Holography - e ... am bun-bheachd, prionnsapal, iarrtas

Holographic ìomhaigh-diugh tha a 'sìor fhàs a chleachdadh. Tha cuid eadhon a 'creidsinn gun urrainn a chur an àite ris an canar dhòigh conaltraidh thar ùine. Coltach no nach eil, ach a-nis tha e air a chleachdadh gu bitheanta ann an diofar ghnìomhachasan. Mar eisimpleir, tha sinn uile eòlach holographic steigearan. Tha tòrr de luchd-saothrachaidh a bhith gan cleachdadh mar dhòigh air dìon an aghaidh a mheall-sgrìobhadh. Tha an dealbh gu h-ìosal a 'sealltainn cuid holographic steigearan. Iarrtas aca - fìor èifeachdach dòigh dìon bathair agus sgrìobhainnean aghaidh mheall-sgrìobhadh.

Tha eachdraidh a 'sgrùdadh holography

Trì-thaobhach ìomhaigh fhaighinn mar thoradh air refraction, thòisich a 'sgrùdadh an ìre mhath o chionn ghoirid. Ach, faodaidh sinn a 'bruidhinn gu bheil eachdraidh a sgrùdadh. Dennis Gabor, Bhreatainn, saidheans, a 'chiad a chomharrachadh ann an 1948, tha e holography. Tha seo a 'lorg a-mach bha e gu math cudromach, ach a luach as motha aig an àm cha robh e fhathast follaiseach. Ag obair anns na 1950an,-rannsachaidh air a 'fulang bho dìth solas an tùs bhith a' co-leanailteachd - fìor fheart cudromach airson leasachadh holography. Tha a 'chiad leusair a chaidh a dhèanamh ann an 1960. Leis an uidheam seo tha e comasach a bhith a 'faighinn gu leòr solas an co-leanailteachd. Juris Upatnieks agus immet Lìte, US-saidheans air sin a chleachdadh gus a chruthachadh a 'chiad hologram. Le cuideachadh a fhuair trì-thaobhach ìomhaighean de nithean.

Ann bliadhnaichean às dèidh sin, a 'sgrùdadh a' leantainn. Ceudan de phàipearan rannsachaidh a sgrùdadh a dhèanamh air bun-bheachd holography, air a bhith air fhoillseachadh, agus dh'fhoillsich e iomadh leabhar air an dòigh seo. Ge-tà, tha na h-obraichean a 'bruidhinn ri proifeiseantaich agus cha coitcheann leughadair. Anns an aiste seo, bidh sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn a h-uile càil ruigsinneach cànan.

Dè tha holography

'S urrainn dhut na leanas a definition: holography - a fhuaras bho leusair volumetric photo. Ach, seo definition nach eil taitneach, mar a tha mòran de sheòrsa eile a trì-thaobhach dealbhan. Ach, tha ea 'nochdadh as cudromaiche: holography - teicnigeach dòigh a leigeas ri "' chlàr" coltas nì; faodaidh e cuideachadh fhaighinn trì-thaobhach ìomhaigh a 'coimhead coltach an rud fìor; cleachdadh na leusairean air a bhith deatamach airson a leasachadh.

Holography agus iarrtas aca

holography sgrùdadh a 'cuideachadh a shoilleireachadh mòran de na cùisean co-cheangailte ri gnàthach a' togail dhealbhan. Mar ealain fhìnealta trì-thaobhach ìomhaigh urrainn fiù 's an dùbhlan mu dheireadh, oir tha e a' leigeil leat an t-saoghail a 'nochdadh barrachd cruinn agus ceart.

Scientists uaireannan a-mach linn ann an eachdraidh 'chinne-daonna le dhòigh conaltraidh, a bha ainmeil ann an cuid de linntean. Faodaidh tu a ràdh, mar eisimpleir, a th 'ann ann an seann hieroglyphics na h-Eiphit, de innleachd ann an 1450 a' chlò. Ann an co-cheangal ris a 'beachdachadh an-diugh adhartasan teicneolasach, ùr dhòigh conaltraidh, leithid telebhisean agus fòn, a' fuireach an suidheachadh smachdail. Ged a holographic prionnsabal a tha fhathast ùr nuair a thig e gu a cleachdadh anns na meadhanan, tha aobhar a 'creidsinn gu bheil inneal stèidhichte air gum bi e comasach air a chur an àite ris an canar dhòigh conaltraidh anns an àm ri teachd, no co-dhiù a leudachadh farsaingeachd a' iarrtas aca.

Ficsean-saidheans agus litreachas measail pàipearan-naidheachd minig a 'riochdachadh holography ann an ceàrr, distorted solas. Bidh iad gu tric a chruthachadh ceàrr beachd mu dheidhinn an dòigh seo. Trì-thaobhach ìomhaigh a 'faicinn airson a' chiad uair, inntinneach. Ach nach eil cho drùidhteach 'sa tha an corporra mìneachadh air a' phrionnsabal a innealan.

Tha bhacadh pàtran

Tha an comas rudan fhaicinn stèidhichte air gu bheil solas tuinn a 'refracted le no a' nochdadh bho orra, a 'faighinn a-steach do ar sùilean. Reflected solas bho nì a chomharrachadh le tuinn foirm nan tonn 'an aghaidh co-chòrdadh ri cumadh an nì. Dealbh dorcha agus solas stripes (no lines) a chruthachadh dà bhuidheann de ciallach solas tonnan a 'cur bacadh air. Tha seo na leabhar holography. Tha an dàta stiallan anns gach suidheachadh anns a bheil measgachadh a 'crochadh a-mhàin air an cumadh an wavefronts tonnan a tha ag obair le chèile. A leithid dealbh a ghairm bhacadh. Faodaidh e bhith air a stèidheachadh, mar eisimpleir, air Dhealbhan-camara na truinnsear, ma tha thu ga chur ann an àite far a bheil tuinn bhacadh.

Tha caochladh holograms

Dòigh-obrach a 'leigeil leat a chlàradh (chlàradh) a' nochdadh bho na nì tonn aghaidh, agus an uair sin e air ais gus am bi an luchd-amhairc a 'faireachdainn gun robh ea' faicinn an rud fìor, agus tha e holography. Tha seo a 'bhuaidh, a tha mar thoradh air gu bheil an trì-thaobhach ìomhaigh fhaighinn dhan aon ìre' sa tha an rud fìor.

Tha mòran diofar sheòrsaichean de holograms, anns a bheil e furasta a chèile. Gus co-dhùnadh seo no seòrsa sin, a bu chòir a loisg ceithir no fiù 's chòig buadhairean. Bho aca uile, seataichean sinn a 'beachdachadh a-mhàin bunaiteach clasaichean a' cleachdadh nuadh holography. Ach, feumaidh tu an toiseach a 'bruidhinn beagan mu dheidhinn seo tonn annas diffraction. Gu bheil e a 'toirt cothrom dhuinn a dhealbhadh (no an àite a ath-thogail) an wavefront.

diffraction

Ma tha rud ann an slighe solus, tilgidh e faileas. Sgòthan lùban timcheall air a 'chuspair, a' tighinn gu ìre a-steach do sgàil sgìre. Tha seo a 'bhuaidh a ghairm diffraction. Tha e air sgàth nan tonn nàdar aotrom, ach a mhìneachadh tha e gu math doirbh teann.

Ach ann an glè bheag ceàrn solas penetrates a-steach fo sgàil sgìre, mar sin tha sinn cha mhòr nach eil e 'mothachadh. Ach, ma tha iomadalachd beaga cnapan-starra, air an astar eadar a tha a 'dèanamh suas dìreach beagan faid an solas tonn air a shlighe,' bhuaidh seo a 'fàs gu math follaiseach.

Ma tha a 'tuiteam de na wavefront tuiteam air mòr aon chnap-starradh, "tuiteam" iomchaidh phàirt dheth, chan eil sin a' toirt buaidh air an sgìre fhàgail de na wavefront. Ma tha tòrr de na cnapan-starra beag ann an frith-rathad, a tha e air atharrachadh le diffraction mar sin sgaoileadh an solas-starra bi eadar-dhealaichte gu càileachdail tonn aghaidh.

Tha an cruth-atharrachadh a tha cho làidir agus gun fiù 's solas tòiseachadh a' sgaoileadh ann an stiùireadh eile. Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil an diffraction' toirt cothrom dhuinn iompachadh thùsail wavefront ann an glè eadar-dhealaichte bhon a tha e. Mar sin, diffraction - an dòigh a tha sinn a 'faighinn a' ùr wavefront. Tha an uidheam a mhìneachadh gu h-àrd le bhith a 'cruthachadh e, ainmeachadh mar a diffraction grating. Innsidh sinn barrachd mu dheidhinn.

diffraction grating

'S e seo an lann beag le fhàgail oirre tana dìreach co-shìnte Strokes (lines). Tha iad gu math às a chèile le ceudamh, no fiù 's mìle de mìle meatair. Dè thachras ma leusair sail air a slighe a 'coinneachadh a' chliath anns a bheil grunn Fuzzy dorcha agus cho grianar còmhlain? Pàirt de bidh e seachad dìreach tro na crainn, agus cuid - 'stiùireadh cùrsa. Mar so bha dà ùr a tha a 'fàgail na sailean grating aig ceàrn sònraichte ris an àireamh tùsail sail agus iad suidhichte air gach taobh dheth. Ma tha aon leusair sail, mar eisimpleir, air itealan wavefront, an dà chruthachadh le taobhan na ùr-sail a bhios cuideachd a tha Planar wavefronts. Mar sin, le bhith a 'dol tro diffraction grating leusair sail, tha sinn a' cruthachadh dà ùr tonn aghaidhean (rèidh). Rèir choltais, a diffraction grating faodar beachdachadh air mar a 's simplidh eisimpleir de hologram.

hologram Clàr

Eòlas air na prionnsapalan bunaiteach holography Bu chòir tòiseachadh le sgrùdadh air an dà itealan tonn aghaidhean. Eadar-obrachadh, tha iad nam pàtran bhacadh sam bith, a tha air a chlàradh air an cur ann an aon àite far an robh glacadh-, Dhealbhan-camara na truinnsear. Tha an ìre seo den phròiseas (an toiseach) ann holography Canar chlàr (no clàradh) de hologram.

image air ais

Tha sinn den bheachd gu bheil aon de na plèana tonn - A, agus tha an dàrna - V. 'se sin thobair tonn, agus B - a' chuspair, a tha a 'nochdadh bho na rud aig a bheil an ìomhaigh a tha stèidhichte. Faodaidh e ann eil dòigh eadar-dhealaichte bhon iomradh tonn. Ach, nuair a 'cruthachadh a' hologram a chruthachadh trì-thaobhach fìor rud math nas iom-fhillte wavefront solais a 'nochdadh bho na nì.

Tha pàtran bhacadh sam bith, air a tairgsinn air Dhealbhan-camara film (ie, dealbh a 'grating), - tha seo a' hologram. Faodaidh e bhith air an cur ann an slighe na bun-iomradh sail (leusair sail a bhith plèana wavefront). Anns a 'chùis seo, an dà thaobh air an cruthachadh 2 ùr tonn aghaidh. Tha a 'chiad dhiubh a tha an dearbh leth-bhreac de na nì tonn aghaidh a propagates anns an aon stiùireadh mar an tonn W. Tha na h-cheum a ghairm an ath-ìomhaigh.

Tha holographic phròiseas

Tha pàtran bhacadh sam bith, a tha air a chruthachadh le dà itealan ciallach tonn 'S e an dèidh clàradh air an Dhealbhan-camara na truinnsear' S e inneal a 'toirt cothrom fhaighinn air ais air plèana eile tonn soillseachadh ann an cùis aon de na tonnan. Tha holographic phròiseas, mar sin tha na ceuman a leanas: 'chlàraidh agus an dèidh sin "stòradh" nan tonn air beulaibh na amas ann an riochd hologram (bhacadh pàtran) agus a-ath-structaradh aig àm sam bith an dèidh an t-slighe tro na tuinn iomradh hologram.

Cuspair wavefront urrainn a bhith dha-rìribh sam bith. Mar eisimpleir, dh'fhaodadh e bhith air a nochdadh bho fìor nì, fhad 'sa ma tha e ciallach iomradh tonn. A chruthachadh le dà wavefronts sam bith aig a bheil leantainneachd, a 'bhacadh pàtran - tha seo uidheam a bheir comas dhut iompachadh air sgàth an diffraction aon de aghaidhean seo ann an taobh eile. 'S e seo far a bheil an falaichte key to na annas holography. Dennis Gabor chiad lorg an seilbh seo.

Tha an Amharc ìomhaigh a chruthachadh leis an hologram

Ann ar n-ùine, thòisich e ri bhith a 'cleachdadh inneal sònraichte airson leughadh holograms - holographic proiseactair. Tha e a 'leigeil leat iompachadh an ìomhaigh bho dà-mheudach a trì-thaobhach. Ach, gus coimhead sìmplidh hologram, holographic proiseactair nach eil feum air. Innse mar a dhèiligear ri leithid ìomhaighean.

Airson sùil a bhunaiteach hologram ìomhaigh a chruthachadh, tha e riatanach ga chur aig astar de 1 meatair bhon shùil. Tro diffraction grating Feumaidh a 'coimhead air an stiùireadh anns a bheil am plèana stuadhan (a' ath-nuadhachadh) a 'tighinn a-mach às. Mar sin, ciamar dìreach plèana tonnan a-steach an t-sùil an amhairc, a holographic ìomhaigh e cuideachd còmhnard. Tha ea 'nochdadh dhuinn mar ma "bàn balla" a cunbhalach illuminates an solas a bhith an aon dath ri an co-fhreagarrach leusair. Bho sònraichte soidhnichean seo "Balla" Tha bochda, tha e do-dhèanta dearbhadh dè cho fada 'sa tha e. Tha e coltach mar ma tha thu a 'coimhead air na suidhichte aig Infinity thairis air na ballachan, ach chì thu ach pàirt dheth, a tha comasach fhaicinn tro beag "uinneag" a tha hologram. Uime sin, a hologram - tha cothromach shoillseachadh uachdar air a bheil sinn nach urrainn faicinn càil sam bith airidh air aire.

Tha diffraction grating (hologram) a 'ceadachadh dhuinn a bhith a' faicinn beagan sìmplidh buaidhean. Faodaidh iad sealltainn a 'cleachdadh holograms agus eile seòrsa. Passing tro diffraction grating, an solas saile sgoltadh, a 'dèanamh dà ùr sail. Leusair a chleachdadh shailean urrainn soillsicheadh sam bith diffraction grating. Tha rèididheachd bu chòir dath eadar-dhealaichte bho sin a chleachdadh ann a chlàradh. Tha an ceàrn an dath sail tarraing an crochadh air dè an dath a tha aige. Ma tha e dearg (fhad-wavelength), a leithid a sail a tha lùbadh aig barrachd na an ceàrn gorm sail, aig a bheil as lugha wavelength.

Tro bhith a 'grating urrainn skip measgachadh de na h-uile dhathan, me geal. Anns a 'chùis seo, gach dath phàirt de hologram cromadh fo aice fhèin ceàrn. Aig an toradh speactram a chruthachadh coltach ris an chruthachadh priosam.

Greis Gnìomhachais na grating lines

Strokes an grating bu chòir a bhith air a dhèanamh gu math faisg air a chèile gun robh e follaiseach tarraing solas ghathan. Mar eisimpleir, airson an curvature an dearg le sail 20 ° e riatanach gu bheil an t-astar eadar na claisean Chan eil nas fhaide na 0,002 mm. Ma tha iad a 'cur nas dlùithe, a ray solais a' tòiseachadh crùbadh fiù 's tuilleadh. Gus "sgrìobhadh" a thoirt chliath truinnsear a tha a dhìth, a chlàradh cho tana pàirtean. A bharrachd, tha e riatanach gu truinnsear anns a 'phròiseas de dh'aithneachadh agus dh'fhuirich tur-ghluasadaich rè a' chlàraidh.

Tha an dealbh a dh'fhaodas a bhith air a smeuradh mòran fiù 's aig an lugha gluasad, cho mòran gum biodh e gu tur coltach. Anns a 'chùis seo, chì sinn nach eil pàtran bhacadh, dìreach pleataichean glainne thairis air fad uachdar iteach dubh no glas. Gu dearbh, anns a 'chùis seo, cha' cluich diffraction bhuaidh a chruthachadh le diffraction grating.

Transmissive agus meòrachail hologram

Tha sinn air sgrùdadh a dhèanamh air an diffraction grating ga ainmeachadh mar ginealaich, oir tha e ag obair ann an solas a 'dol troimhe. Ma tha adhbhar a 'chliath-loidhne nach eil e follaiseach air an truinnsear, agus air uachdar an sgàthan, tha sinn a' faighinn diffraction grating reflectivity. Tha e a 'sealltainn solas aig diofar ceàrnan de dhathan eadar-dhealaichte. Mar sin, tha dà farsaing de chlasaichean holograms - breithneachail agus transmissive. A 'chiad amharc ann an smaoinich solus, agus an dàrna - ann an dol seachad.