ГОУ ВПО ЛНР Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко Доклад по физике на тему: «Голография» Луганск 2019 Голография (от греч. holos - весь и grapho – пишу, т.е. «полная запись») – особый способ записи и последующего восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины. Этот принципиально новый способ изображения предметов изобретен английским физиком Д. Габором (1900-1979) в 1947г. За что в 1971 году получил Нобелевскую премию. Экспериментальное воплощение и дальнейшая разработка этого способа советским ученым Ю. Н. Денисюком в 1962 г. и американскими физиками Э. Лейтом и Ю. Упатниексом в 1963 г. стали возможными после появления в 1960 г. источников света высокой степени когерентности – лазеров. Суть явления голографии Физическая основа голографии – учение о волнах, их интерференции и дифракции, зародившееся в XVII веке при Гюйгенсе. В соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля действие исходной волны в произвольной точке А можно заменить действием виртуальных источников, расположенных на удаленной от точки А поверхности. Эти источники должны колебаться с той же амплитудой рассеянной каким-либо предметом и той фазой, которые заданы дошедшей до них первичной волной, рассеянной каким-либо предметом. Элементарные сферические волны, испускаемые вторичными источниками, интерферируя, восстановят за поверхностью копию первичного волнового поля. Глаз или любой другой приемник не сможет отличить эту копию от поля волны, рассеянной самим предметом, и наблюдатель, таким образом, увидит мнимое изображение этого предмета, хотя он уже убран. Получение голограммы на толстослойной эмульсии Испускаемый лазером луч, расширяется и делится на две части. Одна часть падает на фотопластинку, отразившись от зеркала (опорный луч), другая часть отражается от предмета (предметный луч). Оба пучка лучей должны быть когерентными. Опорный и предметный лучи складываются на фотопластинке, образуя интерференционную картину. Там, где максимумы интенсивности, эмульсия засвечивается сильнее, где минимумы – слабее. Рисунок 1. Простейшая голографическая схема Для восстановления изображения проявленную фотопластинку помещают в то самое место, в котором она находилась при фотографировании, и освещают опорным пучком света (часть лазерного пучка, которая освещала предмет, перекрывается). Опорный пучок дифрагирует на голограмме, в результате возникает волна точно такая же, как волна, отраженная предметом. Эта волна дает мнимое изображение предмета, которое воспринимается глазом наблюдателя. 3. Применение голографии 3.1 Голографическое хранение данных Идея голографических носителей заключается в записи информации с помощью лазерного луча на трехмерную подложку. Преимущества такой памяти состоят в большой емкости и высоком быстродействии, возможности параллельной обработки информации, высокой надежности хранения, быстром доступе к массивам информации, отсутствии энергопотребления в статическом состоянии, а главное - большой помехоустойчивости голограмм. 3.2 Изобразительная голография Технология получения изобразительных голограмм, восстанавливаемых в белом свете, разработана в середине 60-х годов, однако до настоящего времени голография по масштабам распространенности и объемам производства не приблизилась к традиционной фотографии. Это обусловлено целым рядом технических сложностей, присущих современной технологии съемки и тиражирования изобразительных голограмм. В частности, в настоящее время при записи мастер-голограмм в подавляющем большинстве случаев используются лазеры непрерывного излучения, что накладывает жесткие ограничения на условия съемки (необходимость повышенной виброизоляции, стабильность температуры и других параметров окружающей среды). Указанные сложности многократно возрастают при увеличении формата голограмм. Поэтому отражательные голограммы, особенно большого формата, до сих пор остаются уникальными изделиями и изготавливаются лишь в условиях специализированных лабораторий при участии специалистов высшей квалификации. Кроме того, при использовании лазеров непрерывного излучения оказывается принципиально невозможной голографическая съемка живых объектов, например, портретов человека. Для съемки мастер-голограмм живых объектов в настоящее время используются импульсные лазеры на рубине или неодимовом стекле с последующим интерференционным копированием. Однако монохроматичность таких голографических изображений при полной реалистичности деталей делает их "неживыми", "замороженными", что зачастую производит отталкивающее впечатление.
