全息 - 这...概念，原理，应用

今天的全息图像被越来越多地使用。 有些人甚至认为，它可以随着时间的推移取代通信的已知手段。 不管你喜欢与否，但现在它被广泛应用于各种行业。 举例来说，我们所有的人都熟悉全息贴纸。 用它们作为防伪保护的手段很多厂家。 下面的照片显示了一些全息贴纸。 他们的应用程序 - 保护货物和文件防伪的一个非常有效的方法。

全息技术的研究历史

作为折射的结果获得三维图像，开始比较最近研究。 然而，我们可以对它进行研究的历史存在的说话。 丹尼斯·加博尔，英国科学家在1948年首次发现，它是全息技术。 这一发现是非常重要的，但在当时，其最大的价值还不明显。 对于全息技术的发展非常重要的特征 - 在20世纪50年代的工作，研究人员已经从缺乏具有相干光源的遭遇。 第一激光是在1960年制造的。 在该装置中，能够接收具有足够的相干光。 胡里斯·帕妮克斯和immet利斯，美国科学家用它来创建第一个全息图。 在他们的帮助它获得物体的三维图像。

在随后的几年中，继续研究。 数以百计的研究论文，审查全息的概念，现已出版，并在此方法发表了许多书籍。 然而，这些作品都是写给专业人士，而不是一般读者。 在这篇文章中，我们将谈论一切易懂的语言。

什么是全息

您可以提供以下定义：全息 - 由激光体积照片获得。 然而，这个定义并不完全令人满意，因为有许多其他类型的三维图像。 然而，它反映了最显著：全息 - 一种技术方法，允许“记录”对象的外观; 它可以帮助获得看起来像真实的东西三维图像; 利用激光一直是其发展的关键。

全息技术及其应用

全息研究有助于阐明许多与传统摄影有关的问题。 作为一门艺术的三维图像，甚至可以挑战后者，因为它可以让你更准确，正确反映世界。

科学家有时通过通信，这是在某些世纪已知的手段发出时代在人类的历史。 你可以说，例如，1450年现有的埃及古代象形文字，本发明的 印刷机。 与现今所观察到的技术进步，新的通信装置，例如电视和电话连接，占用了主导地位。 虽然全息原理是尚处于起步阶段，当谈到其在媒体上使用，我们有理由相信，在此基础上该设备就能取代通信的已知的手段在未来，或者至少扩大其应用范围。

科幻文学和大众媒体往往在错误的，扭曲的光描绘全息。 他们经常创建有关此方法的错误观念。 三维图像，看到的第一次，引人入胜。 但同样令人印象深刻的是其设备的原理的物理解释。

干涉图样

在能够看到基于一个事实，即光波被折射或反射他们的对象，进入我们的眼睛。 从特征在于对应于所述对象的形状的波前的波形式的物体反射的光。 深色和浅色条纹（或线）的图像创建两组相干光波干涉的。 这形成了一个全息照相。 在每种情况下数据条包括仅依赖的波面波，与彼此交互的形状的组合。 这样的图片被称为干扰。 它可以是固定的，例如，在照相底片，如果你把它放在那里是一个地方 电波干扰。

该品种的全息图

方法可以让你记录（登记册）从物体波前反射，然后让观众感到他看到真实的东西，以恢复它，是全息。 这种效果，这是由于该三维图像求出以相同的程度为真品的事实。

有许多不同类型的全息图，在其中很容易混淆。 为了确定这样或那样的，应食用四个甚至五形容词。 从他们的集合，我们只考虑使用现代全息术的基本类。 然而，首先需要谈谈衍射的这波现象一点点。 它使我们能够设计（或者说重建）的波阵面。

衍射

如果一个物体在光线的路径，他蒙上了一层阴影。 周围的物体光伏，未来部分进入阴影区。 这种效应被称为衍射。 他是由于光的波动性，但要解释它是相当困难的严格。

只有在光的非常小的角度渗透到阴影区域，所以我们几乎没有注意到它。 然而，如果存在多个的小障碍物，该距离仅构成的道路上的光的波数长度之间，这种影响变得相当显着。

如果波前的秋季落在一个大单的障碍，“瀑布”它的相关部分，不影响波前的剩余区域。 如果有大量的在其路径小障碍物，它是由衍射修改，使得挡光板的扩散将有一个性质不同的波前。

转型是如此强烈，甚至光开始在其他方向蔓延。 事实证明，衍射，使我们原来的波阵面从它转换成一个非常明显的。 因此，衍射 - 机制，使我们得到新的波阵面。 通过形成在它上面所描述的装置中，被称为 衍射光栅。 我们会告诉更多地了解它。

衍射光栅

这是一个小板具有在其上淀积薄的平行直招（线）。 它们是由百分之一或一毫米的甚至千分之一隔开。 如果在途中的激光束遇到包含大量模糊的黑暗和明亮带的电网会发生什么？ 其中一部分将直接通过酒吧，以及一些 - 卷曲。 这样形成的，其出口处的光栅以一定的角度，以原来的光束和位于它的两侧的两个新的光束。 如果一个人的激光束，例如，一个平面波前，由新的光束的侧部形成的两个也将具有平面的波前。 因此，通过穿过衍射光栅的激光束，我们形成了两个新的波阵面（平面）。 显然，衍射光栅可以被看作是一个全息图的最简单的例子。

全息注册

熟悉全息的基本原则应与两个平面波前的研究开始。 相互作用时，它们形成一个干涉图案，其被记录在放置在那里有一个屏幕，照相制版一样的地方。 在全息过程（第一）的这个阶段被称为全息图的记录（或记录）。

还原图像

我们假设平面波中的一个 - A，和第二 - V.即参考波和B - 受试者中，从其图像被固定物体反射。 它可以以任何方式不同于参考波。 但是，创建全息当形成三维真实对象的光的相当复杂的波阵面从物体反射。

干涉图案，设置在摄影胶片（即，光栅的图像）， - 这是全息图。 它可以被放置在主参考光束的路径（具有平面波前的激光束）。 在这种情况下，两侧形成2个新的波前。 在其中第一个是对象的波前中传播的波W的上述步骤被称为重构图像相同的方向的精确副本。

全息过程

干涉图案，它由两个平面上创建相干波是记录在照相板后是一个允许以回收其它平面波照射在这些波中的一个的情况下的装置。 全息过程，从而具有以下步骤：登记及随后在一个全息图（干涉条纹）的形式的波前的客观的“存储”，其在通过所述参考波全息图中的通道之后的任何时间重建。

主题波前实际上可以是任何。 例如，它可以从真实对象被反射，而如果它是一个相干参考波。 通过具有连贯性的任何两个波前形成的干涉图案 - 这是一个装置，可以让你转换，由于在其他这些方面之一的衍射。 这是隐藏的关键全息现象。 丹尼斯·加博尔首先发现这个属性。

由全息图产生的观察图像

在我们这个时代，它开始使用特殊装置用于读取全息图 - 全息投影仪。 它可以让你将图像从二维转换到三维。 但是，要看到一个简单的全息图，不需要全息投影仪。 简要描述如何处理这样的图像。

观察形成在基本全息图图像，需要将其放置在1米的从眼睛的距离。 通过衍射光栅需要看其中的平面波（恢复）的方向走出它。 因此，平面波究竟是如何进入观察者的眼睛，全息图像也是平的。 在我们看来，好像“空白壁”均匀地照亮具有的颜色与相应的相同的光 的激光。 由于特定的标志这个“长城”被剥夺了，这是不可能确定有多远。 看来，如果你看一下位于无限远在墙上，但你可以看到的只是其中的一部分，这是有可能通过一个小的“窗口”是一个全息图看看。 因此，全息图 - 被均匀地照射表面上，我们看不到任何东西值得关注。

衍射光栅（全息图）允许我们观察到一些简单的效果。 他们可以演示使用全息图和其他类型的。 通过衍射光栅通过，光束被分割，形成了两个新的光束。 利用激光束可以照射任何衍射光栅。 的辐射应该是从在其记录中使用不同的颜色。 颜色光束弯曲的角度取决于他有什么颜色。 如果它是红色（长波长），这样的光束在比蓝色光束，其具有最小的波长更大的角度弯曲。

通过光栅可以跳过所有颜色的混合，即白。 在这种情况下，全息图的每一个颜色分量根据其自己的角度弯曲。 在输出频谱被形成类似于创建棱镜。

光栅线的放置

光栅的笔画应非常靠近彼此，这是光线明显弯曲。 例如，将红色光束的由20曲率°是必要的凹槽之间的距离不超过0.002毫米。 如果他们将更加紧密，光射线开始弯曲，甚至更多。 为了“写”，需要一个给定的晶格板，它可以记录如此之薄的部分。 此外，有必要在曝光的过程中与板并且保持注册期间完全不动。

该图片可以很大，即使在轻微的动作涂抹，以至于这将是完全没有区别。 在这种情况下，我们认为没有干涉图案，只是一个玻璃板在其整个表面上均匀的黑色或灰色。 当然，在这种情况下，将不播放由衍射光栅产生的衍射效应。

透射和反射全息图

我们已研究了衍射光栅被称为一个传输，因为它在通过它的光的行为。 如果晶格线的原因是不在透明板，并在反射镜的表面，我们得到的衍射光栅的反射率。 它反映了在不同颜色的不同角度光线。 因此，有全息图的两大类 - 反射和透射。 在反射光观察的第一及第二 - 顺便。