Holografia a jej technické aplikácie
Záznam a rekonštrukcia hologramu
Na holograme sa nezaznamenáva samotný obraz predmetu, ale štruktúra svetelnej vlny, ktorá sa odrazila a rozptýlila na predmete. Na získanie hologramu je potrebné, aby na fotografickú emulziu dopadali súčasne dva zväzky svetelných lúčov: zväzok rozptýlený na predmete (alebo ktorý prešiel transparentným predmetom), ktorý nesie informáciu o predmete – objektový zväzok a zväzok vychádzajúci z toho istého zdroja referenčný zväzok, ktorému v ceste nestojí nijaká prekážka.
Tieto dva zväzky musia spolu interferovať. Ďalej je potrebný záznamový materiál, ktorý je citlivý na vlnovú dĺžku použitého laserového žiarenia a má dostatočné rozlíšenie (min. 1500 čiar/mm). Interferenčný obraz sa zaznamená na holografickú dosku. Tento prvý krok sa nazýva záznam na holografickú dosku. Exponovaná a fotochemicky spracovaná holografická doska sa nazýva hologram.
Zjednodušene možno princíp holografie popísať podľa Obr. 1 (Miler, 1974), (Vest, 1979). Z lasera vychádza úzky zväzok lúčov, ktorý sa na deliči (D) rozdelí na dva zväzky. Zväzok, ktorý prejde deličom (D) je odrazený od zrkadla (Z1) a usmernený do rozptylnej šošovky (Š), ktorou je rozšírený a dopadá na predmet (P), na ktorom sa difúzne odráža k holografickej doske (H).
Tento zväzok tvorí predmetovú vlnu. Druhý zväzok, referenčný, vznikne odrazom od deliacej doštičky (D) a je odrazený od zrkadla (Z2) a ďalej usmernený do mikroobjektívu (MO), ktorým je rozšírený a ďalej objektívom O pretransformovaný na rovinné svetelné vlny, ktoré dopadajú na holografickú dosku (H). Vybraný bod M predmetu (P) je zdrojom svetelnej vlny, ktorá vo vyšrafovanej časti interferuje s referenčnou vlnou. Takto s referenčnou vlnou interferujú všetky svetelné zväzky odrazené od jednotlivých bodov osvetlenej časti predmetu P. Výsledné interferenčné pole možno zaznamenať v na holografickú dosku alebo film.
Obr. 1 Klasický záznam hologramu
L – laser, D – delič, Z1, Z2 – zrkadlá, MO – mikroobjektív, O – objektív, P – predmet, Š – šošovka, M – bod na povrchu predmetu P, H – holografická doska, ABC – dĺžka referenčnej vetvy, ADEC – dĺžka objektovej vetvy
Po vyvolaní filmu je hologram vložený do pôvodnej polohy ako pri jeho zázname a osvetlený len referenčným zväzkom (uzavretím predmetového zväzku uzávierkou (U) (Obr. 2), pričom pôvodný predmet je odsunutý mimo optickú sústavu. Pozorovateľ v dôsledku difrakcie osvetľujúceho referenčného zväzku vidí cez hologram v dôsledku mriežkovej štruktúry hologramu predmet (P) v pôvodnej polohe, pričom ho vidí trojrozmerne ako v skutočnosti.
Tento druhý krok sa nazýva rekonštrukcia hologramu (Obr. 2).
Ak je namiesto oka použitý fotografický aparát alebo videokamera, možno predmet fotograficky alebo iným spôsobom zdokumentovať.
Obr. 2 Rekonštrukcia hologramu
L – laser, Z – zrkadlo, MO – mikroobjektív, O – objektív, D – delič, U – uzávierka, FE – fotografická emulzia, H – hologram, VO – virtuálny obraz, SP – smer pozorovania
Ak je hologram obrátený fotografickou emulziou k pozorovateovi, potom sa skutočný obraz nachádza na tej strane hologramu, kde je aj pozorovateľ. Takéto zobrazenie sa nazýva pseudoskopickým. Toto zobrazenie je skutočné, preto je možné zaznamenať ho bez pomoci šošoviek – umiestnením holografickej dosky do roviny, kde sa zobrazenie vytvára (Obr. 3).
Obr. 3 Rekonštrukcia združeného skutočného obrazu
L – laser, D – delič, Z – zrkadlo, U – uzávierka, H – hologram, MO – mikroobjektív, O – objektív, FE – fotografická emulzia, SO – skutočný obraz, RO – rovina zobrazenia
Pre technickú realizáciu experimentu musí byť rozdiel optických dráh referenčnej a predmetovej vlny menší ako je koherentná dĺžka lasera. Takže v schéme zobrazenej na Obr. 1 vzdialenosť ABC musí byť rovná vzdialenosti ADEC. Viditeľnosť interferenčných prúžkov, tvoriacich hologram sa zmenšuje, ak sa zväčšuje rozdiel optických dráh lúčov a to vedie k zhoršeniu kvality rekonštruovaného holografického zobrazenia.
Pozn.: Koherentná dĺžka je najväčší dráhový rozdiel, pri ktorom je ešte pozorovateľná interferencia v poli dvoch optických zväzkov vzniknutých delením jedného zväzku a potom sa šíriacich po rôznych dráhach.
Vytvoril Peter Oravec, stránka je optimalizovaná pre minimálne rozlíšenie 800x600 a pre zobrazenie na všetkých prehliadačoch. Je validná podľa XHTML 1.0 Strict , CSS 2.1 a optimalizovaná technológiou SEO.
Počet návštevníkov od 1. 1. 2004: