全息 - 這...概念，原理，應用

今天的全息圖像被越來越多地使用。 有些人甚至認為，它可以隨著時間的推移取代通信的已知手段。 不管你喜歡與否，但現在它被廣泛應用於各種行業。 舉例來說，我們所有的人都熟悉全息貼紙。 用它們作為防偽保護的手段很多廠家。 下面的照片顯示了一些全息貼紙。 他們的應用程序 - 保護貨物和文件防偽的一個非常有效的方法。

全息技術的研究歷史

作為折射的結果獲得三維圖像，開始比較最近研究。 然而，我們可以對它進行研究的歷史存在的說話。 丹尼斯的Gabor，英國科學家在1948年首次發現，它是全息技術。 這一發現是非常重要的，但在當時，其最大的價值還不明顯。 對於全息技術的發展非常重要的特徵 - 在20世紀50年代的工作，研究人員已經從缺乏具有相干光源的遭遇。 第一激光是在1960年製造的。 在該裝置中，能夠接收具有足夠的相干光。 胡里斯·帕妮克斯和immet利斯，美國科學家用它來創建第一個全息圖。 在他們的幫助它獲得物體的三維圖像。

在隨後的幾年中，繼續研究。 數以百計的研究論文，審查全息的概念，現已出版，並在此方法發表了許多書籍。 然而，這些作品都是寫給專業人士，而不是一般讀者。 在這篇文章中，我們將談論一切易懂的語言。

什麼是全息

您可以提供以下定義：全息 - 由激光體積照片獲得。 然而，這個定義並不完全令人滿意，因為有許多其他類型的三維圖像。 然而，它反映了最顯著：全息 - 一種技術方法，允許“記錄”對象的外觀; 它可以幫助獲得看起來像真實的東西三維圖像; 利用激光一直是其發展的關鍵。

全息技術及其應用

全息研究有助於闡明許多與傳統攝影有關的問題。 作為一門藝術的三維圖像，甚至可以挑戰後者，因為它可以讓你更準確，正確反映世界。

科學家有時通過通信，這是在某些世紀已知的手段發出時代在人類的歷史。 你可以說，例如，1450年現有的埃及古代象形文字，本發明的印刷機。 與現今所觀察到的技術進步，新的通信裝置，例如電視和電話連接，佔用了主導地位。 雖然全息原理是尚處於起步階段，當談到其在媒體上使用，我們有理由相信，在此基礎上該設備就能取代通信的已知的手段在未來，或者至少擴大其應用範圍。

科幻文學和大眾媒體往往在錯誤的，扭曲的光描繪全息。 他們經常創建有關此方法的錯誤觀念。 三維圖像，看到的第一次，引人入勝。 但同樣令人印象深刻的是其設備的原理的物理解釋。

干涉圖樣

在能夠看到基於一個事實，即光波被折射或反射他們的對象，進入我們的眼睛。 從特徵在於對應於所述對象的形狀的波前的波形式的物體反射的光。 深色和淺色條紋（或線）的圖像創建兩組相干光波干涉的。 這形成了一個全息照相。 在每種情況下數據條包括僅依賴的波面波，與彼此交互的形狀的組合。 這樣的圖片被稱為干擾。 它可以是固定的，例如，在照相底片，如果你把它放在那裡是一個地方 電波干擾。

該品種的全息圖

方法可以讓你記錄（登記冊）從物體波前反射，然後讓觀眾感到他看到真實的東西，以恢復它，是全息。 這種效果，這是由於該三維圖像求出以相同的程度為真品的事實。

有許多不同類型的全息圖，在其中很容易混淆。 為了確定這樣或那樣的，應食用四甚至五形容詞。 從他們的集合，我們只考慮使用現代全息術的基本類。 然而，首先需要談談衍射的這波現象一點點。 它使我們能夠設計（或者說重建）的波陣面。

衍射

如果一個物體在光線的路徑，他蒙上了一層陰影。 周圍的物體光伏，未來部分進入陰影區。 這種效應被稱為衍射。 他是由於光的波動性，但要解釋它是相當困難的嚴格。

只有在光的非常小的角度滲透到陰影區域，所以我們幾乎沒有注意到它。 然而，如果存在多個的小障礙物，該距離僅構成的道路上的光的波數長度之間，這種影響變得相當顯著。

如果波前的秋季落在一個大單的障礙，“瀑布”它的相關部分，不影響波前的剩餘區域。 如果有大量的在其路徑小障礙物，它是由衍射修改，使得擋光板的擴散將有一個性質不同的波前。

轉型是如此強烈，甚至光開始在其他方向蔓延。 事實證明，衍射，使我們原來的波陣面從它轉換成一個非常明顯的。 因此，衍射 - 機制，使我們得到新的波陣面。 通過形成在它上面所描述的裝置中，被稱為 衍射光柵。 我們會告訴更多地了解它。

衍射光柵

這是一個小板具有在其上澱積薄的平行直招（線）。 它們是由百分之一或一毫米的甚至千分之一隔開。 如果在途中的激光束遇到包含大量模糊的黑暗和明亮帶的電網會發生什麼？ 其中一部分將直接通過酒吧，以及一些 - 捲曲。 這樣形成的，其出口處的光柵以一定的角度，以原來的光束和位於它的兩側的兩個新的光束。 如果一個人的激光束，例如，一個平面波前，由新的光束的側部形成的兩個也將具有平面的波前。 因此，通過穿過衍射光柵的激光束，我們形成了兩個新的波陣面（平面）。 顯然，衍射光柵可以被看作是一個全息圖的最簡單的例子。

全息註冊

熟悉全息的基本原則應與兩個平面波前的研究開始。 相互作用時，它們形成一個干涉圖案，其被記錄在放置在那裡有一個屏幕，照相製版一樣的地方。 在全息過程（第一）的這個階段被稱為全息圖的記錄（或記錄）。

還原圖像

我們假設平面波中的一個 - A，和第二 - V.即參考波和B - 受試者中，從其圖像被固定物體反射。 它可以以任何方式不同於參考波。 但是，創建全息當形成三維真實對象的光的相當複雜的波陣面從物體反射。

干涉圖案，設置在攝影膠片（即，光柵的圖像）， - 這是全息圖。 它可以被放置在主參考光束的路徑（具有平面波前的激光束）。 在這種情況下，兩側形成2個新的波前。 在其中第一個是對象的波前中傳播的波W的上述步驟被稱為重構圖像相同的方向的精確副本。

全息過程

干涉圖案，它由兩個平面上創建相干波是記錄在照相板後是一個允許以回收其它平面波照射在這些波中的一個的情況下的裝置。 全息過程，從而具有以下步驟：登記及隨後在一個全息圖（干涉條紋）的形式的波前的客觀的“存儲”，其在通過所述參考波全息圖中的通道之後的任何時間重建。

主題波前實際上可以是任何。 例如，它可以從真實對象被反射，而如果它是一個相干參考波。 通過具有連貫性的任何兩個波前形成的干涉圖案 - 這是一個裝置，可以讓你轉換，由於在其他這些方面之一的衍射。 這是隱藏的關鍵全息現象。 丹尼斯的Gabor首先發現這個屬性。

由全息圖產生的觀察圖像

在我們這個時代，它開始使用特殊裝置用於讀取全息圖 - 全息投影儀。 它可以讓你將圖像從二維轉換到三維。 但是，要看到一個簡單的全息圖，不需要全息投影儀。 簡要描述如何處理這樣的圖像。

觀察形成在基本全息圖圖像，需要將其放置在1米的從眼睛的距離。 通過衍射光柵需要看其中的平面波（恢復）的方向走出它。 因此，平面波究竟是如何進入觀察者的眼睛，全息圖像也是平的。 在我們看來，好像“空白壁”均勻地照亮具有的顏色與相應的相同的光 的激光。 由於特定的標誌這個“長城”被剝奪了，這是不可能確定有多遠。 看來，如果你看一下位於無限遠在牆上，但你可以看到的只是其中的一部分，這是有可能通過一個小的“窗口”是一個全息圖看看。 因此，全息圖 - 被均勻地照射表面上，我們看不到任何東西值得關注。

衍射光柵（全息圖）允許我們觀察到一些簡單的效果。 他們可以演示使用全息圖和其他類型的。 通過衍射光柵通過，光束被分割，形成了兩個新的光束。 利用激光束可以照射任何衍射光柵。 的輻射應該是從在其記錄中使用不同的顏色。 顏色光束彎曲的角度取決於他有什麼顏色。 如果它是紅色（長波長），這樣的光束在比藍色光束，其具有最小的波長更大的角度彎曲。

通過光柵可以跳過所有顏色的混合，即白。 在這種情況下，全息圖的每一個顏色分量根據其自己的角度彎曲。 在輸出頻譜被形成類似於創建棱鏡。

光柵線的放置

光柵的筆劃應非常靠近彼此，這是光線明顯彎曲。 例如，將紅色光束的由20曲率°是必要的凹槽之間的距離不超過0.002毫米。 如果他們將更加緊密，光射線開始彎曲，甚至更多。 為了“寫”，需要一個給定的晶格板，它可以記錄如此之薄的部分。 此外，有必要在曝光的過程中與板並且保持註冊期間完全不動。

該圖片可以很大，即使在輕微的動作塗抹，以至於這將是完全沒有區別。 在這種情況下，我們認為沒有干涉圖案，只是一個玻璃板在其整個表面上均勻的黑色或灰色。 當然，在這種情況下，將不播放由衍射光柵產生的衍射效應。

透射和反射全息圖

我們已研究了衍射光柵被稱為一個傳輸，因為它在通過它的光的行為。 如果晶格線的原因是不在透明板，並在反射鏡的表面，我們得到的衍射光柵的反射率。 它反映了在不同顏色的不同角度光線。 因此，有全息圖的兩大類 - 反射和透射。 在反射光觀察的第一及第二 - 順便。