Курсач. 1. Оглавление. Текст доклада
 Скачать 29.47 Kb.
|
|
Оглавление 1. Оглавление. ……….2 2. Текст доклада………...3 3. Введение ………..4 4. История открытия явления..………5 5. Сущность физического явления ………6 6. Полезный эффект ………8 7. Область применения физического явления………...9 8. Описание конкретного примера ……… ………...11 9. Вывод ………...18 10. Список использованной литературы ………...…….19 Текст доклада Голография - одно из замечательных достижений современной науки и техники. Голограммы обладают уникальным свойством - восстанавливать полноценное объемное изображение реальных предметов. Название происходит от греческих слов «holos» - «полный» и «grapho» - «пишу», что означает полную запись изображения. Основоположником голографии является профессор государственного колледжа в Лондоне Деннис Габор, получивший в 1947 г. первую голограмму. Он же придумал само слово "голография&quo ;. После создания в 1960 году лазера, голография начала интенсивно развиваться Голография основывается на двух физических явлениях - дифракции и интерференции световых волн. Физическая идея состоит в том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть, в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света (это подобно тому, как две системы волн на воде при пересечении образуют чередующиеся максимумы и минимумы амплитуды волн). Для того чтобы эта интерференционная картина была устойчивой в течение времени, и ее можно было записать, эти две световых волны должны быть согласованы в пространстве и во времени. Такие согласованные волны называются когерентными. Если волны встречаются в фазе, то они складываются друг с другом и дают результирующую волну с амплитудой, равной сумме их амплитуд. Если же они встречаются в противофазе, то будут гасить одна другую. Между двумя этими крайними положениями наблюдаются различные ситуации сложения волн. Результирующая сложения двух когерентных волн будет всегда стоячей волной. То есть интерференционная картина будет устойчива во времени. Это явление лежит в основе получения и восстановления голограмм. Голограммы имеют широкий спектр свойств, и это служит основой их разнообразного применения. Голография широко применяется для защиты продукции при помощи водяных знаков. Голография используется для записи информации. Она нашла применение в голографической интерферометрии. Голография применяется в стереоскопии (метод получения изображений, создающих впечатление объемности предметов и их пространственного расположения). Голография применяется для создания двухмерных и трёхмерных дисплеев, используется в мультиплицированном изображении, нашла широкое применение в кинематографе. Голография имеет широкое применение в микроскопии. Голографические дифракционные решетки используются для приборов и лазеров. Портативная голографическая установка используется в космосе для обмена информации. Голография применяется в медицине. С помощью голографии создана таблетка "Гармония" обеспечивающая сохранение жизни и здоровья, при решении проблем иммунодефицита. Голография применяется в раскрытии и расследовании преступлений. Голография так же приносит прибыль. Выполненный в виде голограммы товарный знак защищает производителя от контрафактной продукции, даёт немалый экономический эффект от увеличения объема продаж. Экономический эффект при реализации твердотельного импульсного лазерного источника в России более 500 млн. руб. в год, но существует ещё зарубежный рынок. Если сравнить стоимость создания голографической студии со стоимостью фото-студии, то можно увидеть существенную разницу. Голографическая студия обойдётся около 110-115 тыс. долларов. Создание профессиональной фото-студии составляет около 18 тыс. долларов. Голографический портрет будет стоить 150 долларов, а фотопортрет 50 долларов. Процесс создания голографии занимает немало времени. Технология изготовления голограмм и приборов с её помощью достаточно сложная, кропотливая и требует особого внимания. Введение Примерно до середины XX столетия казалось, что оптика, как наука закончила своё развитие. Однако в последние десятилетия в этой области физики произошли большие изменения, связанные с открытием новых закономерностей (принципы квантового усиления, лазеры), с развитием идей, основанных на классических и хорошо проверенных представлениях. Здесь, прежде всего, имеется в виду голография, которая значительно расширяет область практического использования волновых явлений и дает толчок теоретическим исследованиям. В 1947 году английским учёным Денисом Габором разработан метод записи и восстановления пространственной структуры световой волны, который получил название голографии. Голография - особый способ записи последующего восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины. Она обязана своим возникновением законам волновой оптики – законам интерференции и дифракции. Название происходит от греческих слов «holos» - «полный» и «grapho» - «пишу», что означает полную запись изображения. Открытие голографии сделано Габором в ходе экспериментов по увеличению разрешающей способности электронного микроскопа. Экспериментальное воплощение и дальнейшая разработка этого способа, проведённая советским ученым Ю. Н. Денисюком в 1962 г. и американскими физиками Эмметом Лейтом и Юрисом Упатниексом в 1963 г., стали возможными после появления в 1960 г. лазеров. Значение голографии подчёркивает всё более широкий спектр её применения. Голограммы получили своё распространение в науке, технике и искусстве. Замечательное свойство голограмм давать высококачественные объёмные изображения предметов открывает новые возможности в технике фотографии, создаёт предпосылки для разработки голографического кино и телевидения. Возможность записи на голограмму огромного количества информации, содержащейся в световой волне, привела к появлению ряда проектов создания вычислительных устройств с быстродействием в тысячи раз большим, чем у существующих ЭВМ, а так же запоминающих устройств сверхбольшой ёмкости. Голография впервые дала возможность интерферометрическим методом (методом сложения волн) исследовать объекты, диффузно рассеивающие свет, и это, может быть одна из самых интересных её возможностей. Процесс расширения областей использования голографии продолжается до сих пор. В научно-исследовательс их институтах и научно-производствен ых объединениях возникло немало лабораторий, призванных распространять уже известные и разрабатывать новые голографические методы для различных областей науки и техники. Голографические оптические приборы расширяют возможности человека, дают в руки инструмент, позволяющий контролировать технологические процессы, решать ранее недоступные либо технически трудные задачи. Голография стала широко использоваться как средство трёхмерного отображения объектов. Возможности практического применения расширились на столько, что голография затронула и космические исследования, продемонстрировав целый ряд преимуществ голографических методов над традиционными. И поэтому изучение, и применение голографии приобретает всё большую актуальность. Чтобы узнать, насколько удивительно это явление, необходимо достичь цели выбранной работы: выявление признаков и принципов применения голографии. Для этого нам потребуется вникнуть в саму суть явления, понять каким образом, на основе чего происходит данное явление, где и как применяется. Прежде чем начинать достижение поставленной цели, необходимо выделить объект и предмет исследования. Под объектом будем понимать признаки и принципы применения голографии. Предметом исследования будут являться различные виды голограмм. История открытия явления Основоположником голографии является профессор государственного колледжа в Лондоне Деннис Габор, получивший в 1947 г. первую голограмму. Он же придумал само слово "голография&quo ;, которым он подчеркнул полную запись оптических свойств объекта. Открытие голографии было им сделано в ходе экспериментов по увеличению разрешающей способности электронного микроскопа. К сожалению, его голограммы отличались низким качеством. Получить качественную голограмму без когерентного источника света было невозможно. Голография начала бурно развиваться и приобрела большое практическое значение после того, как в результате фундаментальных исследований по квантовой электронике, выполненных советскими физиками - академиками Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым - и американским ученым Чарльзом Таунсом, в 1960 г. был создан первый лазер. Начало изобразительной голографии было положено работами Эмметта Лейта и Юриса Упатниекса из Мичиганского Технологического Института (США), получившими в 1962 г. первую объемную пропускающую голограмму, восстанавливаемую в лазерном свете. Схема записи голограмм, предложенная этими учеными, теперь используется в голографических лабораториях повсюду в мире. Решающее значение для развития изобразительной голографии имели работы академика Ю.Н. Денисюка, выполненные в 1962 – 1965 гг. Он впервые получил отражательные голограммы, позволяющие воспроизводить объемные изображения в обычном, белом свете. Практически вся современная изобразительная голография базируется на методах, предложенных Денисюком. Первые высококачественные голограммы по методу Ю.Н. Денисюка были выполнены Г.А. Соболевым в 1968 г., на особомелкозернистых «прозрачных» фотоматериалах, разработанных под руководством профессора Н. И. Кириллова. Первые голографические портреты были получены в США в 1968 году Л. Зибертом, а в СССР несколько позже Д. И. Стаселько и Г. А. Соболевым. В 1969 г. Стивен Бентон из Научно-исследовательс ой лаборатории Поляроида (США) изготовил пропускающую голограмму, видимую в обычном белом свете. Голограммы, изобретенные Бентоном, были названы радужными, так как они переливаются всеми цветами радуги, из которых состоит белый свет. Открытие Бентона позволило начать массовое производство недорогих голограмм путем "штамповки" интерференционных картин на пластик. Голограммы именно такого типа применяются сегодня для защиты от подделок документов, банковских карточек и т.д. Благодаря Бентону голография обрела популярность в широких слоях общества. Попытки создать голографический кинематограф с трёхмерным изображением делались, начиная с 1967 года. Особенно значительные успехи в нашей стране были достигнуты в этой области и в области разработки методов и технологических процессов крупноформатных изобразительных голограмм высокого качества в период 1970 – 1983 гг. в Научно-исследовательс ом кино-фото институте (НИКФИ) В. Г. Комаром, О. Б. Серовым, Г. А. Соболевым. В 1977 г. Ллойд Кросс получил мультиплексную голограмму, состоящую из множества обычных фотографий объекта, снятых с множества точек зрения, лежащих в горизонтальной плоскости. В 1984 году В. Г. Комаром, О. Б. Серовым была впервые в мире произведена киносъёмка на цветную голографическую киноплёнку и осуществлена кинопроекция на голографический экран цветного трёхмерного изображения. Голографическая память развивается, начиная с работ Питера ван Хеердена, предложившего идею хранения данных в трёх измерениях в 1963 году. В настоящее время голография продолжает активно развиваться, и с каждым годом в этой области появляются новые интересные решения. Сущность физического явления Рассмотрим элементарные основы принципа голографии, т.е. регистрации и восстановления информации о предмете. Для регистрации и восстановления волны необходимо регистрировать и восстанавливать амплитуду и фазу идущей от предмета волны. В самом деле, распределение интенсивности в интерференционной картине определяется как амплитудой интерферирующих волн, так и разностью их фаз. Поэтому для регистрации как фазовой, так и амплитудной информации кроме волны, идущей от предмета (предметной волны), используют ещё и когерентную с ней волну, идущую от источника света (опорную волну). Идея голографирования состоит в том, что фотографируется распределение интенсивности в интерференционной картине, возникающей при суперпозиции волнового поля объекта и когерентной ему опорной волны известной фазы. Последующая дифракция света на зарегистрированном распределении почернений в фотослое восстанавливает волновое поле объекта и допускает изучение этого поля при отсутствии объекта. Практически эта идея может быть осуществлена с помощью принципиальной схемы, показанной на рис. а. Лазерный пучок делится на две части, причём одна часть отображается зеркалом на фотопластинку (опорная волна), а вторая попадает на фотопластинку, отразившись от предмета (предметная волна). Опорная и предметная воны, являясь когерентными, и накладываясь друг на друга, образуют на фотопластинке интерференционную картину. После проявления фотопластинки и получается голограмма – зарегистрированная на фотопластинке интерференционная картина, образованная при сложении опорной и предметной волны. Для восстановления изображения (рис. б) голограмма помещается в то же самое положение, где она находилась до регистрации. Её освещают опорным пучком того же лазера (вторая часть лазерного пучка перекрывается диафрагмой). В результате дифракции света на интерференционной структуре голограммы восстанавливается копия предметной волны, образующая объёмное (со всеми присущими предмету свойствами) мнимое изображение предмета, расположенное в том месте, где предмет находится при голографировании. Оно кажется настолько реальным, что его хочется потрогать. Кроме того, восстанавливается ещё действительное изображение предмета, имеющее рельеф, обратный рельефу предмета, т.е. выпуклые места заменены вогнутыми, и наоборот (если наблюдение ведётся справа от голограммы). Обычно пользуются мнимым голографическим изображением, которое по зрительному восприятию создаёт полную иллюзию существования реального предмета. Рассматривая из разных положений объёмное изображение предмета, даваемое голограммой, можно увидеть более удалённые предметы, закрытые более близкими из них (заглянуть за близкие предметы). Это объясняется тем, что, перемещая голову в сторону, мы воспринимаем изображение, восстановленное от периферической части голограммы, на которую при экспонировании падали также и лучи, отражённые от скрытых предметов. Голограмму можно расколоть на несколько кусков. Но даже малая часть голограммы восстанавливает полное изображение. Однако уменьшение размеров голограммы приводит к ухудшению чёткости получаемого изображения. Это объясняется тем, что голограмма для опорного пучка служит дифракционной решёткой, а при уменьшении числа штрихов дифракционной решётки (при уменьшении размеров голограммы) ее разрешающая способность уменьшится. Полезный эффект Серьезные производители, дорожащие своей репутацией, защищают свою продукцию от подделок, используя голограммы. Голограмма - один из самых надежных способов современной защиты продукции от подделок. Выполненный в виде голограммы товарный знак защищает производителя от контрафактной продукции, поднимает престиж фирмы, рекламирует продукцию, вызывает доверие у покупателя. Выполненный в виде голограмм товарный знак хорошо запоминается, привлекает внимание, является эффективным средством рекламы, даёт немалый экономический эффект от увеличения объема продаж. Как уже известно, голография используется в лазерах. Например, существует твердотельный импульсный лазерный источник, предназначенный для лечения онкологических заболеваний в организме человека. Экономический эффект при реализации только в России более 500 млн. руб. в год. Объем рынка по России составляет порядка 1000 шт. Объем зарубежного рынка составляет более 2500 шт. Организация голографической студии в России стоит намного дешевле, чем за рубежом, т.к. все материалы и оборудование для изготовления голографии производятся на российских предприятиях. Стоимость студии с помощью, которой максимум можно снимать небольшие изображения неподвижных предметов, к тому же не пользующихся особым спросом на рынке - 4-5 тыс. долларов. Но существуют гораздо более дорогие и развитые по своим технологиям студии. Основная часть студии - это лазер. Приобретение импульсного лазера будет стоить около 35 тыс. долларов. Лазер позволяет заснять не только портрет человека, но и падающие капли дождя, а при соответствующей настройке, даже полет пули. Для организации голографической лаборатории потребуются также комплект специальных линз и лазеры для копирования, они наиболее дороги и стоят порядка 40 тыс. долларов. Таким образом, минимальный комплект голографической лаборатории обойдется примерно в 75 тыс. долларов. Но если делать голограммы больших размеров (40х60 см), а также полностью цветные голограммы неподвижных предметов, то придется приобрести расширенный комплект за 100 тыс. долларов (стоимость увеличивается за счет еще одного лазера). Также понадобятся проявочные химикаты. 1 литр стоит 500 руб., его вполне хватит на несколько десятков копий. Стеклянные пластины для изображения стоимостью 800 руб. за 1 кв. м. Но здесь есть возможность сэкономить: делать все химикаты самостоятельно, покупая отдельные химические ингредиенты, - это обходится в 3-4 раза дешевле. Для обслуживания оборудования понадобятся три работника: один - специалист по лазерам, второй - по копированию и третий - художник для составления композиции. Таким образом, полностью окупиться студия сможет уже за первый год работы. Если создавать студию за рубежом, то это требует инвестиций в размере 500 тыс. долларов, если в России, то порядка 110-115 тыс. долларов. Если взять для сравнения создание профессиональной фото-студии, то стоимость составляет около 18 тыс. долларов. Голографический портрет будет стоить 150 долларов, в то время как фотопортрет 50 долларов. Голографические снимки можно создавать в домашних условиях. Для этого понадобится: тубус с голографическими фотопластинками ПФГ-03м (размер 6*6 см, 30 шт.), проявитель для фотопластинок ПФГ-03м (на 1 литр концентрированного раствора), лазерная указка (китайская, 1-2 мВт, класс IIa), инструкция к применению. Стоимость данных предметов будет порядка 1000 рублей. На основе приведённых данных, можно сделать вывод о том, что производство голограмм требует немалых затрат и гораздо больший доход при реализации продукции. В данном случае создание голографической студии нам обойдётся во много раз дороже обычной фотографической, но и выпускаемый продукт будет также дорог. Для бизнесменов, имеющих средства на организацию производства, с использованием голографии – это отличный шанс заработать, т.к. голография – это развивающаяся отрасль и продукт, получаемый с её помощью, пользуется спросом и имеет хорошее качество. Область применения физического явления Голограммы имеют широкий спектр свойств, и это служит основой их разнообразного применения. В коммерческих целях голография широко используется для защиты алкогольной продукции от фальсификации, защиты от контрафакта на CD и DVD, для маркировки автозапчастей, для защиты от копирования документов и ценных бумаг, для защиты денежных знаков. Голографическая фольга используется для платежных, клубных и дисконтных пластиковых карт и т.д. Голограммы музейных редкостей уже сделались довольно обычной вещью: они не только экспонируются на выставках, но и продаются в сувенирных ларьках. Начинают появляться, хотя и очень редко, объемные книжные иллюстрации. Наиболее широкое применение голография находит в науке и технике. Голографическими методами контролируют точность изготовления изделий сложной формы, исследуют их деформации и вибрации. Для этого деталь, подлежащую контролю, облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквозь голограмму эталонного образца. При отклонении размеров от эталонных, искажении формы и появлении поверхностных напряжений возникают полосы интерференции, число и расположение которых характеризует степень отличия изделия от образца или величину деформаций. Аналогичным образом исследуют обтекание тел потоками жидкости и газа: голограммы позволяют не только увидеть в них вихри и области уплотнений, но и оценить их интенсивность. При помощи голографического метода можно достичь небывалой плотности хранения и удобства считывания информации. На один квадратный сантиметр голограммы, полученной с помощью гелий-неонового лазера, приходится 250 млн. единиц информации. Время восстановления изображения по голограмме весьма мало, поэтому голография позволяет записывать, хранить и быстро преобразовывать информацию в огромных количествах. Голографический метод позволяет воспроизвести с неподвижного экрана изображение движущегося предмета. Причём изображение получается объёмным и цветным (хотя сама плёнка серая). Применение голографии разнообразны, но наиболее важными являются запись и хранение информации. Существует несколько категорий хранения памяти. Одна из них - архивная память. В качестве примера можно привести библиотеки, архивы страховых, медицинских, сейсмологических, криминалистических данных, стандартных программ ЭВМ, оборонной и почтовой информации. Эта категория предусматривает хранение со считыванием, без записи в процессе эксплуатации. Другая категория аналогична первой, только включает такое хранение, при котором она время от времени изменяется. Примерами являются кредитная информация, списки личного состава, информация о ценах, номера телефонов, акционерные сведения и т.д. В памяти такого рода данные прибавляются или изменяются по типу ЭВМ. Третья категория характеризуется высокой скоростью записи информации и временным её запоминанием. В качестве примера можно привести оптические системы связи с высокой скоростью передачи числовых разрядов или запись информации во время полёта космического зонда. Четвёртая категория систем хранения требует больших скоростей считывания, записи и стирания информации. Наиболее очевидным примером может служить память ЭВМ. Голография нашла применение в голографической интерферометрии. Уникальная особенность голографической интерферометрии позволяет изучать процессы, происходящие как внутри оптически неоднородных сред, так и с диффузно отражающими объектами. Такое было абсолютно недоступно в классической интерферометрии. Голографическая интерферометрия может быть использована для получения контурной карты на поверхности диффузно отражающих объектов. Голография используется для измерения размера частиц. Основное достоинство голографии состоит в том, что с её помощью можно исследовать динамические ситуации, причём детальное изучение частиц выполняется на восстановленных с голограмм изображениях. Голография применяется в стереоскопии. Стереоскопия - метод получения изображений, создающих впечатление объемности предметов и их пространственного расположения. Голография применяется для создания двухмерных и трёхмерных дисплеев - дисплеи, посредством стереоскопического эффекта создающие иллюзию реального объёма у демонстрируемых изображений. К числу главных преимуществ голографических дисплеев относятся значительно более высокая яркость изображения, исключительно большая долговечность хранимого голографического изображения и меньшая стоимость копий. Голография используется в распознавании образов – чтение печатных текстов, обработка аэрофотоснимков, ассоциативный поиск, цифровая голография. Голография используется в мультиплицированном изображении, для изготовления голографических портретов, используется для создания фотограмметрии. Фотограмметрия – это наука или искусство получения достоверных измерений средствами фотографии. Применяется голография в обработке изображений. Голография нашла широкое применение в кинематографе. Система голографического кино превосходит обычный кинематограф по всем основным параметрам. Современное голографическое оборудование позволяет проецировать трёхмерные голографические фильмы, голографические слайды и реальные объекты. Существует технология статической голографической проекции, которая может применяться для обучения, рекламы, выставок, бизнес-презентаций, различных шоу и так далее. Используется голографический метод в технике для получения микроэлектронных масок. Голография имеет широкое применение в микроскопии. Её применение основано главным образом на том, что реконструкцию можно осуществить светом, длина волны которого отлична от длины волны излучения, используемого при записи. Разработанный голографический микроскоп позволяет получать объемные изображения исследуемых микрообъектов, а также их интерферограмму, при использовании голограммы для генерации одного из лучков. Таким образом, описанный микроскоп расширяет возможности исследования прозрачных микрообъектов. Голографические оптические элементы являются незаменимыми, например, при решении задач коррекции аберраций специальных оптических систем, при контроле сложных оптических поверхностей и др. Голографические дифракционные решетки используются для приборов и лазеров (спектральные приборы, для сужения ширины спектральной линии в лазерах, для компрессии лазерных импульсов, для телекоммуникационных систем, в качестве эталонов для калибровки микроскопов и других измерительных приборов, для создания оригинальных световых эффектов). Портативная голографическая установка используется в космосе для обмена информации. Впоследствии установка использовалась, как инструмент для исследований. Изучалось растворение в воде кристалла поваренной соли, что важно для технологических процессов, а так же в биологии и медицине. Компьютерная томография, позволяет получать скрытые от глаза сечения внутренних органов человеческого тела, сечения, получаемые при компьютерном синтезировании их рентгеновских и акустических изображений. Сочетание этого метода с голографией предоставляет ещё больше возможностей. С помощью голографии создана таблетка "Гармония" содействующая в целом сохранению, поддержанию и восстановлению иммунных свойств живого организма, а это главное защитное свойство, обеспечивающее сохранение жизни и здоровья, при решении проблем иммунодефицита. Голография применяется в раскрытии и расследовании преступлений, как способ наглядных фиксации материальных объектов. Описание конкретного примера Рассмотрим вид изобразительной голограммы – схему отражательной голограммы. Данная схема, предложенная Ю. Н. Денисюком - самая популярная голографическая схема, которая получила широкое практическое применение в изобразительной голографии. Схема Денисюка - самая простая из голографических схем. Тем не менее, с ее помощью можно записывать голограммы самого высокого качества. На рис. 1 показана схема изготовления отражательных голограмм, предложенная Ю. Н. Денисюком. Пучок света лазера 1 расширяется линзой 2, проходит почти прозрачную голографическую фотопластинку 3 и освещает объект 4. Свет, отражённый от объекта 4 падает на фотопластинку с противоположной стороны. Таким образом, фотопластинка освещается двумя пучками света: объектным пучком 5, отражённым от объекта, и опорным пучком 6, идущим от лазера через формирующую линзу 2. В светочувствительном слое фотопластинки объектный и опорный пучки интерферируют, образуя стоячие волны; возникшая в пространстве неподвижная интерференционная картина регистрируется в светочувствительном слое. Объектный пучок удобно рассматривать состоящим из множества элементарных объектных волн 7, каждая из которых отражается от одного малого, считаемого точёным, элемента поверхности объекта 8. Изготовления голограмм Денисюка: 1) Потребуется фотопластинка. При записи отражающих голограмм по схеме Денисюка на фотопластинке регистрируется интерференционная картина с периодом T менее 1 микрона. Поэтому разрешающая способность N= 1/(T/5) такая фотопластинка должна быть не менее 5000 лин/мм. Перечень фотопластинок для голографии, выпускаемых заводом "Славич": -ПФГ-01: галоидно-серебряные фотопластинки для записи пропускающих голограмм в схеме Лейта-Упатниекса. Сенсибилизированы к красной области спектра для записи голограмм He-Ne лазером -ПФГ-03м - галоидно-серебряные фотопластинки для записи отражающих голограмм в схеме Денисюка. Сенсибилизированы к красной области спектра для записи голограмм He-Ne лазером -ПФГ-03c - галоидно-серебряные фотопластинки для записи цветных отражающих голограмм в схеме Денисюка. Сенсибилизированы к излучению He-Ne и аргонового лазеров -ПФГ-04 - фотопластинки для записи отражающих и пропускающих голограмм на хромированной желатине (БХЖ). Имеют разрешающую способность более 1000 лин/мм. Рассчитаны на запись голограмм аргоновым лазером в сине-зеленой области спектра -ВРП (ФПР) - галоидно-серебряные фотопластинки для записи пропускающих голограмм в схеме Лейта-Упатниекса. Сенсибилизированы к зеленой области спектра для записи голограмм импульсным лазером на неодиме или аргоновым лазером. 2) Для записи голограмм используется источник излучения - лазер. Чаще всего используют лазеры непрерывного действия на нейтральных атомах (гелий-неоновые) и ионные (аргоновые и криптоновые). Лазеры бывают газовые и твердотельные. В голографии используются следующие газовые лазеры: Гелий-неоновый (He-Ne) лазер. Основная "рабочая лошадка" голографистов. Надежный, неприхотливый, экономичный лазер, с хорошими голографическими характеристиками. В России широко используются модели ЛГ-38, ЛГН-215, ЛГН-220. Длина волны излучения - 633 нм (красный цвет). Мощность излучения - до 60 мвт. Длина когерентности - 15-20 см. Аргоновый (Ar) лазер. Мощный ионный лазер, излучающий в сине-зеленой области спектра. Имеет большую электрическую мощность (5-10 кВт) и требует водяное охлаждение. Лазер незаменим для записи голограмм большого формата. Основные длины волн излучения: 514 нм (желто-зеленый цвет), 2-5 Вт; 488 нм (зеленый цвет), 1-3 Вт. Линии с малой мощностью - 455 нм, 458 нм, 466 нм, 473 нм, 476 нм, 497 нм, 502 нм. Длина когерентности: без эталона Фабри-Перо - 5 см, с эталоном Фабри-Перо - 2-3 м Криптоновый (Kr) лазер. Мощный ионный лазер, излучающий в красной области спектра. Имеет большую электрическую мощность (5-10 кВт) и требует водяное охлаждение. Лазер незаменим для записи голограмм большого формата. Длина волны излучения - 647 нм (красный цвет). Мощность излучения - 1-3 Вт. Длина когерентности: без эталона Фабри-Перо - 5 см, с эталоном Фабри-Перо - 2-3 м Кадмиевый (Cd) лазер. Излучает в синей области спектра. Подходит для записи БХЖ голограмм и экспонирования фоторезиста для записи рельефных радужных голограмм. Длина волны излучения - 440 нм (фиолетово-синий цвет). Мощность излучения - до 50 мВт. Длина когерентности - 15-20 см 3) Для освещения объекта или фотопластинки лазерный пучок необходимо расширить. Лучше всего использовать для этого объективы от микроскопа: 10-, 20- и даже 40-кратные. Чем выше кратность объектива, тем сильнее расширяется пучок. Для устранения пылинок и царапин на линзах объектива, используется пространственный фильтр, представляющий собой диафрагму с маленьким отверстием, расположенную в фокальной плоскости объектива. Практика использования пространственных фильтров дает следующую приближенную зависимость размера отверстия диафрагмы от кратности объектива: - для 10-кратного объектива - 30 мкм - для 20-кратного объектива - 20 мкм - для 40-кратного объектива - 15 мкм Большое значение для правильной работы пространственного фильтра имеет качество объектива и точность изготовления диафрагмы. Отверстие диафрагмы лучше изготавливать методом фотолитографии на тонкой медной фольге и проверять качество отверстия с помощью микроскопа. Для точной настройки пространственного фильтра, диафрагма должна перемещаться вдоль оптической оси и по двум координатам перпендикулярно оптической оси при помощи микрометрических винтов. При настройке пространственного фильтра, направляется пучок лазера на центр фотопластинки (или на центр объекта), прижимается к торцу микрообъектива со стороны лазера стеклянной пластинкой и закрепляется так, и т.д................. |