referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Holografia

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

1) peste un fond luminos coerent se suprapune figura de difractie Fresnel, produsa de obiectul luminat coerent cu fondul luminos; interferograma rezultata înregistrata pe o placa fotografica constituind holograma(fig.1), care contine toate informatiile cu privire la amplitudinea si faza lumini difractate de catre obiect;...

Varianta Printabila 


1

HOLOGRAFIA

Metoda holografiei a fost elaborata īn 1948 de catre Denis Gabor, care a descris o metoda prin care se poate obtine imaginea unui obiect din figura generala de difractie produsa de acel obiect. Aceasta metoda a fost numita holografia, (holos= īntreg, grafien = scriere, īn limba greaca). Denis Gabor a primit pentru metoda sa īn 1971 premiul Nobel. Preocupat fiind de īmbunatatirea rezolutiei microscopului electronic, el propune formarea imaginilor optice īn doua etape:
—īnregistrarea frontului de unda provenit de la obiectul de studiat;
—reconstituirea sa ulterioara, cu toate caractreisticile ce-i apartin, amplitudine si faza, noua metoda fiind numita din acest motiv, holografie.
***
Principiul holografiei optice, adica obtinerea īnregistrarii complete a unui obiect, plecāndu-se de la o figura de difractie produsa de obiect. Procedeul prezinta doua etape:
1) peste un fond luminos coerent se suprapune figura de difractie Fresnel, produsa de obiectul luminat coerent cu fondul luminos; interferograma rezultata īnregistrata pe o placa fotografica constituind holograma(fig.1), care contine toate informatiile cu privire la amplitudinea si faza  lumini difractate de catre obiect;
2) holograma fotografica se ilumineaza cu un fascicol de lumina paralela, monocromatica, si datorita variatiilor īn densitatea optica prezentata de placa fotografica apar efecte de difractie, prin ca-
re se reconstituie imaginea obiectului.  
Astfel, īn timp ce īn fotografia obisnuita se īnregistreaza numai amplitudinea undei provenita de la obiect, informatia continuta īn faza fiind pierduta, īn holografie franjele de pe holograma contin īntreaga informatie despre obiect (amplitudinea se manifesta īn contrastul franjelor, iar faza īn distanta dintre franje). Īn holografie, aceeasi sursa serveste atāt la iluminarea obiectului, cāt si la producerea fondului coerent.
Leith si Upatnieks au perfectionat metoda aratānd ca fascicolul de lumina care formeaza fondul coerent, cānd soseste la placa fotografica, trebuie sa faca un unghi destul de mare cu fasciculul difractat pe obiect si ca realizarea montajelor este usurata de utilizarea surselor laser.
Consideram ca intensitatea cāmpului electric al undei luminoase difractate de obiect (unda obiect) este descrisa īn planul (x,y) al hologramei de functia complexa
                  E(x,y,t) =Eo(x,y,t) exp[i(x,y,t)].
Informatie transportata de aceasta unda luminoasa la traversarea planului (x,y) este continuta atāt īn amplitudinea Eo(x,y,t), cāt si īn faza (x,y,t).
Imaginea luminoasa a unui obiect se obtine plasānd īn planul (x,y) un fotodetector (o patura fotosensibila sau o placa fotografica), care este iluminat cu unda luminoasa ce este fie reflectata de obiect, fie traverseaza obiectul studiat. Unda luminoasa care cade pe placa fotografica poarta, de asemenea, informatia continuta atāt īn amplitudinea sa cāt si īn faza. Acum se pune īntrebarea daca pe o placa fotografica este posibil sa se īnregistreze informatia continuta īn faza undei luminoase incidente. Tehnica holografica propusa de D. Gabor arata ca daca unda luminoasa poseda o coerenta suficient de ridicata se poate īnregistra pe placa fotografica atāt amplitudinea, cāt si faza unei unde luminoase.
Daca placa fotografica este impresionata si dupa developare se ilumineaza negativul, notānd cu Io intensitatea radiatiei incidente si cu I intensitatea radiatiei transmise de negativ, factorul de transmisie al negativului este


Densitatea negativului, D, este

Prin curba de īnnegrire sau curba caracteristica a emulsiei se īntelege curba care da variatia densitatii D (īn negativ) īn functie de logaritmul energiei  , primita pe placa (fig.2, a). Aceasta curba poseda o portiune rectilinie BC, numita regiune de expunere normala, si doua portiuni, AB, care corespund unei supraexpuneri. Daca se noteaza cu  panta rectilinie, īn regiunea AB se poate scrie                    o fiind o constanta.

 


1 Reconstituirea frontului de unda , adica a undei obiectului, (fig.3), se face de obicei prin iluminarea hologramei cu o unda Ep, analoaga undei de referinta Er , Ep= Er. Amplitudinea transmisa de holograma va fi Et=tEr , din care va rezulta apoi


adica rezulta trei unde transmise de holograma :
—unda de amplitudine Er=Ep, care corespunde undei de reconstituire, transmisa aproape integrala;
—unda –1/2E, care reprezinta unda difractata de obiect spre planul hologramei , unda reconstituita integral atāt īn privinta fazei cāt si īn privinta amplitudinii;
—unda –1/2 Er2E *, care reprezinta o imagine conjugata cu prima fata de planul hologramei (imaginea virtuala din figura 3).
 


***

Avantajele si posibilitatile unice oferite de holografie rezulta din posibilitatea īnregistrarii informatiei totale (continuta īn amplitudinea si īn faza undei). Prin holograma se obtine o senzatie perfecta a reliefului si realului imaginilor obtinute, holograma fixānd si permitānd sa se reconstituie frontul undei initiale. Deteriorarea unei parti a hologramei nu antreneaza pierderea de informatie, deoarece fiecare punct al suprafetei vizibile a obiectului este īnregistrat pe toata suprafata hologramei. Variind orientarea hologramei īn spatiu se poate īnregistra de fiecare data pe una si aceeasi holograma o informatie noua, deoarece la restituirea unei holograme se utilizeaza o unda luminoasa avānd acelasi front fata de cel al undei de la īnregistrare. Īn acest mod, metodele holografice pot fi utilizate pentru codajul si decodajul informatiei, pentru recunoasterea imaginilor etc.
Una dintre posibilitatile unice ale holografiei o constituie īnghetarea timpului. Daca un ansamblu de obiecte īn miscare este īnregistrat 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 īntr-un interval de timp oricāt de mare īl dorim.
O alta aplicatie importanta pare a fi microscopia holografica. Din optica geometrica holografica rezulta ca marimea m a imaginii este data de m=r/n adica de raportul lungimilor de unda folosite la reconstituire (r) si la īnregistrare (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 īn fiecare punct al suprafetei hologramei.
Īn fine, holografia ofera posibilitatea , tot unica, de a vedea un obiect īnainte ca el sa fie fabricat, daca se utilizeaza calculatoare pentru a sintetiza o holograma artificiala care corespunde unui obiect imaginat.
Īn cazul īn care grosimea paturii sensibile la lumina este mult mai mare decāt distanta care separa doua franje de interferenta consecutive, īn locul hologramelor plate, bidimenisonale, se pot obtine holograme tridimensionale (sau īn relief), aceasta idee apartinānd lui J.Densiuk.
Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica