Holografija
Holografija (grč. hólos, "čitav, potpun, sav" + gráfos, "pišem, crtam") - metoda pravljenja i reproduciranja trodimenzionalnih slika na fotografskoj ploči primjenom koherentne svjetlosti (laser). Na fotografskoj ploči ne registrira se samo raspored intenziteta svjetlosnih zraka kao u običnoj fotografiji već i njihovi smjerovi i faze. Zbog toga je holografija omogućila pohranjivanje pune trodimenzionalne strukture snimljenog objekta.
Historija
urediPrincip holografije otkrio je još 1948. godine mađarski naučnik Dennis Gábor istražujući mogućnosti bolje moći razlučivanja elektronskog mikroskopa, ali je tek šezdesetih godina 20. vijeka otkriće lasera omogućilo praktičnu primjenu holografije.
Treba napomenuti da su davno prije Dennis Gábora određena otkrića tadašnjih naučnika utemeljila pretpostavke za pronalaženje i razvoj tehnike holografije:
- 1672. god. Sir Isaac Newton je uz pomoć prizme razdijelio talas bijele svjetlosti na njegove spektralne komponente
- 1858. god. Ch. H. Towers i A. L. Schawlow objavljuju članak "Infracrveni i optički maser" u kojem su nagovijestili mogućnost laserskog emitiranja koherentne svjetlosti
- 1882. god. određena je brzina svjetlosti od 299.778 km/s
- 1948. god. Dennis Gábor otkriva osnovne metode holografije
- 1960. god. T. M. Maiman iz kalifornijskog "Hughes Aircraft Company Research Laboratory" gradi prvi laser - impulsni rubinski laser
- 1961. god. Pronalaskom lasera budi se ponovno interes za holografiju. E. Leith i J. Upatnieks sa "University of Michigan" ponavljaju rane Gaborove eksperimente, ovog puta uz pomoć lasera. Y. N. Denisyuk u SSSR-u snima holograme za čiju se reprodukciju koristi refleksija bijele svjetlosti. Tehniku refleksnih holograma razvija intenzivno Stroke i njegova grupa sa "State University of New York" sredinom 60-ih godina 20. vijeka.
- 1971. god. Dennis Gábor prima Nobelovu nagradu za fiziku za svoja otkrića osnova holografije
- 1972. god. L. Cross i D. Smith snimaju prvi hologram objekta u pokretu
Primjena
urediOsim fotografiranja brzih pojava s velikom prostornom dubinom, prostornog prikazivanja strujanja plinova i tečnosti, deformacija u elastičnim predmetima, holografija omogućuje i novi princip rada računara na bazi optičkih memorija. Pomoću holografije sa snopom elektrona (elektronska holografija) snimljena je i unutrašnjost atoma. Iako je holografija pospješila rješavanje mnogih problema u fizici i tehnici, sam je postupak relativno složen i skup. Zato se i holografija primjenjuje samo onda kad se drugim, pristupačnijim metodama ne mogu postići bolji rezultati.
Snimanje holograma
urediObjekt se osvijetli paralelnim monohromatskim koherentnim snopom svjetla (laser), a dio tog istog snopa pada i na fotoploču, na kojoj dolazi do interferencije dvaju polja svjetla: izvornog koherentnog i raspršenog od snimanog predmeta. Na fotoploči (hologramu) ne vide se konture predmeta, nego interferencije koje u svojim tamnim i svijetlim linijama sadržava sve informacije o smjeru, intenzitetu i fazi svjetla sa snimljenog predmeta.
Čitanje holograma
urediDa bi se iz holograma opet rekonstruirala slika, potrebno je ponoviti postupak kakav je upotrijebljen pri dobivanju holograma. Kada se snimljeni hologram rasvijetli jednakim ravnim referentnim valom koji pada na nj pod jednakim kutom kao i pri snimanju, svijetlo kroz hologram djelomično prolazi bez difrakcije, kao val nultog reda, a djelomično se dešava difrakcija formirajući valove 1. reda. Jedan talas 1. reda daje realnu sliku objekta, a drugi talas 1. reda virtualnu sliku. Obje slike su trodimenzionalne, s time da se realna slika može dalje registrirati (snimiti) fotografskim postupkom, a virtualna ne. Slika objekta dobivenog reprodukcijom holograma vjerna je objektu, iste je veličine kao i objekt, a ovisno o kutu promatranja holograma moguće je vidjeti predmete koji stoje jedan iza drugoga. Promatrač koji gleda hologram ima dojam da gleda na svijetli predmet kroz okvir holograma.
Svojstva
urediIz navedenih podataka o snimanju i reprodukciji holograma može se zaključiti da svako mjesto na hologramu sadrži sliku objekta. Pri rezanju na dva jednaka dijela ne gubi se pola slike, nego se na svakoj polovici opet može vidjeti cijeli objekt. Ako se hologram dalje dijeli, na svakom komadiću ostaje barem gruba slika objekta iako se detalji gube. Ovo svojstvo holograma bitno mu poboljšava kvalitetu jer ako na fotoosjetljivoj emulziji postoje greške ili prašina uništi djelić emulzije - kvaliteta slike ostati će zadovoljavajuća, što nije slučaj u pri klasičnom fotografskom postupku gdje svaka greška na negativu znači zauvijek izgubljenu informaciju.
Još jedna prednost holografije prema fotografskom postupku je da hologram prolazi samo kroz proces razvijanja, a od nastanka fotografije ili dijapozitiva moraju se izvesti dva hemijska postupka - razvijanje negativa i nakon preslikavanja negativa na pozitiv, razvijanje samog pozitiva.
Literatura
uredi- Hariharan P, 1996, Optical Holography, Cambridge University Press, ISBN 0-521-43965-5
- Hariharan P, 2002, Basics of Holography, Cambridge University Press, ISBN 0-521-00200-1
- Lipson A., Lipson SG, Lipson H, Optical Physics, 2011, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-49345-1
- Lasers and holography: an introduction to coherent optics W. E. Kock, Dover Publications (1981), ISBN 978-0-486-24041-1
- Principles of holography H. M. Smith, Wiley (1976), ISBN 978-0-471-80341-6
- G. Berger et al., Digital Data Storage in a phase-encoded holograhic memory system: data quality and security, Proceedings of SPIE, Vol. 4988, p. 104–111 (2003)
- Holographic Visions: A History of New Science Sean F. Johnston, Oxford University Press (2006), ISBN 0-19-857122-4
- Saxby, Graham (2003). Practical Holography, Third Edition. Taylor and Francis. ISBN 978-0-7503-0912-7.
- Three-Dimensional Imaging Techniques Takanori Okoshi, Atara Press (2011), ISBN 978-0-9822251-4-1
- Holographic Microscopy of Phase Microscopic Objects: Theory and Practice Tatyana Tishko, Tishko Dmitry, Titar Vladimir, World Scientific (2010), ISBN 978-981-4289-54-2
- Hologram Technology Arhivirano 2015-06-23 na Wayback Machine-u by Fractal Systems
