Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Голография

Голография – это способ записи на фотопластинке информации о трехмерном объекте и последующего восстановления записанного изображения объекта. В отличии от обычной фотографии на фотопластинке записывается не изображение объекта, а волновая картина рассеянного им света.

Слово «голография» означает «полная запись» (от греч. «голос» - «весь» и «графо» - «пишу»).

При освещении этой фотопластинки (или голограммы) пучком света зафиксированная на ней волна восстанавливается в первоначальном виде. Зрительное ощущение при этом бывает таким, каким оно было при наблюдении самого предмета.

Голография была изобретена в 1947 году английским физиком Габором. Однако практическая реализация идей Габора стала возможной только после изобретения в 1960 году источников света высокой степени когерентности – лазеров.

Схема установки для записи голограмм представлена ниже.

Испускаемый лазером световой пучок расширяется с помощью телескопической системы, состоящей из микрообъектива и длинно-фокусной линзы большого диаметра. Расширенный пучок света делится на две части. Одна часть отражается зер-калом к фотопластинке, об-разуя так называемый опор-ный пучок. Вторая – отра-зившись от предмета, попадает на фотопластинку, образуя предметный пучок. Опорный и предметный пучки, налагаясь друг на друга, образуют интерференционную картину, которая фиксируется фотопластинкой. Это и есть голограмма. Для восстановления изображения фотопластинку помещают в то же самое положение, в котором она находилась при фотографировании, и освещают опорным пучком света. Часть лазерного пучка, которая освещала при фотографировании предмет, теперь перекрывается.

Опорный пучок дифра-гирует на голограмме. В результате возникает волна, имеющая точно такую же структуру, как волна, отра-зившаяся от предмета. Она дает мнимое изображение предмета, которое и вос-принимается глазом наблюда-теля. При дифракции, наряду с волной, образующей мнимое изображение, возникает еще одна волна, которая образует действительное изображение предмета. Действительное изображение предмета имеет рельеф обратный рельефу предмета: выпуклые места заменены вогнутыми и наоборот.

Рассмотрим процесс записи и восстановления голограммы более подробно.

Пусть на фотопластинку падают два когерентных луча 1 и 2, идущие под углом друг к другу. Луч 1 будем считать опорным, луч 2 – предметным. Пересекаясь, эти лучи интерферируют, образуя на поверхности фотопластинки систему чередующихся максимумов и минимумов интенсивности. Пусть точки и соответствуют серединам соседних интерференционных максимумов. Разность хода обоих лучей равна и для нашего случая, как видно из рисунка

,

где - расстояние между точками и .

Следовательно, .

Зафиксированная на фотопластинке интер-ференционная картина и представляет собой голограмму предмета. Для восстановления изображения направим на фотопластинку опорный пучок 1. Для него голограмма будет представлять дифракционную решетку, интерференционные максимумы которой образуют с нормалью к пластинке углы , определяемые из условия

,

где (интенсивность всех дифракционных максимумов выше первого порядка в голограмме практически равна нулю).

Максимум, отвечающий значению , лежит на продолжении опорного пучка. Максимум, соответствующий , имеет такое же направление, как и луч 2 во время записи голограммы и дает нам мнимое изображение предмета. Максимум, соответствующий , образует с нормалью к пластинке угол и дает нам действительное изображение предмета.

При голографировании реальных про-тяженных объектов пластинка освещается опорным пучком 1 и совокупностью рас-ходящихся предметных пучков 2, отраженных разными точками предмета. На пластинке возникает сложная интерференционная кар-тина, образуемая в результате наложения картин, даваемая каждым из предметных пучков в отдельности.

При освещении голограммы опорным пучком восстанавливаются все предметные пучки 2, т.е. вся световая волна, отраженная предметом.

Изображение предмета, даваемое голограммой, является объемным: на него можно смотреть из разных положений. Если при съемке близкие предметы закрывали более удаленные, то, сместившись в сторону, можно заглянуть за ближний предмет. Это объясняется тем, что, сместившись в сторону, мы воспринимаем изображение, восстановленное от периферийной части голограммы, на которую при экспонировании падали также и лучи, отраженные от скрытых предметов.

Если голограмму расколоть на несколько кусков, то каждый из них при просвечивании дает такую же картину, как и исходная голограмма.

Применения голографии разнообразны: голографическое кино и телевидение, голографический микроскоп, контроль качества обработки изделий. В литературе можно встретить утверждение, что возникновение голографии можно сравнить с созданием радиосвязи.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Разрешающая способность оптических инструментов | Влияние нервных факторов на состояние сосудов
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 364; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.