Представление о голографии

Опубликовано 16.06.2010 Ведущая Ольга Резникова

Голографией называют систему методов записи и воспроизведения пространственной структуры монохроматических (или квазимонохроматических) оптических полей. Нетрудно усмотреть частичную общность задач голографии и фотографии - запись, хранение и воспроизведение зрительных образов объектов. Однако фотография позволяет записывать лишь подобия плоских проекций распределения поверхностной освещенности объекта, в то время как голография дает возможность точно воссоздать пространственную структуру светового поля, рассеиваемого объектом, т. е. создать его оптическую копию, визуально не отличимую от оригинала. Идея записи и воспроизведения структуры электромагнитных полей была впервые высказана и продемонстрирована Дэннисом Габором в 1948 г. Им же введен термин "голограмма" (в переводе - "полная запись"). Работы Габора не имели широкого развития до появления лазеров, так как для голографии необходимы источники света с высокой пространственной и временной когерентностью при требованиях к мощности, несовместимых с возможностью обычных источников света. Рассмотрим схему опытов по голографии. Исследуемый объект освещают пучком света лазера, предварительно уширенным простым оптическим устройством. Рассеянная объектом световая волна, а также исходная ("опорная") волна, отраженная от зеркала, попадают на фотопластинку, на которой регистрируется возникающая интерференционная картина. Пластинка проявляется и фиксируется обычным образом; она содержит всю информацию о виде исследуемого предмета. Эта пластинка и называется голограммой. Внешне она ничем не отличается от обычной равномерно засвеченной пластинки. Лишь при рассмотрении ее под микроскопом в некоторых наиболее простых случаях можно заметить упорядоченную микроструктуру, возникающую в результате интерференции двух световых волн. Часто на голограмме невооруженным глазом видны кольца или полосы, но они появляются вследствие дифракции света на пыли и не имеют ничего общего с той информацией, которая связана с предметом. В основе голографии лежит дифракция света. Голограмма в общем случае представляет собой сложную структуру пятен, расстояние между которыми порядка длины волны. В связи с этим для изготовления голограмм требуются специальные высокоразрешающие фотоматериалы. Кроме амплитудных голограмм существуют фазовые, основанные на преобразовании не амплитуды фронта волны, а фазы.