aplicaţii ale laserilor în holografie

Upload: maria-iorgu

Post on 15-Jul-2015

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Elevi: Badea Simona Neagu Alina Profesor coordonator: Ioni Maria Clasa a XII - a E

Singurul lucru de care a fost nevoie pentru a se inventa laserul a fost sa se inteleaga viziunea lui Einstein asupra emisiei stimulate de radiatii. (Robert L. Forward, martie 1979)

Despre efectul LASER se cunosc deja foarte multe. Aceasta ramura a stiintei s-a dezvoltat foarte mult de la inceputurile sale (1955-1965) si pana in ziua de astazi. Desi bazele teoretice erau mai mult sau mai putin stabilite, primii care reusesc sa concretizeze toate teoriile si presupunerile au fost doi rusi si un american.

`

Metoda holografiei a fost elaborata n 1948 de catre Denis Gabor, care a descris o metoda prin care se poate obtine imaginea unui obiect din figura generala de difractie produsa de acel obiect. Aceasta metoda a fost numita holografia, (holos= ntreg, grafien = scriere, n limba greaca). Denis Gabor a primit pentru metoda sa n 1971 premiul Nobel. Preocupat fiind de mbunatatirea rezolutiei microscopului electronic, el propune formarea imaginilor optice n doua etape: -nregistrarea frontului de unda provenit de la obiectul de studiat; -reconstituirea sa ulterioara, cu toate caractreisticile ce-i apartin, amplitudine si faza, noua metoda fiind numita din acest motiv, holografie.

Holografia este privit ca o aplica ie a laserilor. Ea este o metod de nregistrare a unei imagini tridimensionale pe un suport n general bidimensional. Astfel, holografia este o form avansat a tehnicii fotografice; nregistr rile obinute se numesc holograme. Aceeai metod se poate aplica i la nregistrarea, redarea i prelucrarea datelor de alt natur dect cele vizuale.

`

Principiul holografiei optice, adica obtinerea nregistrarii complete a unui obiect, plecndu-se de la o figura de difractie produsa de obiect. Procedeul prezinta doua etape: 1) peste un fond luminos coerent se suprapune figura de difractie Fresnel, produsa de obiectul luminat coerent cu fondul luminos; interferograma rezultata nregistrata pe o placa fotografica constituind holograma(fig.1), care contine toate informatiile cu privire la amplitudinea si faza lumini difractate de catre obiect; 2) holograma fotografica se ilumineaza cu un fascicol de lumina paralela, monocromatica, si datorita variatiilor n densitatea optica prezentata de placa fotografica apar efecte de difractie, prin care se reconstituie imaginea obiectului.

`

Avantajele si posibilitatile unice oferite de holografie rezulta din posibilitatea nregistrarii informatiei totale (continuta n amplitudinea si n faza undei). Prin holograma se obtine o senzatie perfecta a reliefului si realului imaginilor obtinute, holograma fixnd si permitnd sa se reconstituie frontul undei initiale. Deteriorarea unei parti a hologramei nu antreneaza pierderea de informatie, deoarece fiecare punct al suprafetei vizibile a obiectului este nregistrat pe toata suprafata hologramei.

`

Una dintre posibilitatile unice ale holografiei o constituie nghetarea timpului. Daca un ansamblu de obiecte n miscare este nregistrat la momentul t0 pe o holograma, restituirea ulterioara a acestei holograme va da o unda luminoasa reconstruita, care va fi echivalenta cu unda reflectata pe ansamblul de obiecte la momentul t0 si aceasta unda poate fi observata ntr-un interval de timp orict de mare l dorim.

`

Variind orientarea hologramei n spatiu se poate nregistra de fiecare data pe una si aceeasi holograma o informatie noua, deoarece la restituirea unei holograme se utilizeaza o unda luminoasa avnd acelasi front fata de cel al undei de la nregistrare. n acest mod, metodele holografice pot fi utilizate pentru codajul si decodajul informatiei, pentru recunoasterea imaginilor etc.

`

Tot holografia ofera posibilitatea, unica, de a diviza o imagine optica si de a o asambla, informatia fiind continuta n fiecare punct al suprafetei hologramei. n fine, holografia ofera posibilitatea , tot unica, de a vedea un obiect nainte ca el sa fie fabricat, daca se utilizeaza calculatoare pentru a sintetiza o holograma artificiala care corespunde unui obiect imaginat. n cazul n care grosimea paturii sensibile la lumina este mult mai mare dect distanta care separa doua franje de interferenta consecutive, n locul hologramelor plate, bidimensionale, se pot obtine holograme tridimensionale (sau n relief), aceasta idee apartinnd lui J.Densiuk.

Doua fotografii ale unei singure holograme luate din diferite pozitii

` Diferena de principiu ntre o fotografie obinuit i o hologram const n faptul c fiecare punct al unei fotografii poart informaie despre intensitatea (eventual i culoarea) unui punct sau a unei mici zone din obiectul fotografiat, n timp ce n holografie informaia despre fiecare punct din obiect este distribuit pe ntreaga suprafa a hologramei. Undele electromagnetice reflectate de scena holografiat sunt nregistrate cu fidelitate de suportul holografic i reconstruite apoi la redarea hologramei. Astfel, holograma devine un fel de fereastr prin care ochiul percepe acelai cmp luminos pe care l-a produs anterior scena nregistrat . O analogie mai plastica ar fi comparaia cu o cutie care se umple cu lumina, reproducnd obiecte.

` Holografia se deosebete de fotografia stereoscopic prin aceea c aceasta din urm nregistreaz informaia sosit la dou puncte din spaiu, deci nu permite modificarea perspectivei. n schimb, holograma permite observarea obiectului de la diferite distane i din toate direciile aflate n interiorul unui anumit unghi solid impus de poziia relativ a obiectului i a hologramei.

` ` ` `

www.wikipedia.ro www.referat.ro http://laserul.idilis.ro Lupascu A. I. Aplicatii ale laserilor Ed. Tehinca Bucuresti, 1979