Jeśli nosisz pieniądze, prawo jazdy lub karty kredytowe, masz przy sobie hologramy. Gołąb hologram na karcie Visa może być najbardziej znany. Tęczowy ptak zmienia kolory i wydaje się poruszać podczas przechylania karty. W przeciwieństwie do ptaka na tradycyjnej fotografii, holograficzny ptak jest trójwymiarowym obrazem. Hologramy powstają w wyniku interferencji wiązek światła z laser.
Jak lasery tworzą hologramy
Hologramy wykonuje się za pomocą laserów, ponieważ światło lasera jest „spójne”. Oznacza to, że wszystkie fotony światła laserowego mają dokładnie to samo częstotliwość i różnica faz. Rozdzielenie wiązki laserowej daje dwie wiązki tego samego koloru (monochromatyczne). W przeciwieństwie, regularne białe światło składa się z wielu różnych częstotliwości światła. Gdy świeci białe światło rozproszony, częstotliwości dzielą się, tworząc tęczę kolorów.
W fotografia konwencjonalna, światło odbity od obiektu uderza pasek filmu, który zawiera substancję chemiczną (tj. bromek srebra), która reaguje na światło. Daje to dwuwymiarową reprezentację podmiotu. Hologram tworzy trójwymiarowy obraz, ponieważ światło
wzorce interferencji są rejestrowane, a nie tylko odbite światło. Aby tak się stało, wiązka lasera zostaje podzielona na dwie wiązki, które przechodzą przez soczewki i rozszerzają je. Jedna wiązka (wiązka odniesienia) jest skierowana na film o wysokim kontraście. Druga wiązka jest skierowana na obiekt (wiązka obiektu). Światło z wiązki obiektu jest rozpraszane przez obiekt hologramu. Część tego rozproszonego światła trafia do filmu fotograficznego. Rozproszone światło z wiązki obiektu jest poza fazą z wiązką odniesienia, więc gdy dwie wiązki oddziałują, tworzą wzór interferencji.Zapisany przez film wzór interferencyjny koduje trójwymiarowy wzór, ponieważ odległość od dowolnego punktu na obiekcie wpływa na fazę rozproszonego światła. Istnieje jednak ograniczenie dotyczące wyglądu „trójwymiarowego” hologramu. Wynika to z tego, że wiązka obiektu uderza w swój cel tylko z jednego kierunku. Innymi słowy, hologram wyświetla perspektywę tylko z punktu widzenia wiązki obiektu. Tak więc, podczas gdy hologram zmienia się w zależności od kąta patrzenia, nie widać za obiektem.
Wyświetlanie hologramu
Obraz hologramowy jest wzorem interferencyjnym, który wygląda jak losowy szum, chyba że jest oglądany w odpowiednim oświetleniu. Magia dzieje się, gdy holograficzna płyta jest oświetlona tym samym światłem wiązki laserowej, które zostało użyte do jej zarejestrowania. Jeśli zostanie użyta inna częstotliwość lasera lub inny rodzaj światła, zrekonstruowany obraz nie będzie dokładnie pasował do oryginału. Jednak najczęstsze hologramy są widoczne w białym świetle. Są to hologramy wielkości odbicia i hologramy tęczy. Hologramy, które można oglądać w zwykłym świetle, wymagają specjalnego przetworzenia. W przypadku hologramu tęczowego standardowy hologram transmisyjny jest kopiowany za pomocą poziomej szczeliny. Zachowuje to paralaksę w jednym kierunku (dzięki czemu perspektywa może się poruszać), ale powoduje przesunięcie kolorów w drugim kierunku.
Zastosowania hologramów
Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki z 1971 r. Została przyznana węgiersko-brytyjskiemu naukowcowi Dennisowi Gaborowi „za jego wynalazek i opracowanie metody holograficznej”. Początkowo holografia była techniką stosowaną do ulepszania mikroskopów elektronowych. Holografia optyczna rozpoczęła się dopiero po wynalezieniu lasera w 1960 roku. Chociaż hologramy stały się natychmiast popularne w sztuce, praktyczne zastosowania holografii optycznej pozostawały w tyle do lat osiemdziesiątych. Obecnie hologramy są używane do przechowywania danych, komunikacji optycznej, interferometrii w inżynierii i mikroskopii, bezpieczeństwa i skanowania holograficznego.
Ciekawe fakty z hologramem
- Jeśli przecinasz hologram na pół, każdy kawałek nadal zawiera obraz całego obiektu. Natomiast jeśli przecinasz zdjęcie na pół, połowa informacji zostaje utracona.
- Jednym ze sposobów skopiowania hologramu jest podświetlenie go wiązką laserową i umieszczenie nowej płyty fotograficznej tak, aby otrzymywała światło z hologramu i oryginalnej wiązki. Zasadniczo hologram działa jak oryginalny obiekt.
- Innym sposobem skopiowania hologramu jest wytłoczenie go przy użyciu oryginalnego obrazu. Działa to w ten sam sposób, w jaki nagrania są tworzone z nagrań audio. Proces wytłaczania służy do masowej produkcji.