რათა ასახოს მსოფლიოში უფრო ზუსტად და სწორად.

მეცნიერებმა ზოგჯერ გადასცემს ერა კაცობრიობის ისტორიაში მიერ საკომუნიკაციო საშუალებებით, რომელიც ცნობილი იყო გარკვეული საუკუნეებში. შეიძლება ითქვას, მაგალითად, არსებული უძველესი იეროგლიფები ეგვიპტის, გამოგონების 1450 საბეჭდი. ამასთან დაკავშირებით დაფიქსირდა დღესდღეობით ტექნოლოგიური მიღწევების, ახალი საკომუნიკაციო საშუალებებით, როგორიცაა ტელევიზორი და სატელეფონო, ოკუპირებული დომინანტური პოზიცია. მიუხედავად იმისა, რომ ჰოლოგრაფიული პრინციპი არის ჯერ კიდევ ჩამოყალიბების სტადიაში, როდესაც საქმე მისი გამოყენება მედიაში, არ არსებობს მიზეზი, რომ სჯერა, რომ მოწყობილობის საფუძველზე იგი შეძლებს შეცვალოს ცნობილი კომუნიკაციის საშუალება მომავალში, ან თუნდაც გაიზარდოს მათი გამოყენება.

მეცნიერება მხატვრული ლიტერატურა და პოპულარული პრესა ხშირად ასახავდა holography არასწორი, დამახინჯებული სინათლე. ისინი ხშირად შექმნა არასწორი წარმოდგენა ამ მეთოდით. სამგანზომილებიანი გამოსახულება, ჩანს, რომ პირველად, მომხიბლავი. მაგრამ არანაკლებ შთამბეჭდავი ფიზიკური ახსნა პრინციპი მისი მოწყობილობა.

ჩარევა ნიმუში

უნარი დაინახოს ობიექტების ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სინათლის ტალღების გარდატეხილი ან აისახება მათ, მოხვდება ჩვენს თვალში. აისახა შუქი ობიექტი ახასიათებს ტალღის ფორმა ტალღის წინაშე შესაბამისი ფორმის ობიექტი. Picture of მუქი და ნათელი ზოლები (ან ხაზები) შექმნა ორი ჯგუფი თანმიმდევრული სინათლის ტალღების რომელიც ხელს უშლის. ეს ქმნის მოცულობა holography. მონაცემები ზოლები თითოეულ შემთხვევაში მოიცავს კომბინაცია, რომელიც დამოკიდებულია მხოლოდ ფორმის wavefronts ტალღების რომელიც ურთიერთქმედება ერთმანეთს. ასეთი სურათი ეწოდება ჩარევა. ეს შეიძლება იყოს ფიქსირებული, მაგალითად, ფოტოგრაფიული დისკო, თუ ამას იმ ადგილას, სადაც არ არის ტალღის ჩარევას.

სხვადასხვა holograms

მეთოდი საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ (რეგისტრაცია) აისახება ობიექტის ტალღა წინა და შემდეგ აღდგენას ისე, რომ მაყურებელს გრძნობენ, რომ ვერ ხედავს რეალური რამ, და holography. ეს ეფექტი, რომელიც იმის გამო, რომ სამგანზომილებიანი გამოსახულება მიღებული იმავე ზომით, როგორც რეალური რამ.

არსებობს ბევრი სხვადასხვა სახის ჰოლოგრამით, რომელშიც ის არის ადვილი დაბნეული. იმისათვის, რომ დადგინდეს ამა თუ იმ სახის, უნდა მოხმარებული ოთხი ან თუნდაც ხუთი ზედსართავი. ყველა მათი კომპლექტი, მიგვაჩნია მხოლოდ ძირითადი კლასი, რომელიც იყენებს თანამედროვე holography. თუმცა, თქვენ ჯერ უნდა გაიგო ცოტა ამ ტალღის მოვლენაა დიფრაქციული. რომ საშუალებას გვაძლევს, რათა შეიმუშავონ (უფრო სწორად, რეკონსტრუქცია) იმ wavefront.

დიფრაქციული

თუ ობიექტი არის გზა ნათელი, მას ჩრდილი ადგება. სინათლის მომატება მოსახვევებში გარშემო ობიექტი, მოდის ნაწილობრივ ჩრდილში რეგიონში. ეს ეფექტი ეწოდება diffraction. იგი არის იმის გამო, რომ სინათლის ტალღების ბუნება, მაგრამ, ამას საკმაოდ რთულია მკაცრად.

მხოლოდ ძალიან პატარა კუთხე სინათლის აღწევს შევიდა shadow რეგიონში, ასე რომ, ჩვენ თითქმის არ შენიშნეს. თუმცა, თუ არსებობს გავურბივარ პატარა დაბრკოლებები, მანძილი, რომელიც წარმოადგენს მხოლოდ რამდენიმე lengths სინათლის ტალღის გზაზე, ეს ეფექტი ხდება საკმაოდ შესამჩნევი.

იმ შემთხვევაში, თუ შემოდგომაზე wavefront მოდის დიდი ერთი დაბრკოლება, "მოდის" შესაბამისი ნაწილი, რომელიც არ ეხება დარჩენილი ფართობი wavefront. თუ არსებობს ბევრი პატარა ბარიერების თავის გზას, იგი შეცვლილი დიფრაქციული ისე, რომ გავრცელების სინათლის ბარიერი ექნება თვისობრივად განსხვავებული ტალღის წინაშე.

ტრანსფორმაციის იმდენად ძლიერი, რომ თუნდაც სინათლის გავრცელებას იწყებს სხვა მიმართულებით. გამოდის, რომ დიფრაქციული საშუალებას გვაძლევს კონვერტირება ორიგინალური wavefront ძალიან განსხვავდება იგი. ამდენად, დიფრაქციული - მექანიზმი, რომლითაც მივიღებთ ახალი wavefront. მოწყობილობის ზემოთ აღწერილი ფორმირება ის, უწოდებენ დიფრაქციული grating. ჩვენ გეტყვით ამის შესახებ.

დიფრაქციული grating

ეს არის პატარა დისკო შესანახად ზედა თხელი პარალელურად სწორი პარალიზის (ხაზები). ისინი Spaced გარდა by მეასედ ან თუნდაც მეათასედი მილიმეტრიანი. რა მოხდება, თუ ლაზერის სხივი გზაზე ხვდება ქსელის რომელიც შედგება რიგი საეჭვო ბნელი და ნათელი ზოლები? ნაწილი გაივლის პირდაპირ ბარები, და ზოგიერთი - curl. ასე ჩამოყალიბდა ორი ახალი beams, რომელიც გასასვლელად grating გარკვეული კუთხე ორიგინალური სხივი და განლაგებულია ორივე მხარეს. თუ ვინმეს აქვს ლაზერის სხივი, მაგალითად, თვითმფრინავი wavefront, ორი მიერ ჩამოყალიბებული მხარეს ახალი სხივი ასევე აქვს ბრტყელი wavefronts. ამგვარად, გავლით დიფრაქციული grating ლაზერის სხივი, ჩვენ ქმნიან ორი ახალი ტალღის ფრონტზე (ბინა). როგორც ჩანს, დიფრაქციული grating შეიძლება ჩაითვალოს უმარტივესი მაგალითი ჰოლოგრამა.

ჰოლოგრამა რეგისტრაცია

იმ ძირითად პრინციპებს holography უნდა დაიწყოს შესწავლა ორი თვითმფრინავი ტალღის ფრონტზე. ურთიერთქმედებენ, ისინი ქმნიან ჩარევის ნიმუში, რომელიც ჩაწერილია განთავსდეს იმავე ადგილას, სადაც არ იყო ეკრანზე, ფოტოგრაფიული ფირფიტა. ამ ეტაპზე პროცესი (პირველი) in holography ეწოდება ჩანაწერი (ან ჩაწერა) ჰოლოგრამის.

აღდგენა იმიჯი

უნდა ვივარაუდოთ, რომ ერთ-ერთი თვითმფრინავი ტალღების - A, და მეორე - V. კერძოდ მითითებას ტალღა, და B - საგანი, რომელიც აისახება ობიექტი, რომლის იმიჯის დაფიქსირდა. ეს არავითარ შემთხვევაში არ განსხვავდება მინიშნება ტალღა. თუმცა, როდესაც შექმნა ჰოლოგრამის იქმნება სამგანზომილებიანი რეალური ობიექტი მნიშვნელოვნად უფრო რთული wavefront სინათლის აისახება ობიექტი.

ჩარევა ნიმუში, გათვალისწინებული ფოტოგრაფიული ფილმი (ანუ, იმიჯი grating), - ეს არის ჰოლოგრამა. ეს შეიძლება განთავსდეს გზას პირველადი მინიშნება სხივი (ლაზერის სხივი, რომელსაც თვითმფრინავი wavefront). ამ შემთხვევაში, ორივე მხარეს წარმოიქმნება 2 ახალი ტალღის წინაშე. პირველი მათგანი არის ზუსტი ასლი ობიექტის ტალღის ფრონტის რომელიც გავრცელების იმავე მიმართულებით, როგორც ტალღა W. აღნიშნული ნაბიჯი ეწოდება განახლებული იმიჯი.

ჰოლოგრაფიული პროცესი

ჩარევა ნიმუში, რომელიც ის მიერ ორი თვითმფრინავი თანმიმდევრული ტალღების მას შემდეგ, რაც ჩაწერა ფოტოგრაფიული დისკო არის მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას ფეხზე მეორე თვითმფრინავი ტალღა განათება იმ შემთხვევაში, თუ ერთ-ერთი ასეთი ტალღების. ჰოლოგრაფიული პროცესში, რითაც შემდეგი ნაბიჯები: რეგისტრაცია და შემდგომ "შენახვის" ტალღის წინაშე ობიექტური სახით ჰოლოგრამის (ჩარევის ნიმუში) და მისი გახსნის შემდეგ ნებისმიერ დროს გავლის მეშვეობით მითითება ტალღა ჰოლოგრამა.

თემა wavefront შეიძლება რეალურად იყოს. მაგალითად, ეს შეიძლება აისახოს ნამდვილი ობიექტი, ხოლო თუ ეს არის თანმიმდევრული მინიშნება ტალღა. ჩამოყალიბდა ნებისმიერი ორი wavefronts რომელსაც თანხვედრას, ჩარევა ნიმუში - ეს არის მოწყობილობა, რომელიც გაძლევთ საშუალებას გადაიყვანოთ გამო დიფრაქციული ერთი ამ ფრონტზე სხვა. ეს არის სადაც ფარული გასაღები ფენომენს holography. Dennis Gabor პირველად აღმოაჩინეს ამ ქონებაზე.

სადამკვირვებლო იმიჯი მიერ გამომუშავებული ჰოლოგრამის

ჩვენი დრო, დაიწყო, გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობა კითხულობს ჰოლოგრამით - ჰოლოგრაფიული პროექტორი. ეს გაძლევთ საშუალებას დააკონვერტიროთ გამოსახულება ორ სამ განზომილებიანი. თუმცა, ნახატის მარტივი ჰოლოგრამა, ჰოლოგრაფიული პროექტორი არ არის საჭირო. მოკლედ, როგორ უნდა მოგვარდეს ეს სურათები.

დაიცვან ელემენტარული ჰოლოგრამის გამოსახულება იქმნება, რომ აუცილებელია ეს მანძილი 1 მეტრი თვალის. მეშვეობით დიფრაქციული grating უნდა შევხედოთ იმ მიმართულებით, რომელიც თვითმფრინავი ტალღების (აღდგენილი) გამოდის იგი. ასე რომ, როგორ ზუსტად თვითმფრინავი ტალღების შევა თვალის დამკვირვებლის, ჰოლოგრაფიული იმიჯი ასევე ბინაში. როგორც ჩანს, ჩვენთვის, თითქოს "ცარიელი კედელი", რომელიც თანაბრად ანათებს სინათლე, რომელსაც იმავე ფერის, როგორც შესაბამის ლაზერულ. მას შემდეგ, რაც კონკრეტული ნიშნები ამ "კედელი", მოკლებულია, შეუძლებელია, რათა დადგინდეს, თუ რამდენად შორს არის. როგორც ჩანს, თითქოს გადავხედავთ მდებარეობს infinity მეტი კედლები, მაგრამ თქვენ ხედავთ მხოლოდ ნაწილი, რომელიც შესაძლებელია მეშვეობით მცირე "ფანჯარა", რომელიც არის ჰოლოგრამა. აქედან გამომდინარე, ჰოლოგრამის - თანაბრად განათებული ზედაპირი, რომელზეც ჩვენ ვერ ვხედავთ არაფერი ღირსი ყურადღება.

დიფრაქციული grating (ჰოლოგრამის) საშუალებას გვაძლევს, დაიცვან რამდენიმე მარტივი ეფექტი. მათ შეუძლიათ დემონსტრირება გამოყენება ჰოლოგრამით და სხვა ტიპის. გავლით დიფრაქციული grating, სინათლის სხივი არის გაყოფილი, ფორმირების ორი ახალი სხივი. გამოყენება ლაზერულ სხივების ვერ ანათებს ნებისმიერი დიფრაქციული grating. რადიაციული უნდა იყოს სხვადასხვა ფერის, რომელიც გამოიყენება მისი ჩაწერა. კუთხე ფერი სხივი bending დამოკიდებული, თუ რა ფერი აქვს. თუ ეს არის წითელი (დიდი ხნის სიგრძის), ასეთი სხივი მოხრილი დიდი კუთხე, ვიდრე ლურჯი სხივი, რომელიც აქვს პატარა ტალღის სიგრძე.

მეშვეობით grating შეგიძლიათ გამოტოვოთ ნარევი ყველა ფერის, ანუ თეთრი. ამ შემთხვევაში, თითოეული ფერი კომპონენტი ჰოლოგრამის მომატება მოსახვევებში საკუთარი კუთხე. გამომავალი სპექტრი იქმნება მსგავსი განთავსებულია ჭრილში.

განთავსება როსტვერკებისა ხაზები

პარალიზის grating უნდა გაკეთდეს ძალიან ახლოს არიან ერთმანეთთან, რომ ეს იყო შესამჩნევი bending სინათლის სხივები. მაგალითად, იმ გამრუდება წითელი სხივი 20 ° აუცილებელია, რომ მანძილი ღარები არ აღემატება 0.002 mm. თუ ისინი განათავსებს უფრო მჭიდროდ, სინათლის სხივის იწყება წარმართონ კიდევ უფრო. იმისათვის, რომ "წერა" მოცემულ lattice ფირფიტა არის საჭირო, რომელიც შეიძლება ჩაიწეროს ისე, ნაწილები. გარდა ამისა, აუცილებელია დისკო პროცესში გამოფენა და დარჩა სრულიად უმოძრაო რეგისტრაციის დროს.

სურათი შეიძლება smeared ბევრი კი ოდნავი მოძრაობა, იმდენად, რომ ეს იქნება სრულიად გარჩევა. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვხედავთ, არ ჩარევის ნიმუში, უბრალოდ მინის ფირფიტაზე მისი მთელი ზედაპირი ერთნაირად შავი ან ნაცრისფერი. რა თქმა უნდა, ამ შემთხვევაში, ვერ ითამაშოს დიფრაქციული ეფექტი მიერ გამომუშავებული დიფრაქციული grating.

Transmissive და ამრეკლი ჰოლოგრამის

ჩვენ არ შეამოწმა დიფრაქციული grating არის მოხსენიებული, როგორც გადაცემის, იმიტომ, რომ ის მოქმედებს იმ ფონზე გავლით იგი. თუ მიზეზი მესერის ხაზი არ არის გამჭვირვალე ფირფიტა, და ზედაპირზე სარკეში, ჩვენ მიიღოს დიფრაქციული grating reflectivity. იგი ასახავს მსუბუქი სხვადასხვა კუთხეების, სხვადასხვა ფერის. შესაბამისად, არსებობს ორი ფართო კლასების ჰოლოგრამების - ამრეკლი და transmissive. პირველად დაფიქსირდა აისახება ნათელი, და მეორე - ავლით.