Inleiding tot holografie

Als je geld, een rijbewijs of creditcards bij je hebt, draag je hologrammen rond. Het duifhologram op een Visa-kaart is misschien het meest bekend. De regenboogkleurige vogel verandert van kleur en lijkt te bewegen terwijl u de kaart kantelt. In tegenstelling tot een vogel op een traditionele foto, is een holografische vogel een driedimensionaal beeld. Hologrammen worden gevormd door interferentie van lichtstralen van een laser.

Hoe lasers hologrammen maken

Hologrammen worden gemaakt met behulp van lasers omdat laserlicht "coherent" is. Wat dit betekent is dat alle fotonen van laserlicht exact dezelfde frequentie en hetzelfde faseverschil hebben. Het splitsen van een laserstraal produceert twee stralen die dezelfde kleur als elkaar hebben (monochromatisch). Normaal wit licht daarentegen bestaat uit veel verschillende lichtfrequenties. Wanneer wit licht wordt afgebogen, splitsen de frequenties om een ​​regenboog van kleuren te vormen.

Bij conventionele fotografie valt het licht dat wordt gereflecteerd door een object op een filmstrook die een chemische stof (d.w.z. zilverbromide) bevat die op licht reageert. Dit levert een tweedimensionale weergave van het onderwerp op. Een hologram vormt een driedimensionaal beeld omdat lichtinterferentiepatronen worden vastgelegd, niet alleen gereflecteerd licht. Om dit mogelijk te maken, wordt een laserstraal opgesplitst in twee stralen die door lenzen gaan om ze uit te breiden. Eén straal (de referentiebundel) wordt gericht op een film met een hoog contrast. De andere straal is gericht op het object (de objectstraal). Licht van de objectstraal wordt verspreid door het onderwerp van het hologram. Een deel van dit verstrooide licht gaat naar de fotografische film. Het verstrooide licht van de objectstraal is uit fase met de referentiestraal, dus wanneer de twee stralen op elkaar inwerken vormen ze een interferentiepatroon.

Het interferentiepatroon opgenomen door de film codeert voor een driedimensionaal patroon omdat de afstand vanaf elk punt op het object de fase van het verstrooide licht beïnvloedt. Er is echter een limiet aan hoe "driedimensionaal" een hologram kan verschijnen. Dit komt omdat de objectstraal zijn doel slechts vanuit een enkele richting raakt. Met andere woorden, het hologram geeft alleen het perspectief weer vanuit het gezichtspunt van de objectstraal. Hoewel een hologram afhankelijk van de kijkhoek verandert, kunt u dus niet achter het object zien.

Een hologram bekijken

Een hologramafbeelding is een interferentiepatroon dat eruitziet als willekeurige ruis, tenzij bekeken bij de juiste verlichting. De magie gebeurt wanneer een holografische plaat wordt verlicht met hetzelfde laserstraallicht dat werd gebruikt om het op te nemen. Als een andere laserfrequentie of een ander type licht wordt gebruikt, komt het gereconstrueerde beeld niet exact overeen met het origineel. Toch zijn de meest voorkomende hologrammen zichtbaar in wit licht. Dit zijn volume-hologrammen van het reflectietype en regenbooghologrammen. Hologrammen die in gewoon licht kunnen worden bekeken, vereisen speciale verwerking. In het geval van een regenbooghologram wordt een standaard transmissiehologram gekopieerd met behulp van een horizontale spleet. Dit behoudt parallax in één richting (dus het perspectief kan bewegen), maar produceert een kleurverschuiving in de andere richting.

Gebruik van hologrammen

De Nobelprijs voor natuurkunde 1971 werd toegekend aan de Hongaars-Britse wetenschapper Dennis Gabor "voor zijn uitvinding en ontwikkeling van de holografische methode". Oorspronkelijk was holografie een techniek die werd gebruikt om elektronenmicroscopen te verbeteren. Optische holografie ging pas van start toen de laser in 1960 werd uitgevonden. Hoewel hologrammen meteen populair waren voor kunst, bleven praktische toepassingen van optische holografie tot de jaren tachtig achter. Tegenwoordig worden hologrammen gebruikt voor gegevensopslag, optische communicatie, interferometrie in engineering en microscopie, beveiliging en holografische scanning.

Interessante feiten over hologram

• Als je een hologram in tweeën snijdt, bevat elk stuk nog steeds een afbeelding van het hele object. Als u daarentegen een foto in tweeën snijdt, gaat de helft van de informatie verloren.
• Een manier om een ​​hologram te kopiëren is om het met een laserstraal te belichten en een nieuwe fotografische plaat te plaatsen zodat het licht van het hologram en van de originele straal ontvangt. In wezen werkt het hologram als het oorspronkelijke object.
• Een andere manier om een ​​hologram te kopiëren, is om het te ciseleren met de originele afbeelding. Dit werkt ongeveer op dezelfde manier als opnames worden gemaakt van audio-opnames. Het embossingproces wordt gebruikt voor massaproductie.