Голограмма - это интерференционная картина, созданная изображением предмета и записанная на подходящем носителе (фотопластинке). При правильном освещении за счет дифракции и интерференции света на этих полосах (полностью аналогично тому, как это происходит на дифракционной решетке) формируется мнимое или действительное изображение предмета.
Существует несколько схем записи и воспроизведения голограмм. Во всех случаях необходимо создание условий для интерференции света в фотопластинке (или в другом носителе). То есть, через толщу фотоматериала должны проходить два луча света, когерентных между собой - отраженный от предмета
предметный пучок и сформированный оптикой
опорный пучок. По схемам формирования пучков голограммы делятся на
однолучевые, в которых единственный луч попадает и на фотопластинку в качестве опорного, и освещает предмет, и
двухлучевые, где оба луча создаются отдельной оптикой. Однолучевая голография проще, но она более требовательна к качеству (длине когерентности) света, поэтому используется в основном любителями в первых опытах. В связи с необходимостью использования когерентного света в голографии используются лазеры, причем весьма высокого качества.
Все голограммы делятся на
отражающие и
пропускающие. Отражающая голограмма формирует изображение при освещении с той же стороны, с какой расположен наблюдатель, подобно обычной фотографии. Пропускающая голограмма подобна слайду - смотреть на нее надо "напросвет". То, какой будет голограмма, зависит от использованной схемы записи. Для краткости мы рассмотрим только схемы записи, используемые в изобразительной голографии.
В зависимости от того, произошла ли запись интерференционных полос только в плоскости эмульсии фотопластинки или же использовалась и толщина эмульсии, голограммы делятся на "двумерные" и "трехмерные". И те и другие дают полноценное объемное изображение, но двумерные голограммы видны лишь в монохроматическом свете (лазера), а трехмерные можно видеть при простом освещении. Как правило, отражающие голограммы трехмерны, а пропускающие - двумерны. Это связано с расположением интерференционных максимумов в пространстве при записи и их частотой.
Отражающая голограмма по методу
Денисюка получается в однолучевой схеме при освещении предмета сквозь фотопластинку расходящимся лазера. Это самая распространенная схема у любителей. Ее недостаток - плохое использование длины когерентности лазера, что не позволяет получать голограммы предметов больших размеров.
Двухлучевая отражающая голограмма подобна денисюковской, однако использует отдельный опорный пучок. Чаще всего по такой схеме записывают копию (голограмму с голограммы) при серийном производстве сувенирной продукции. Так сделано подавляющее большинство продаваемых в магазинах голограмм в рамках.
Двухлучевая пропускающая голограмма по методу
Лейта-Упатниекса формируется с помощью опорного пучка, формируемого расположенным над предметом зеркалом. Эта схема используется для получения мастер-голограмм в серийном производстве. В случае использования импульсного лазера возможна запись движущихся предметов.
Для голографии необходимы фотоматериалы сверхвысокого разрешения - как классическе, бромсеребряные, так и на основе бихромированной желатины. Самое большое разрешение требуется для отражающих голограмм. Для получения высокого разрешения в бромсеребряных пластинках используется особое - так называемое "физическое" - проявление. Внешне оно происходит как обычное проявление негативов в фотографии, отличаясь от него лишь рецептами растворов. Все процедуры делаются при строго контролируемых температурах - голограммы гораздо более капризны, нежели обычные фотографии. После сушки и нанесения защитного покрытия голограмма готова.
Другие использования голографии - изготовление защитных голограмм на документах и упаковках, дифракционные оптические элементы (пропускающая голограмма линзы работает как настоящая линза) и многое другое...
Литература:
1.
25 уроков голографии С. П. Воробьева
2.
Graham Saxby. Practical holography.
3.
Fred Unterseher, Bob Schlesinger, Jeannene Hansen. Holography handbook.
