Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  История 

Голография — «полная запись»

Реальным подарком голография стала для инженеров: сейчас они могут изучить и регистрировать (от лат. registrum — «список», «список») процессы и явления, описанные иногда только теоретически. К примеру, лопатки турбореактивного авиационного мотора во время работы нагреваются до сотен градусов и деформируются (от лат. deformatio — «искажение»). Каким образом распределяется при всем этом напряжение в детали, где находится её слабое место, угрожающее разрушением, — найти это до этого было либо очень трудно, либо вообщем нереально .

 

помощью голографических способов такие исследования проводят без особенного труда. Освещенная лазерным светом, голограмма восстанавливает световую волну, отражённую деталью при съёмке, и изображение возникает там, где раньше находилась деталь. Если же деталь осталась на месте, появляются сходу две волны: одна идёт непосредственно от объекта, иная — от голограммы. Эти волны когерентны и могут интерферировать. В том случае, если объект во время наблюдения подвергся деформации, его изображение покрывается полосами, по которым судят о характере конфигураций. Методы голографического контроля совсем удобны. Они разрешают измерять величину деформации деталей и амплитуду (от лат. amplitudo — «величина») их вибрации (от лат. vibratio — «колебание»), изучить поверхности предметов сложной формы, следить за точностью производства как совсем больших изделий (к примеру, зеркал диаметром в несколько метров для телескопов), так и маленьких линз (как в микроскопе). Объект может плохо отражать свет, иметь неровную поверхность, быть совершенно прозрачным — на качество голограммы это не влияет. Благодаря массивным лазерным импульсам голограммы записывают за тысячные доли секунды. А поэтому сейчас можно учить взрывы, электрические разряды и потоки газов, движущиеся со сверхзвуковой скоростью.

 

«Приостановить» движение, узреть то, что нельзя рассмотреть невооружённым глазом, передать распределение света и цветовых оттенков на поверхности объекта — всё это может фото. Но она не воспроизводит объёмность предмета: фотографическое изображение — изображение плоское. Объёмным оно становится, когда световой поток, отразившись от «картинки» либо пройдя через неё, приобретает ту же структуру, что и при отражении от предмета. В связи с сиим вспомним основные понятия из области оптики. Свет не что другое, как волна; ее длина определяет цвет луча. Излучение на одной длине волны именуется монохроматическим (от греч. «мо'нос» — «один» и «хро'ма» — «цвет»). А волны, которые идут «в такт», сохраняя при всем этом неизменными свои свойства, именуются когерентными (от лат. cohaerens — «находящийся в связи»). Волновые свойства света появляются очень любознательным образом. Например, две когерентные волны, складываясь, могут усиливать одна другую либо, напротив, ослаблять. Это явление именуется интерференцией (от лат. inter — «меж» и ferens — «переносящий»). При прохождении луча через очень малеханькое отверстие наблюдается дифракция (от лат. diffractus — «разломанный») — световая волна огибает препятствие: на фотопластинке возникает изображение в виде концентрических колец, а не светящейся точки. Если через эти кольца пропустить луч, свет вновь соберётся в точку там, где было отверстие. Таким образом, плоская картина «запоминает» положение точки в пространстве. Хоть какой предмет состоит из бесчисленного множества точек, каждая из которых даёт свою систему колец. Накладываясь друг на друга, кольца образуют на фотопластинке сложную картину из множества тончайших линий; в итоге пластинка кажется просто сероватой и мутной. Однако на ней запечатлено не только распределение яркостей на поверхности предмета, однако и сведения о его форме. И пластинка с таковой полной записью, оптически эквивалентной (от лат. aequivalens — «равнозначный») предмету, и объёмное изображение, с неё восстановленное, называются голограммой (от греч. «ха'лос» — «полный» и «грамма» — «написание»). 1-ые голограммы получил в 1947 г. венгерский физик Деннис Га'бор (1900—1979), работавший тогда в Великобритании. Источников когерентного света в то время не было, и учёный использовал излучение ртутной лампы, «вырезав» из него при помощи разных ухищрений очень неширокую спектральную полоску. Мощность светового потока при всем этом становилась такой мизерной, что на изготовка голограммы требовалось несколько часов. Качество голограмм было низким: очень несовершенными оказались и источник света, и сама оптическая схема записи. Дело в том, что при записи голограммы возникает сходу два изображения по разные стороны пластинки. У Габора одно из их всегда оказывалось на фоне другого, и при их фотографировании резким оказывалось лишь одно изображение, а 2-ое создавало на снимке размытый фон. Чтоб увидеть изображение на голограмме «по Габору», ее необходимо просветить насквозь излучением той же длины волны, которая применялась при записи. Зато такое объёмное изображение создаётся любым, даже самым маленьким участком голограммы-пластинки: луч, рассеиваемый каждой точкой предмета, освещает голограмму вполне; следовательно, неважно какая её точка хранит информацию обо всей освещенной поверхности объекта. Своим реальным рождением голография должна лазеру (см. статью «Лазерная техника и разработка»). Его излучение обладает всеми необходимыми свойствами: оно когерентно и монохроматично. Южноамериканские физики Эммет Лейт и Юрис Упатниекс в 1962 г. создали оптическую схему голографической установки, которая с небольшими изменениями употребляется до сих пор. Чтоб избежать наложения картинок, лазерный луч расщепляют на два и направляют на пластинку под разными углами. В итоге голографические рисунки формируются лучами, идущими по различным направлениям, и не «мешают» друг другу. Приблизительно в то же время на работы Габора направил внимание российский физик Юрий Николаевич Денисюк (родился в 1927 г.). Но он создал принципиально новый метод голографирования, в котором использовал интерференцию встречных пучков света. Попадая на пластинку с различных сторон, пучки складываются в слое фотоэмульсии, формируя объёмную голограмму. Опосля проявления изображение существует в ней в виде тонких слоев серебра — микроскопических зеркал. Отражённые от их лучи белого света, в свою очередь, интерферируют таким образом, что остаётся свет только той длины волны, на которой шла запись. Остальные волны стают чрезвычайно слабыми и пропадают. Потому голограмму «по Денисюку» разглядывают только в отражённом белом свете. Голографическое изображение занимает всю ее поверхность, чем припоминает фотографическое. Объёмную голограмму можно записать в слое светочувствительного пластика — фоторезиста (от греч. «фос» — «свет» и лат. resisto — «сопротивляюсь»). Опосля химической обработки на пластмассовой пластинке возникает рельеф. Затем пластинку покрывают слоем никеля и штампуют ею копии голограмм (высказывания) на узкой ленте. Такие радужные картинки употребляют во всём мире в качестве наклеек на товарные упаковки и документы. Они служат прелестной защитой от подделок: скопировать голографическую запись очень тяжело. Бывают голограммы, на которых изображены предметы, не имеющиеся в действительности. Такие голограммы рассчитывают и создают искусственно. Вычислительной машине задают форму объекта и длину волны падающего на него света. По этим данным ЭВМ рисует картину интерференции отражённых лучей. Пропустив световой пучок через искусственную голограмму, можно узреть объёмное изображение придуманного предмета. Пока помощью ЭВМ удаётся «рисовать» голограммы только самых обычных объектов, например группу светящихся точек, разбросанных в пространстве. Искусственные голограммы различаются от обыденных большим, хорошо заметным чёрно-белым узором.



Как перемещали тяжелые грузы. Какая бывает артиллерия. Возьмем прицел. Голография в оптике.

На главную  История 





0.0149
 
Яндекс.Метрика