Понятие о голографии. При обычном фотографировании на фотопластинке фиксируется действительное изображение предмета

При обычном фотографировании на фотопластинке фиксируется действительное изображение предмета. Эта двумерная фотография пространственного объекта значительно беднее, чем зрительное его восприятие, где эффект объемности изображения на сетчатке глаза достигается за счет зрения двумя глазами, напряжения хрусталика и т. д.

В 1948 году англичанин Д.Габор сформулировал идею нового метода фиксирования и последующего восстановления волнового фронта, получающегося при рассеянии световой волны каким-либо объектом. Широкое развитие метод голографии получил лишь в середине 60-х годов, когда появились мощные источники когерентного света - лазеры. Рассмотрим принципиальную схему опыта.

Регистрация голограммы. Исследуемый объект освещают пучком лазерного света, предварительно уширенным оптическим устройством. Рассеянная объектом световая волна, а также исходная («опорный» пучок) волна попадают на фотопластинку, на которой регистрируется возникающая интерференционная картина (рис. 2.13а). Пластинка проявляется и фиксируется обычным образом. Она содержит всю информацию о виде исследуемого объекта. Эта пластинка и называется голограммой. Внешне она ничемне отличается от обычной равномерно засвеченной пластинки. Лишь при рассмотрении ее под микроскопом можно заметить упорядоченную микроструктуру, возникающую в результате интерференции двух световых волн.

Восстановление изображения. В процессе восстановления изображения голограмму помещают точно туда, где находилась фотопластинка при голографировании (рис. 2.13б). Объекта нет! Освещая ее светом лазера, наблюдают через голограмму изображение объекта. Получаемое объемное изображение кажется столь же реальным, как и сам предмет, причем в нем сохраняется такое же распределение освещенности, как и в изучаемом предмете.

Кроме «мнимого» изображения, удается обнаружить второе, «действительное», изображение (рис. 2.13б), которое также можно зарегистрировать на фотопластинке, хотя увидеть его невооруженным глазом часто оказывается трудным. «Действительное» изображение будет иметь рельеф, обратный рельефу самого предмета - все выпуклые места будут выглядеть вогнутыми и наоборот.

Эти наблюдения можно объяснить на качественном уровне, если предположить, что при рассеянии исходного излучения на каждой точке предмета возникает своя сферическая волна, которая будет интерферировать с «опорной» плоской волной. Каждый предмет мы вправе рассматривать как множество таких рассеивающих точек, и когерентное освещение его излучением лазера позволяет ожидать интерференционных эффектов, обусловленных наложением голограмм от отдельных точек исследуемого предмета. Важной особенностью метода голографии является то, что каждый участок голограммы способен восстановить изображение всего объекта, но качество изображения при уменьшении площади голограммы ухудшается.

Поиск по сайту: