загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати фізика » Голографія та її застосування

Голографія та її застосування


Міністерство Освіти і науки Російської Федерації

Благовіщенський Державний Педагогічний Університет

Реферат.

Тема: Голографія та її застосування.

Виконав: Молокин Павло Віталійович студент III курсу «Д» групи

Фізико-математичного факультету

Перевірила:

Карацуба Людмила Петрівна

Благовєщенськ 2004р.

План.

1. Фізичні принципи голографії.

2. Застосування голографії.

1) Образотворча голографія.

2) Копіювання голограм.

3) Райдужна голографія.

4) Голографические оптичні елементи. а) Лінза. б) Дифракційна решітка. в) Мультиплікатор. г) Компенсатор. д) Мікроскоп.

3. Голографические ВЗУ.

1) Голографические запам'ятовують пристрої. а) Переваги оптичної пам'яті. б) Архівні ГЗУ. в) Масові ГЗУ. г) ГЗУ постійного типу (ГПЗУ).

2) Носії інформації для голографічних запам'ятовуючих пристроїв. а) Проблеми застосування. в) Відтворення голограм. г) Створення голограм.

3) Голографические запам'ятовують пристрої двійковій інформації.

1.Фізіческіе принципи голографії.
Голографія - метод отримання об'ємного зображення об'єкта, шляхом реєстрації і подальшого відновлення, хвиль винайдений англійським фізиком угорського походження Д. Габором в 1948 р
Хвилі можуть бути при цьому будь-які - світлові, рентгенівські, корпускулярні, акустичні і т.д.
Слово «голографія» походить від грецького ????, що означає «весь» ,
«цілий» . Цим винахідник хотів підкреслити, що в голографії реєструється повна інформація про хвилю - як амплітудна, так і фазова.
У звичайній фотографії реєструється лише розподіл амплітуди (точніше її квадрата) в двовимірної проекції об'єкта на площину фотознімку. Тому, розглядаючи фотографію під різними кутами, ми не отримуємо нових ракурсів, не можемо, наприклад, побачити, що робиться за предметами, розташованих на передньому плані.
Голограма же відновлює НЕ двовимірне зображення предмета, а після розсіяною їм хвилі. Зміщуючи точку спостереження в межах цього хвильового поля, ми бачимо предмет під різними кутами, відчуваючи його об'ємність і реальність.
Фізична основа голографії - вчення про хвилі, їх інтерференції і дифракції, що зародилося ще в XVII столітті при Гюйгенс. Уже на початку XIX століття
Юнг, Френель і Фраунгофер мали достатніми пізнаннями, щоб сформулювати основні принципи голографії. Цього, однак, не сталося аж до робіт Габора, хоча багато вчених в другій половині XIX і на початку
XX століття - Кірхгоф, Релей, Аббе, Вольфке, Бе6рш, і Брегг - підходили до принципам голографії достатньо близько. Можна було пояснити це тим що вони не мали технічних засобів для реалізації голографії. Однак це не так: Габор в 1947 році також не мав лазера і робив свої перші досліди зі ртутної лампою як джерело світла. І проте Габор зміг з повною визначеністю сформулювати ідею відновлення хвильового фронту і вказати метод її здійснення. Не дивлячись на це, труднощі пов'язані з отриманням голограм, залишалися настільки істотними і розвиток голографії йшло так повільно, що до 1963 року Габор «майже забув про неї» .в
1963годуамемреканци Е. Лейт і Ю. Упатнієкс вперше отримали лезерние голограми. За рік до цього вони запропонували свою «двулучевой схему» , значно удосконаливши вихідну схему Габора.
Відповідно до принципу Гюйгенса-Френеля дію вихідної, первинної, хвилі в довільній точці А можна замінити дією віртуальних джерел, розташованих на досить обширній, віддаленої від точки А поверхні. Ці джерела повинні коливатися з тією ж амплітудою розсіяною яким-небудь предметом. і тієї фазою, які задані дійшла до них первинної хвилею, розсіяної яким-небудь предметом (Рис1.) Елементарні сферичні хвилі, що випускаються вторинними джерелами, интерферируя, відновлять за поверхнею копію первинного хвильового поля. Очей або будь-який інший приймач не зможе відрізнити цю копію від поля хвилі, розсіяної самим предметом, і спостерігач, таким чином, побачить уявне зображення цього предмета, хоча він вже прибраний.


2.Прімененіе голографії.
1. Образотворча голографія.
Відмітна особливість образотворчих голограм - реалістичність відтворюваних ними тривимірних зображень, які часто важко відрізнити від реальних об'єктів. Ця особливість обумовлена ??тим, що при спеціальному освітленні голограма не тільки передає обсяг предметів з великим діапазоном яркостей, високим контрастом і чіткістю, але також дає можливість чітко спостерігати точне зміна відблисків і тіней у разі зміни кута спостереження при розгляданні цих предметів.
Розглянемо схему виготовлення відбивних голограм за методом Ю.Н.
Денисюка, що одержала широке практичне застосування в образотворчій голографії.

Рис. Однопроменева схема записи відбивної голограми.
Пучок світла лазера 1 проходить через майже прозору фотопластинку 2, висвітлює об'єкт 4 і падає на фотопластинку з протилежного боку.
Таким чином, фотопластинка висвітлюється двома пучками світла: об'єктним, відбитим від об'єкта, і опорним, що йде безпосередньо від лазера.
На малюнку представлено вертикальне розташування предметів, але не менш часто застосовується горизонтальне. Крім того, для більш якісного запису необхідний ще один елемент - точкова діафрагма-платівка з діаметром у кілька мікрометрів, встановлювана у фокусі позитивної лінзи. Для успішного зменшення шумових перешкод діаметр діафрагми слід вибирати за наступною формулою:

де d - діаметр діафрагми, мкм; ? S - довжина хвилі світла, мкм; b - поперечний розмір фотопластинки, мм; l - відстань від діафрагми до фотопластинки, м.
Об'єкт зйомки або композицію з ряду предметів розміщують вертикально або горизонтально залежно від смислового змісту і жорстко закріплюють або безпосередньо на столі, або на масивній підставці, яка одночасно може служити частиною фону. Повинен бути передбачений жорсткий задній план, а бічні сторони в обсязі голографіруемой композиції можуть закриватися темним матеріалом або мати дзеркальні або розсіюють властивості і створювати додаткові бічні підсвічування.
Освітлення об'єкта визначається, по-перше, оптичною схемою зйомки, по-друге, оптичними та художніми особливостями голографіруемого об'єкта (дзеркальні і дифузні поверхні, тіні, порожнини і т.д.). Пряме освітлення одним пучком часто вже не передає особливостей композиції, а іноді обумовлює спотворення за рахунок різких тіней і відсутності напівтонів.
Тому для отримання художньої голограми переважні многопучковие схеми. Двупучковий варіант схеми наведений на рис.
У будь-якому випадку необхідно максимально можливе зрівняння довжини шляхів поширення світла в опорному і об'єктному пучках, навіть якщо їх декілька.

Рис. Схема записи з поділом пучків.
Образотворче голограми виготовляють і проникними, особливо при практичній реалізації голографічного кінематографа і тривимірних дисплеїв. В цьому випадку використовується наступна схема (рис.), Коли опорний і об'єктний пучки падають на фотопластинку з одного боку. При цьому пучок світла лазера 1 після светоделітельной пластинки 2 йде по двох каналах. За допомогою дзеркала 3 і розширювальної лінзи 4 формується опорний пучок, що падає на фотопластинку 6. Розширювальна лінза 7 формує пучок, що висвітлює об'єкт 9. Відбитий від об'єкта пучок падає на фотопластинку з того ж боку, що і опорний.
Пропускаємо голограму можна отримати з використанням лінзи, формуючої зменшене зображення в просторі. Якщо фотопластинку помістити в площину, сполучену з будь-яким перерізом об'єкта, наприклад центральним або відповідним переднього плану, і висвітлити платівку опорним пучком, то на ній буде зареєстрована пропускає голограма сфокусованого зображення. Так можна виготовляти образотворчі голограми у вигляді слайдів. В голографическом кінематографі ця схема є основою для отримання голографічних кінокадрів.

Рис. Запис пропускає образотворчої голограми.
Голограми, отримані в світлі лазера з одного довжиною хвилі, відтворюють монохромні зображення. Для отримання кольорових голограм, правильно відтворюють в єдиному зображенні деталі об'єкта різного кольору, необхідно реєструвати і потім відтворювати в простому випадку три цветооделенних зображення об'єкта, наприклад червоне, зелене і синє.
Бажано виготовляти кольорові голограми на кольорових одношарових поліхроматичний голографічних фотоматеріалах. В цьому випадку експонування ведеться одночасно в трьох довжинах хвиль, як показано на схемі для зйомки відбивної голограми (рис.).
Тут 1a-1в - лазери, що випромінюють світло в червоній, зеленій і синій частинах спектра, 2a-2в - оптичні елементи, що дозволяють поєднати випромінювання трьох лазерів в одному пучку, 3 - дзеркало, 4 - лінза , що розширює сумарний пучок світла лазерів, 5 - фотопластинка, 6 - об'єкт.
При зйомці кольоровий пропускає голограми об'єкт освітлюється трьома лазерами. Далі можливі два випадки: по-перше, коли опорні пучки трьох кольорів сумуються і падають на фотопластинку під одним і тим же кутом, по-друге, опорні пучки направляються на фотопластинку під різними кутами.

Рис. 8.4. Запис відбивної кольоровий голограми
У разі одношарового матеріалу незалежно від схеми зйомки спостерігається істотне зниження дифракційної ефективності і відносини сигнал / шум, що обмежує їх використання.

Рис. Схема запису пропускає кольоровий голограми без поділу (б) і з розділенням (а) опорних пучків в просторі.
Для запису високоякісних кольорових голограм застосовують спосіб послідовної реєстрації трьох окремих кольорових голограм. Для цього по одній з схем послідовно отримують часткові голограми на різних платівках з фотослоя, чутливими до зеленого, червоного і синього світла.
Інший спосіб - виготовлення часткових голограм в окремих шарах багатошарового фотоматеріалу на одній підкладці. Кожен шар сенсибілізіруєтся до одній ділянці спектра, причому зелено-і красночувствітельние шари десенсибілізуються до синьої зоні спектра.
Останнє відноситься як до зйомки відбивних, так і пропускають голограм.
Важливо, щоб при відтворенні кольорового зображення з трьох частин не виникло неправдивих зображень через дифракції світла різних довжин хвиль на різнойменних голограмних структурах.
При відновленні кольорових голограм на досить товстих шарах придушення помилкових зображень забезпечується спектральної селективністю, що дозволяє використовувати для відновлення зображення джерело білого світла. У разі пропускає голограми немає

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар