Радужная голография - Реферат

Поэтому в современном курсе оптики голографии уделяется особое внимание, которое еще обусловлено и методологической значимостью этого метода, его широким практическим использованием как принципиально нового изобразительного средства, способа хранения, обработки и представления информации. В учебных и методических пособиях по оптике и голографии основное внимание уделяется голограммам в сходящихся (попутных) пучках (голограммам Лейта и Упатниекса) и объемным голограммам во встречных пучках (голограммам Денисюка). Широкое использование оптической голографии в изобразительных целях определяется, с одной стороны, возможностью записи голограмм и восстановления с них изображений в свете обычных тепловых источников белого света с протяженным телом светимости, с другой стороны - возможностью технически достаточно простого и относительно дешевого тиражирования голограмм. А вот с возможностью восстановления объемных изображений с голограмм в белом свете дело обстоит гораздо лучше. Такие голограммы “помнят” не только амплитудно фазовые распределения в объектном поле, но и обладают так называемыми спектральными селективными свойствами, присущими объемным дифракционным решеткам.Голография - метод получения объемного изображения объекта, путем регистрации и последующего восстановления, волн изобретенный английским физиком венгерского происхождения Д. Этим изобретатель хотел подчеркнуть, что в голографии регистрируется полная информация о волне - как амплитудная, так и фазовая. Поэтому, рассматривая фотографию под разными углами, мы не получаем новых ракурсов, не можем, например, увидеть, что делается за предметами, расположенных на переднем плане. Голограмма же восстанавливает не двумерное изображение предмета, а после рассеянной им волны. Смещая точку наблюдения в пределах этого волнового поля, мы видим предмет под разными углами, ощущая его объемность и реальность.Такая голограмма обладает спектрально селективными свойствами и позволяет восстанавливать одноцветное изображение в белом свете. При освещении такой голограммы пучком белого света формируется множество дифрагированных волн с различными длинами и формирующих множество взаимносмещенных голографических изображений (рис. При уменьшении расстояния между объектом и голограммой сдвиг восстановленных голографических изображений в разных цветах становится меньше. Не трудно видеть, что если наблюдатель удаляется от голограммы, то в зрачок его глаза попадает все меньше дифрагировавших спектральных составляющих, число воспринимаемых смещенных изображений уменьшается и при достаточном удалении наблюдается относительно четкое изображение в том или ином цвете в зависимости от угла наблюдения. В область действительного изображения помещают фоточувствительный слой, и для записи второй голограммы направляют опорный пучок, когерентный световому пучку, восстанавливающему действительное изображение с первой голограммы.На радужной голограмме можно получить и цветное изображение, если на этапе записи использовать лазеры с красным, синим и зеленым светом. При восстановлении с таких голограмм изображений в белом свете первоначальное распределение цвета по изображению наблюдается только при одном направлении взгляда на голограмму. Действительно, поскольку радужная голограмма, записанная в монохроматическом свете, восстанавливает изображение во всех цветах радуги, то простое наложение двух или трех изображений в основных цветах обеспечит получение многоцветного изображения. Следовательно, записывая цветоразделенные изображения (с использованием цветных фильтров) или различные фрагменты объекта на радужную голограмму при соответствующим образом рассчитанных углах падения опорного пучка, при восстановлении голографического изображения получим набор пространственно смещенных радужных полосок для соответствующих изображений. Если осветить проявленную эмульсию светом того же источника, голограмма восстановит причудливую форму светового фронта, который при записи голограммы отражался от реального объекта.Уточним сначала, каким образом записывается на голограмме и затем восстанавливается информация о световой волне и, следовательно, об объемном изображении, переносимым этой волной. На голограмме регистрируется интерференционная картина, создаваемая объектной и опорной волнами. Увеличенный фрагмент такой картины, получаемый при записи обычной, не радужной, голограммы диффузно отражающего объекта, представлен на рис. Поэтому период интерференционных полос оказывается всего в несколько раз меньше поперечных размеров спеклов на голограмме , что хорошо видно на рис. 2,а), должна быть приблизительно равной диаметру зрачка глаза и располагаться на расстоянии наилучшего зрения от голограммы (рис.Радужные голограммы используют в голографической интерферометрии, в исследованиях быстропротекающих процессов, в технике цветовых измерений и синтезе образцов цвета с заданными характеристиками. Технологически простое тиражирование радужных голограмм и возможность восстановления с них изображений в белом свет

Содержание

Введение

1. Физические принципы голографии

2. Метод записи радужных голограмм

3. Цветные радужные голограммы

4. Тиражирование радужных голограмм

Вывод

Список литературы

В оптической голографии убедительным образом проявляются волновые свойства света. Этот метод базируется на двух фундаментальных явлениях физической оптики - интерференции и дифракции световых волн. Поэтому в современном курсе оптики голографии уделяется особое внимание, которое еще обусловлено и методологической значимостью этого метода, его широким практическим использованием как принципиально нового изобразительного средства, способа хранения, обработки и представления информации. В учебных и методических пособиях по оптике и голографии основное внимание уделяется голограммам в сходящихся (попутных) пучках (голограммам Лейта и Упатниекса) и объемным голограммам во встречных пучках (голограммам Денисюка). В тоже время в учебной литературе отсутствует описание методик получения голограмм Бентона, или как их по другому называют, радужных голограмм, с которыми в настоящее время приходится наиболее часто встречаться в повседневной жизни.

Оптическая голография имеет разнообразные научные и технические приложения, наиболее яркое из которых связано с ее изобразительными возможностями записи и восстановления объемных изображений трехмерных объектов. Широкое использование оптической голографии в изобразительных целях определяется, с одной стороны, возможностью записи голограмм и восстановления с них изображений в свете обычных тепловых источников белого света с протяженным телом светимости, с другой стороны - возможностью технически достаточно простого и относительно дешевого тиражирования голограмм. Запись художественных изобразительных голограмм в некогерентном свете до сих пор нерешенная проблема, хотя отдельные достижения в этом направлении имеются. А вот с возможностью восстановления объемных изображений с голограмм в белом свете дело обстоит гораздо лучше.

Голограммы, записываемые в лазерном свете по оптической схеме Ю.Н. Денисюка с использованием встречных объектного и опорного пучков, можно рассматривать в белом свете источников с относительно малым телом светимости.

Такие голограммы “помнят” не только амплитудно фазовые распределения в объектном поле, но и обладают так называемыми спектральными селективными свойствами, присущими объемным дифракционным решеткам. Благодаря этим свойствам из всей совокупности различных спектральных составляющих белого света, направленного на голограмму, формируется дифрагированная квазимонохроматическая волна. Голограммы Денисюка обладают непревзойденными художественными качествами, их успешно используют для демонстрации изображений уникальных объектов и музейных ценностей. Однако тиражирование толстослойных голограмм Денисюка по своей технологической сложности и материальным затратам мало отличается от записи основной голограммы. Поэтому их использование в полиграфии, где требуется большое число копий, десятки тысяч и более, имеет ограниченный характер.

Тонкослойные голограммы, получаемые по так называемой схеме в попутных (сходящихся) пучках, предложенной американскими физиками Е. Лейтом и Ю. Упатниексом, допускают технологически простое и относительно дешевое копирование. Однако голограммы Лейта и Упатниекса, записанные в тонких фоточувствительных слоях, не обладают спектральной селективностью. Поэтому в белом свете с таких голограмм восстанавливается множество объемных изображений во всех спектральных составляющих. Эти изображения пространственно смещены друг относительно друга, в результате чего вместо четкого изображения наблюдается расплывчатое световое пятно со спектральной окраской по краям. Исключить этот недостаток удалось американскому ученому С. Бентону, который, работая над проблемой создания голографического дисплея, предложил оригинальный способ уменьшения информационной емкости голограмм, фактически, без потерь объемности воспринимаемого изображения. В схеме Бентона реализуется пространственная селекция различных спектральных составляющих восстановленных с голограммы световых волн и обеспечивается возможность наблюдения восстановленных голографических изображений во всех цветах радуги. Поэтому такие голограммы стали называть радужными.

1.