3.5 Голография
Голография - метод получения трехмерных фотографических изображений. Эти изображения получены без линзы, таким образом, метод также называют lensless фотографией. Теоретические принципы голографии были развиты британским физиком Деннисом Гэбором в 1947. Первое фактическое производство голограмм имело место в начале 1960-ых, когда лазер стал доступным. К концу 1980-ых производство истинно-цветных голограмм было возможно, так же как голограммы в пределах от микроволновой печи в область рентгена спектра. Сверхзвуковые голограммы также делались, используя звуковые волны.
Голограмма отличается по существу от обычной фотографии, на которой она делает запись не только распределения интенсивности отраженного света, но также и распределения фазы. Таким образом, фильм различает волны, которые достигают светочувствительной поверхности, в то время как они в максимальной амплитуде волны, и тех, которые достигают поверхности в минимальной амплитуде волны. Эта способность различить между волнами с различными фазами получена при наличии так называемого справочного луча, вмешиваются в отраженные волны.
Таким образом, в одном методе получения голограммы, объект освещен лучом когерентного света — n луч, в котором все волны едут в фазе друг с другом. Такой луч произведен лазером. По существу форма объекта определяет форму llie фронтов волны — то есть, фаза, в которой отраженный свет прибывает в каждый пункт фотографической пластины. Одновременно, часть того же самого лазерного луча отражена зеркалом или призмой и направлена к фотографической пластине; этот луч называют справочным лучом. Фронты волны этого последнего луча, не отраженного от объекта, остаются параллельными самолету и производят образец вмешательства с фронтами волны света, отраженного объектом. Если объект будет пунктом, например, то фронты волны отраженного луча будут сферическими; образец вмешательства, произведенный на фильме, будет тогда состоять из концентрических кругов, пространства между кругами, уменьшающимися с увеличивающимся радиусом.
Образец вмешательства, произведенный более сложным объектом, будет намного более сложным, таким образом, простой осмотр получающейся голограммы покажет, что только запутанный образец темного и легкого тайского языка структур не имеет никакого очевидного отношения к оригинальному объекту. Когда голограмма рассматривается в когерентном свете, однако, зарегистрированный объект становится видимым; и когда голограмма - рассматриваемое Железо), различные углы, объект также замечен по различным углам. Трехмерный эффект получен, потому что голограмма восстанавливает в космосе фронты волны, которые первоначально были произведены объектом.
То, как это происходит, может быть понято, снова используя пример голограммы пункта. Когерентный свет достигая концентрических кругов на голограмме дифрагирован на трении дифракции. Угол дифракции увеличений луча с расстоянием от ccnlcr концентрических колец, таким образом восстанавливая сферические фронты волны, и зрителя видит пункт в том же самом относительном месте, где основное назначение было то, когда голограмма была сделана. Фронты волны более сложных объектов восстановлены таким же образом. Распределение интенсивности отраженного света зарегистрировано в степени очернения образцов вмешательства на фильме.
До некоторой степени голография может быть применена в оптической микроскопии, специально для исследования живых организмов. Самое успешное применение голографии, однако, находится в интерферометрии. Если две голограммы того же самого объекта будут зарегистрированы на той же самой пластине, то после реконструкции два голографических изображения вмешаются. Если объект подвергся деформации между этими двумя записями, разность фаз в определенных частях этих двух изображений закончится, создавая образец вмешательства, который ясно показывает деформацию. Поскольку различия во фронте волны фракции длины волны света таким образом становятся видимыми, этот метод чрезвычайно чувствителен для исследований деформации.
Другое важное заявление - хранение цифровых данных, которые могут быть зарегистрированы как яркие и темные пятна по голографическим изображениям. Голограмма может содержать большое количество "страниц", которые зарегистрированы под различными углами относительно пластины, таким образом позволяя хранение очень большого объема данных по одной голограмме. Освещая голограмму лазерным лучом под различными углами, страницы могут читаться вслух один за другим.