Holograffeg - mae'n ... Mae'r cysyniad, egwyddor, cymhwyso

delwedd holograffig heddiw yn cael ei defnyddio fwyfwy. Mae rhai hyd yn oed yn credu ei fod yn gallu cyfnewid y modd hysbys o gyfathrebu dros gyfnod o amser. Fel neu beidio, ond erbyn hyn mae'n cael ei defnyddio'n eang mewn diwydiannau gwahanol. Er enghraifft, mae pob un ohonom yn sticeri holograffig cyfarwydd. Mae llawer o weithgynhyrchwyr yn eu defnyddio fel ffordd o amddiffyniad yn erbyn ffugio. Mae'r llun isod yn dangos rhai sticeri holograffig. Eu cais - yn ffordd effeithiol iawn o ddiogelu nwyddau a dogfennau yn erbyn ffugio.

Mae hanes yr astudiaeth o holograffeg

Tri-dimensiwn ddelwedd a geir o ganlyniad i plygiant, dechreuodd astudio yn gymharol ddiweddar. Fodd bynnag, gallwn siarad am fodolaeth hanes ei astudio. Dennis Gabor, gwyddonydd Prydeinig, a nodwyd gyntaf ym 1948, mae'n Holograffeg. Mae'r darganfyddiad yn bwysig iawn, ond nid yw ei gwerth mwyaf ar y pryd roedd yn amlwg eto. Wedi gweithio yn y 1950au, mae ymchwilwyr wedi dioddef o ddiffyg ffynhonnell olau cael cydlyniad - nodwedd bwysig iawn ar gyfer datblygu holograffeg. Roedd y laser cyntaf ei gynhyrchu yn 1960. Gyda'r ddyfais hon mae'n bosibl derbyn golau sydd digon o gydlyniad. Juris Upatnieks a immet Leith, gwyddonwyr yr Unol Daleithiau wedi ei ddefnyddio i greu'r hologram cyntaf. Gyda eu cymorth y mae'n cael delweddau tri dimensiwn o wrthrychau.

Yn y blynyddoedd dilynol, parhaodd yr astudiaeth. Mae cannoedd o bapurau ymchwil a archwiliodd y cysyniad o holograffeg, bellach wedi ei gyhoeddi, a chyhoeddodd nifer o lyfrau ar y dull hwn. Fodd bynnag, mae'r gwaith yn cael eu cyfeirio at weithwyr proffesiynol ac nid y darllenydd cyffredin. Yn yr erthygl hon byddwn yn siarad am bopeth iaith hygyrch.

Beth yw Holograffeg

Gallwch gynnig y diffiniad canlynol: holograffeg - yn cael ei sicrhau gan y llun foliwmetrig laser. Fodd bynnag, nid yw diffiniad hwn yn gwbl foddhaol, gan fod llawer o fathau eraill o luniau tri-dimensiwn. Fodd bynnag, mae'n adlewyrchu'r mwyaf arwyddocaol: holograffeg - dull technegol sy'n caniatáu i "cofnod" ymddangosiad gwrthrych; gall helpu gael delwedd tri dimensiwn sy'n edrych fel y peth go iawn; y defnydd o laserau wedi bod yn hanfodol ar gyfer ei ddatblygu.

Holograffeg a'i gymhwysiad

Astudiaeth Holograffeg yn helpu i egluro llawer o'r materion sy'n gysylltiedig â ffotograffiaeth confensiynol. Fel celfyddyd gain gall delwedd tri-dimensiwn hyd yn oed yn herio'r yr olaf, gan ei fod yn caniatáu i chi er mwyn adlewyrchu y byd yn fwy cywir ac yn gywir.

Mae gwyddonwyr weithiau allyrru cyfnod yn hanes y ddynoliaeth drwy gyfrwng cyfathrebu, a oedd yn hysbys mewn rhai canrifoedd. Gallwch ddweud, er enghraifft, o presennol mewn hieroglyphics hynafol yr Aifft, y ddyfais yn 1450 y wasg argraffu. Mewn cysylltiad â'r datblygiadau technolegol y welwyd y dyddiau hyn, dulliau newydd o gyfathrebu, fel teledu a ffôn, meddiannu sefyllfa gref. Er bod yr egwyddor holograffig yn dal yn ei ddyddiau cynnar pan ddaw i ei ddefnydd yn y cyfryngau, mae rheswm i gredu y bydd y ddyfais honno seiliedig arno yn gallu cyfnewid y modd hysbys o gyfathrebu yn y dyfodol, neu o leiaf ymestyn cwmpas eu cais.

llenyddiaeth ffuglen gwyddoniaeth a'r wasg boblogaidd yn aml yn portreadu holograffeg yn y anghywir golau, gwyrgam. Maent yn aml yn creu syniad anghywir am y dull hwn. delwedd tri-dimensiwn, gweld am y tro cyntaf, diddorol. Ond heb fod yn llai trawiadol yw'r esboniad ffisegol yr egwyddor ei dyfeisiau.

Mae'r patrwm ymyrraeth

Mae'r gallu i weld gwrthrychau yn seiliedig ar y ffaith bod tonnau golau yn cael eu plygu gan neu ei adlewyrchu oddi wrthynt, fynd i mewn i'n llygaid. golau a adlewyrchir gan wrthrych nodweddu gan ffurf tonnau o'r blaen tonnau sy'n cyfateb i siâp y gwrthrych. Llun o streipiau tywyll a golau (neu linellau) yn creu dau grŵp o donnau golau cydlynol sy'n ymyrryd. Mae hyn yn ffurfio holograffeg gyfrol. Mae'r stribedi data ym mhob achos yn cynnwys cyfuniad sy'n dibynnu yn unig ar y siâp y tonnau wavefronts sy'n rhyngweithio â'i gilydd. Gelwir darlun o'r fath yn ymyrryd. Gall fod yn sefydlog, er enghraifft, ar blât ffotograffig, os byddwch yn ei roi mewn man lle mae ymyrraeth tonnau.

Mae'r amrywiaeth o hologramau

Dull eich galluogi i gofnodi (cofrestru) yn adlewyrchu o'r tu blaen tonnau gwrthrych, ac yna i adfer iddo fel bod y gwyliwr yn teimlo ei fod yn gweld y peth go iawn, ac mae'n Holograffeg. Mae'r effaith, sydd o ganlyniad i'r ffaith bod y ddelwedd tri-dimensiwn yn cael ei sicrhau i'r un graddau ag y peth go iawn.

Mae yna nifer o wahanol fathau o hologramau, lle mae'n hawdd drysu. Er mwyn penderfynu ar y math hyn neu'r llall, dylid eu bwyta pedwar neu hyd yn oed bum ansoddeiriau. O'u holl setiau, rydym yn ystyried dim ond y dosbarthiadau sylfaenol sy'n defnyddio holograffeg modern. Fodd bynnag, yn gyntaf bydd angen i chi siarad ychydig am y don hon ffenomen o diffreithiant. Ei fod yn ein galluogi i gynllunio (neu yn hytrach i ail-greu) y wavefront.

diffreithiant

Os yw gwrthrych yn y llwybr o olau, mae'n taflu cysgod. troadau golau o amgylch y gwrthrych, yn dod yn rhannol i mewn i'r rhanbarth cysgod. Gelwir hyn effaith yn diffreithiant. Mae'n oherwydd y don natur goleuni, ond i esbonio ei bod yn eithaf anodd i'w llym.

Dim ond mewn ongl fach iawn o olau sy'n torri i mewn i'r rhanbarth cysgod, felly rydym bron peidiwch â sylwi arno. Fodd bynnag, os oes lluosogrwydd o rwystrau bychain, y pellter rhwng sy'n ffurfio dim ond ychydig o darnau o'r ton goleuni ar ei ffordd, effaith hon yn dod yn eithaf amlwg.

Os bydd y cwymp y wavefront yn syrthio ar un rhwystr mawr, "yn dod o" y rhan berthnasol ohoni, nid yw hynny'n effeithio ar yr ardal sy'n weddill o'r wavefront. Os oes llawer o rwystrau bychain yn ei lwybr, mae'n cael ei addasu gan diffreithiant fel y bydd y lledaenu y rhwystr goleuni yn cael blaen ton yn ansoddol wahanol.

Mae'r trawsnewid mor gryf bod hyd yn oed goleuni yn dechrau i ledaenu i'r cyfeiriad arall. Mae'n ymddangos bod y diffreithiant yn ein galluogi i drosi'r wavefront gwreiddiol mewn wahanol iawn ohono. Felly, diffreithiant - mecanwaith sy'n cawn y wavefront newydd. Mae'r ddyfais a ddisgrifir uchod drwy ffurfio iddo, y cyfeirir ato fel gratin diffreithiant. Byddwn yn dweud mwy am y peth.

gratin diffreithiant

Mae hwn yn blât bach gyda adneuwyd arno strôc syth cyfochrog tenau (llinellau). Maent yn cael eu gwasgaru'n ar wahân gan ganfed neu hyd yn oed fil o milimedr. Beth fydd yn digwydd os bydd y pelydr laser ar ei ffordd yn cwrdd â'r grid sy'n cynnwys nifer o fandiau tywyll a llachar fuzzy? Bydd rhan o basio uniongyrchol drwy'r bariau, a rhai - cyrlio. Felly ffurfiwyd dau trawstiau newydd sy'n ymadael â'r gratio ar ongl benodol i'r trawst gwreiddiol ac yn cael eu lleoli ar ddwy ochr ohono. Os mae gan un pelydr laser, er enghraifft, wavefront awyren, y ddau a ffurfiwyd gan y ochr y trawst newydd hefyd yn cael wavefronts planar. Felly, drwy basio drwy pelydr laser gratin diffreithiant, rydym yn ffurfio dwy ffordd don newydd (fflat). Mae'n debyg, gall y gratin diffreithiant yn cael ei ystyried fel yr enghraifft symlaf o hologram.

hologram Cofrestru

Dylai gyfarwydd â egwyddorion sylfaenol holograffeg dechrau gydag astudiaeth o'r ddau ffrynt don awyren. Rhyngweithio, maent yn ffurfio patrwm ymyrraeth, sy'n cael ei gofnodi ar osod yn yr un man lle roedd sgrîn, plât ffotograffig. Gelwir y cam hwn o'r broses (y cyntaf) mewn holograffeg yn gofnod (neu recordiad) o'r hologram.

adfer ddelwedd

Rydym yn cymryd yn ganiataol mai un o'r tonnau plân - A, a'r ail - V. Sef cyfeirio tonnau, a B - y pwnc, sy'n cael ei adlewyrchu gan y gwrthrych y mae ei ddelwedd yn sefydlog. Gall mewn unrhyw ffordd wahanol i'r cyfeiriad tonnau. Fodd bynnag, wrth greu'r hologram ei ffurfio tri dimensiwn gwrthrych go iawn wavefront llawer mwy cymhleth y golau a adlewyrchir oddi wrth y gwrthrych.

Mae'r patrwm ymyrraeth, ar yr amod ar ffilm ffotograffig (hy, llun o'r gratin), - mae hyn yn y hologram. Gellir ei roi yn y llwybr y trawst cyfeirio gynradd (pelydr laser yn cael wavefront awyren). Yn yr achos hwn, y ddwy ochr yn cael eu ffurfio 2 blaen ton newydd. Y cyntaf ohonynt yn gopi union o'r blaen tonnau gwrthrych sy'n ehangun i'r un cyfeiriad ag y don W. Gelwir y cam uchod y ddelwedd hailadeiladu.

Mae'r broses holograffig

Mae'r patrwm ymyrraeth, sy'n cael ei greu gan ddau awyren tonnau cydlynol yn ôl cofnodi ar y plât ffotograffig yn ddyfais sy'n caniatáu i adennill y goleuo don awyren arall yn achos un o'r tonnau hyn. Mae'r broses holograffig, a thrwy hynny mae gan y camau canlynol: cofrestru a dilynol "storio" y tu blaen ton yr amcan ar ffurf hologram (patrwm ymyrraeth) a'i ailgyfansoddi unrhyw bryd ar ôl y daith drwy'r hologram cyfeirio tonnau.

Gall Pwnc Wavefront mewn gwirionedd fod yn unrhyw. Er enghraifft, efallai y bydd yn cael ei adlewyrchu gan wrthrych go iawn, tra os yw'n ton cyfeirio cydlynol. A ffurfiwyd gan unrhyw ddau wavefronts cael cydlyniad, patrwm ymyrraeth - mae hyn yn ddyfais sy'n caniatáu i chi droi oherwydd y diffreithiant un o'r meysydd hyn yn y llall. Dyma lle mae'r allwedd cudd i ffenomen o holograffeg. Darganfuwyd Dennis Gabor eiddo hwn yn gyntaf.

Mae'r ddelwedd arsylwi a gynhyrchir gan y hologram

Yn ein hamser, dechreuodd i gael ei ddefnyddio dyfais arbennig ar gyfer darllen hologramau - taflunydd holograffig. Mae'n caniatáu i chi droi delwedd o dwy i dair dimensiwn. Fodd bynnag, er mwyn gweld hologram syml, nid oes angen taflunydd holograffig. Disgrifiwch yn fyr sut i ddelio â delweddau o'r fath.

I arsylwi ar y ddelwedd hologram elfennol yn cael ei ffurfio, mae angen ei roi ar bellter o 1 metr o'r llygad. Trwy diffreithiant angen gratio i edrych ar y cyfeiriad y tonnau plân (adfer) yn dod allan ohono. Felly sut yn union tonnau plân mynd i mewn i'r llygad y sylwedydd, delwedd holograffig hefyd yn wastad. Mae'n ymddangos i ni fel pe "wal wag" yn gyfartal goleuo'r golau cael yr un lliw â'r cyfatebol laser. Gan fod arwyddion penodol hyn yn "Wall" yn cael ei amddifadu, mae'n amhosibl pennu pa mor bell yw hi. Mae'n ymddangos fel pe baech yn edrych ar y lleoli yn anfeidredd dros y waliau, ond gallwch weld dim ond rhan ohono, sydd yn bosibl gweld drwy bach "ffenestr" hynny yw hologram. Felly, mae hologram - ei oleuo gyfartal arwynebedd lle na allwn weld unrhyw beth sy'n haeddu sylw.

Mae'r gratin diffreithiant (hologram) yn ein galluogi i arsylwi ychydig o effeithiau syml. Gallant ddangos y defnydd o hologramau a math arall. Wrth fynd trwy y gratin diffreithiant, y golau yn hollti, gan ffurfio dau trawst newydd. Gall defnyddio trawstiau laser oleuo unrhyw gratin diffreithiant. Dylai'r ymbelydredd fod yn lliw gwahanol i'r hyn a ddefnyddir yn ei gofnodi. Mae ongl y plygu trawst lliw yn dibynnu ar pa liw sydd ganddo. Os yw'n goch (y donfedd hir), trawst o'r fath yn plygu mewn mwy o ongl na'r trawst glas, sydd â'r donfedd lleiaf.

Trwy gall y gratin sgip cymysgedd o bob lliw, hy wyn. Yn yr achos hwn, mae pob cydran lliw y hologram troadau ongl o dan ei hun. Yn y sbectrwm allbwn yn cael ei ffurfio yn debyg i'r prism creu.

Lleoliad y llinellau gratio

Dylai Strôc y gratin yn cael ei wneud yn agos iawn at ei gilydd ei bod yn plygu amlwg o belydrau golau. Er enghraifft, i crymedd y trawst coch erbyn 20 ° yn angenrheidiol nad yw'r pellter rhwng y rhigolau yn fwy na 0.002 mm. Os ydynt yn gosod yn nes, pelydryn o olau yn dechrau i blygu hyd yn oed mwy. Er mwyn "ysgrifennu" Mae angen plât dellt a roddir, a all gofnodi rhannau mor denau. Ar ben hynny, mae angen i'r plât yn y broses o amlygiad a arhosodd yn gwbl llonydd yn ystod cofrestru.

Gall y llun yn cael ei taenu llawer hyd yn oed ar y mudiad lleiaf, gymaint felly fel y byddai'n gwbl gwahaniaethu rhyngddynt. Yn yr achos hwn, ni welwn unrhyw batrwm ymyrraeth, dim ond plât gwydr dros ei wyneb cyfan unffurf du neu lwyd. Wrth gwrs, yn yr achos hwn, ni fydd yn chwarae effeithiau diffreithiant a gynhyrchir gan gratin diffreithiant.

Transmissive a hologram myfyriol

Rydym wedi archwilio'r gratin diffreithiant cyfeirir ato fel trosglwyddo, gan ei fod yn gweithredu yng ngoleuni pasio drwyddo. Os nad yw achos y llinell dellt ar y plât tryloyw, ac ar wyneb y drych, rydym yn cael gratin diffreithiant adlewyrchedd. Mae'n adlewyrchu golau ar wahanol onglau o wahanol liwiau. Yn unol â hynny, mae dau ddosbarth eang o hologramau - adlewyrchol a transmissive. a welwyd yn gyntaf yn golau a adlewyrchir, a'r ail - wrth fynd heibio.