8/6/2019 Principiul holografiei

1/5

Principiul holografiei

O hologram se deosebete de o fotografie obinuit prin aceea c ea nregistreaz nunumai amplitudinea undei luminoase, ci i faza ei. Aceasta nseamn c holograma reprezintimaginea obiectului n spaiul cu trei dimensiuni. La nregistrarea unei holograme (figura 1)fascicolul de lumin coerent provenit de la un laser trece printr-un colimator unde esteextins, apoi este mprit n dou cu ajutorul unui divizor de fascicol. O parte cade pe placa

fotografic, dup ce este reflectat de ctre o oglind, iar cealalt parte cade pe obiect ieste reflectat de ctre acesta pe placa fotografic. Prima parte a fascicolului, amintit maisus, poart numele de fascicol de referin iar cea de a doua parte se numete fascicol dela obiect. Fascicolul reflectat de obiect are o structur care este caracteristic obiectului idifer de la un obiect la altul.

Figura 1 - Sistem de nregistrare a unei holograme

8/6/2019 Principiul holografiei

2/5

Undele luminoase sosite de la obiect se suprapun cu undele luminoase din fascicolul dereferin pe placa fotografic, unde se formeaz o structur complex de interferen care

const dintr-o multitudine de franje a cror form i intensitate depind de amplitudinile ifazele celor dou fascicole. Apoi, filmul se developeaz dup tehnica convenional i astfelreprezint ceea ce se numete o hologram. Privit cu ochiul liber nu se observ pe eanimic asemntor cu obiectul. Pentru citire, holograma se reilumineaz, ns numai cufascicolul de referin (figura 2). Dac unghiul de iluminare a hologramei este acelai cuunghiul de iluminare cu fascicolul de referin din timpul cnd a fost nregistrat, luminadifractat de hologram produce dou imagini ale obiectului, una virtual i alta real.Imaginea virtual se obine privind holograma; observatorul vede obiectul nedistosionat, n

spaiul cu trei dimensiuni. Aceast imagine se numete virtual deoarece pentru formareaei este necesar o lentil, n cazul de fa lentila ochiului observatorului. Imaginea real seformeaz de ctre undele luminoase care se propag n diverse direcii; ea poate fiproiectat direct pe un ecran i nu este necesar o lentil pentru formarea ei (Imagineareal pentru a putea fi vzut trebuie proiectat pe un ecran.). O parte din lumina proiectat

pe hologram se transmite direct, n direcia fascicolului de citire, fr s fie difractat.

Figura 2 - Sistemul pentru citirea hologramei

8/6/2019 Principiul holografiei

3/5

n procesul de nregistrare a hologramei exist diverse posibiliti de aranjare aelementelor schemei din figura 1, care poart diverse denumiri. De exemplu, geometriareprezentat n figura 1 se numete geometrie neaxial deoarece cele dou fascicole careproduc holograma pe filmul fotografic formeaz ntre ele un unghi.n plus holograma

realizat cu schema din figura 1 se numete hologram Fresnel; n acest caz placafotografic este plasat relativ aproape de obiect, fr a fi necesar o lentil pentruobinerea hologramei.n unele cazuri se nregistreaz holograme n transformate Fouriercare se pot obine numai pentru obiecte plane.Pentru a nelege n ce const procesul de holografie considerm nti ca obiect o surspunctual. Atunci cnd o und plan coerent este difractat de ctre un orificiu punctual seobine o und sferic. Atunci cnd o und sferic interfer cu o und plan (unda dereferin) se obine un spectru de interferen inelar cu zone alternative luminoase i

ntunecate, care se aseamn cu o structur de zone Fresnel (figura 3). O asemeneastructur se poate construi cu creionul pe hrtie, desennd inele concentrice cu razeproporionale cu rdcina ptrat din numerele ntregi 1,2,3,... i ncepnd cu prima zoninelar acestea se haureaz alternativ.

Figura 3 - Formarea structurii de zone Fresnel

8/6/2019 Principiul holografiei

4/5

Structura de zone Fresnel se comport ca o reea de difracie cu proprieti de focalizare.Ea acioneaz ca o lentil i focalizeaz o und plan ntr-un punct, care reprezint imagineareal a obiectului punctual considerat. Aceast imagine se prinde pe un ecran aezat nfocar (figura 4).

Figura 4 - Redarea imaginii punctuale

8/6/2019 Principiul holografiei

5/5

n afara acestui fascicol convergent, structura de zone Fresnel produce i al doilea fascicolde lumin, de unde sferice, care pare c diverge din orificiul punctual original. Aceasta esteimaginea virtual a obiectului punctual. Un obiect mai complicat poate fi considerat ca osum de asemenea obiecte punctuale. Fiecare punct va produce structura sa zonal prininterferena fascicolului difractat cu fascicolul de referin. Structurile zonale ale punctelorobiectului se suprapun, alctuind o structur de interferen complex. Pentru citire sefolosete acelai flux de referin pentru a reproduce toate punctele coninute de obiectuloriginal. Apare astfel imaginea tridimensional a obiectului holografiat.Printre cele mai importante aplicaii ale holografiei n industrie se numr interferometriaholografic care se utilizeaz pentru analiza tensiunilor mecanice i vibraiilor i pentrudetecia defectelor. Holografia se utilizeaz, de asemenea, n microscopie, n cinematografie

i televiziune, pentru mainile de calcul optice.