holografia-130425103216-phpapp02

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
*
*
Holografia
*
*
*
Cuprins
Introducere
Definitie
Scurt istoric
Principiu general
Principiul holografiei
Sistem de înregistrare a unei holograme
Aplicatii ale holografiei
*
*
*
	
		Introducere
		Deși s-a intipărit ideea că o hologramă reprezintă o modalitate de transpunere a unui film în plan tridimensional (o imagine obținută în relief), trebuie să știți că acesta este doar un tip particular de hologramă. Putem foarte ușor să găsim o hologramă pe cardurile de credit sau pe bancnote (pentru prevenirea falsificării), ca tehnică de stocare de date, monitoare HUD în industria aviatică, coduri de bare în marile magazine, imagistică medicală, astrologie, în prezentările publicitare ale marilor branduri, etc.
 		Dar ca să înțelegem unde și cum le putem aplica, cum să le reperăm și cât sunt de utile, trebuie mai întâi să înțelegem ce sunt hologramele și care este tehnica ce permite producerea acestora. Pentru început, putem porni de la etimologia termenului hologramă : „holos” (gr.) înseamnă „întreg”, iar „gramma” înseamnă „pictură, fotografie”. Metoda experimentală care permite producerea hologramelor este reprezentată de holografie.
 		Definitie
		Holografia este o tehnică de înregistrare a imaginii unui obiect, fiind folosită atât informația transmisă de amplitudinea undei electromagnetice, cât și informația transmisă de faza acesteia. Astfel, este posibilă înregistrarea unei imagini tridimensionale pe un suport bidimensional.
		
		
Click to edit Master title style
Click to edit Master subtitle style
*
*
*
Scurt istoric
	Metoda holografiei a fost elaborată în 1948 de către Dennis Gabor, care a descris o metodă prin care se poate obţine imaginea unui obiect din figura generală de difracţie produsă de acel obiect. 		
	Dennis Gabor a primit pentru metoda sa în 1971 premiul Nobel. Preocupat fiind de îmbunatatirea rezoluţiei microscopului electronic, el propune formarea imaginilor optice în două etape:
	—înregistrarea frontului de undă provenit de la obiectul de studiat;
	—reconstituirea sa ulterioară, cu toate caracteristicile ce-i aparţin, amplitudine şi fază, noua metodă fiind numită din acest motiv, holografie.
	Inventia sa nu a putut fi aplicata pe scara larga decat dupa 1960, odata cu inventarea laserului.
	Prima hologramă a unor obiecte tridimensionale a fost înregistrată în 1962 de fizicienii Emmett Leith și Juris Upatnieks în Statele Unite ale Americii și Yuri Denisyuk în Uniunea Sovietică.
		
*
*
*
Principiul general
	
		Diferenţa de principiu între o fotografie obişnuită şi o hologramă constă în faptul că fiecare punct al unei fotografii poartă informaţie despre intensitatea (eventual şi culoarea) unui punct sau a unei mici zone din obiectul fotografiat, în timp ce în holografie informaţia despre fiecare punct din obiect este distribuită pe întreaga suprafaţă a hologramei. 	
		Undele electromagnetice reflectate de scena holografiată sînt înregistrate cu fidelitate de suportul holografic şi reconstruite apoi la redarea hologramei. Astfel, holograma devine un fel de fereastră prin care ochiul percepe acelaşi cîmp luminos pe care l-a produs anterior scena înregistrată.
		Există mai multe tipuri de holografie. O hologramă simplă se obţine prin înregistrarea interferenţei dintre lumina venită de la obiect cu lumina unei unde de referinţă. Franjele de interferenţă produse astfel se înregistrează pe o placă fotografică de înaltă rezoluţie. După developarea plăcii, se trimite spre ea un fascicul de lumină care are aceeaşi poziţie şi distribuţie ca şi unda de referinţă folosită la înregistrare. 
		Franjele de interferenţă înregistrate pe placa fotografică acţionează asupra acestui fascicul ca o reţea de difracţie şi generează o undă difractată, undă care are aceeaşi formă ca şi cea venită de la obiectul holografiat şi produce pe retina ochiului aceeaşi imagine ca şi obiectul real.
		
*
*
*
Principiul holografiei
		O hologramã se deosebeste de o fotografie obisnuitã prin aceea cã ea înregistreazã nu numai amplitudinea undei luminoase, ci si faza ei. Aceasta înseamnã cã holograma reprezintã imaginea obiectului în spatiul cu trei dimensiuni. La înregistrarea unei holograme (figura 1) fascicolul de luminã coerentã provenit de la un laser trece printr-un colimator unde este extins, apoi este împãrþit în douã cu ajutorul unui divizor de fascicol. 
	O parte cade pe placa fotograficã, dupã ce este reflectatã de cãtre o oglindã, iar cealaltã parte cade pe obiect si este reflectatã de cãtre acesta pe placa fotograficã. Prima parte a fascicolului, amintitã mai sus, poartã numele de fascicol de referintã iar cea de a doua parte se numeste fascicol de la obiect. Fascicolul reflectat de obiect are o structurã care este caracteristicã obiectului si diferã de la un obiect la altul. 
*
*
*
Sistem de înregistrare a unei holograme
		Undele luminoase sosite de la obiect se suprapun cu undele luminoase din fascicolul de referintã pe placa fotograficã, unde se formeazã o structurã complexã de interferentã care constã dintr-o multitudine de franje a cãror formã si intensitate depind de amplitudinile si fazele celor douã fascicole. Apoi, filmul se developeazã dupã tehnica conventionalã si astfel reprezintã ceea ce se numeste o hologramã. 			
		Privitã cu ochiul liber nu se observã pe ea nimic asemãnãtor cu obiectul. Pentru citire, holograma se reilumineazã, însã numai cu fascicolul de referintã (figura 2). Dacã unghiul de iluminare a hologramei este acelasi cu unghiul de iluminare cu fascicolul de referintã din timpul când a fost înregistratã, lumina difractatã de hologramã produce douã imagini ale obiectului, una virtualã si alta realã. Imaginea virtualã se obþine privind holograma; observatorul vede obiectul nedistosionat, în spaþiul cu trei dimensiuni. Aceastã imagine se numeste virtualã deoarece pentru formarea ei este necesarã o lentilã, în cazul de fatã lentila ochiului observatorului. 		
		Imaginea realã se formeazã de cãtre undele luminoase care se propagã în diverse direcþii; ea poate fi proiectatã direct pe un ecran si nu este necesarã o lentilã pentru formarea ei (imaginea realã pentru a putea fi vãzutã trebuie proiectatã pe un ecran). O parte din lumina proiectatã pe hologramã se transmite direct, în directia fascicolului de citire, fãrã sã fie difractatã. 
*
*
*
Aplicatii ale holografiei
	
		
	Holografia are multe alte aplicaţii decât redarea imaginilor tridimensionale. În ultimii ani, holografia a trecut din laborator în industrie găsindu-şi tot mai multe aplicaţii în comunicaţii şi inginerie.
	Variind orientarea hologramei in spatiu se poate inregistra de fiecare data pe una si aceeasi holograma o informatie noua, deoarece la restituirea unei holograme se utilizeaza o unda luminoasa avand acelasi front fata de cel al undei de la inregistrare. In acest mod, metodele holografice pot fi utilizate pentru codajul si decodajul informatiei, pentru recunoasterea imaginilor etc.
	Una dintre posibilitatile unice ale holografiei o constituie inghetarea timpului. Daca un ansamblu de obiecte in miscare este inregistrat la momentul t0 pe o holograma, restituirea ulterioara a acestei holograme va da o unda luminoasa reconstruita, care va fi echivalenta cu unda reflectata pe ansamblul de obiecte la momentul t0 si aceasta unda poate fi observata intr-un interval de timp oricat de mare il dorim.
*
*
*
 		Alta aplicatie importanta pare a fi microscopia holografica. Din optica geometrica holografica rezulta ca marimea m a imaginii este data de m=lr/ln adica de raportul lungimilor de unda folosite la reconstituire (r) si la inregistrare (n). S-ar putea obtine cu raze X si raze vizibile o marire de un milion de ori. 
 S-a realizat pe acest principiu microscopul electronic holografic cu o marire de 500 000 000 x.
 Tot holografia ofera posibilitatea, unica, de a diviza o imagine optica si de a o asambla, informatia fiind continuta in fiecare punct al suprafetei hologramei.
Holografia ofera posibilitatea, tot unica, de a vedea un obiect inainte ca el sa fie fabricat, daca se utilizeaza calculatoare pentru a sintetiza o holograma artificiala care corespunde unui obiect imaginat.
 In cazul in care grosimea paturii sensibile la lumina este mult mai mare decat distanta care separa doua franje de interferenta consecutive, in locul hologramelor plate, bidimenisonale, se pot obtine holograme tridimensionale (sau in relief), aceasta idee apartinand lui J.Densiuk.
*
*
*
		Holografia reprezintă unul din exemplele cele mai fascinante de recombinare a radiaţiei împrăştiate pentru a produce fotografii. Aceasta este atât o metodă utilizată pentru a produce imagini cât şi un instrument important în ştiinţă şi tehnologie.
		După cum am precizat la început, holografia este utilizată în numeroase domenii, găsindu-și utilizări extrem de variate :
		1. În medicina această tehnică este intens utilizată în imagistica de tot felul : holotomografia (HT), holografia cu raze X, holografia endoscopică, holografie în oftalmologie, ortopedie, holografia acustică, etc. In prima imagine de mai jos putem vedea cum are loc o autopsie virtuala.
 		2. Memoria holografică permite stocare de date mult mai mare si mai rapidă decât memoriile clasic. 
		Deoarece o hologramă poate să stocheze o cantitate foarte mare de informaţie, se pot realiza memorii mult mai mari şi mai rapide decât cele existente, dar tehnologia de fabricaţie a acestora nu este încă pusă la punct pentru o producţie de serie. Tehnica de stocare holografică de date, prin care este stocată informaţia cu o densitate foarte mare în cristale sau fotopolimeri are şansa să devină următoarea generaţie după tehnica blu-ray (care este limitată de difracţie). 		
		
*
*
*
		3. În Securitate, hologramele și-au găsit primele utilizări : pe bancnote, pe biletele de intrare la diverse evenimente, pe ambalajele unor produse, pe cardurile de credit, pe codurile de bare, etc.
		Holograme mici au fost introduse iniţial pe cardurile de credit pentru a preveni falsificarea acestora, sunt folosite azi tot mai des pe bancnote, pe biletele emise pentru intrarea la diferite manifestări culturale sau sportive, pe ambalajele originale ale programelor pentru calculator, precum şi pe alte produse în acelaşi scop. Un alt exemplu important al aplicaţiilor hologramelor in securitate sunt codurile de bare de pe mărfurile vândute în marile magazine. Cititorul de coduri citeşte informaţia de pe o reţea holografică. Această industrie mare a codurilor de bare a făcut din holografie un succes industrial.
 		4. În Automobilistică și Aviație sunt utilizate monitoarele HUD (head-up displays) care permit piloţilor să vadă pe un ecran instrumentele de pe bordul avionului/ de sub capotă, acestea fiind proiectate prin tehnologia holografică.
 		5. În Criminalistică, una dintre uimitoarele aplicații constă în posibilitatea de fixare în relief a locului faptei, cât şi la descoperirea urmelor infracțiunii.
 		6. În Publicitate această tehnică este atotputernică, fiind pe picior de egalitate de holografia artistică al cărui prin susținator și practician a fost Salvador Dali.Dezvoltarea holografiei a oferit lumii o modalitate efectivă de a crea imagini tridimensionale de calitate. Astfel apare o nouă arie independentă a holografiei creative: holografia reprezentaţională. 	Holografia artistică, ca important stil în acest domeniu al holografiei, a devenit o nouă artă a frumosului. Primul artist ce a folosit holografia a fost Salvador Dal.
 		Acestea sunt câteva dintre cele mai utilizate aplicații ale holografiei, în afară de acestea, tehnica este utilizată în astrologie, microscopie, biosenzori.
*
*
*
*
*
*
Va multumim pentru timpul acordat!
*
*
*
Proiect realizat de:
Ghervase Emilia-Iuliana	
Jitaru Claudia
Munteanu Bianca-Elena