Голография және оны қолдану

№ 271 орта мектеп

Ғылыми жоба

Тақырыбы: «Голография және оны қолдану»

Зерттеген: Аукенова Айдана (физика пәні мұғалімі)

Қызылорда қаласы, 2019жыл

АННОТАЦИЯ

Бұл ғылыми жұмыста голографиялық аспектінің барлық мүмкіндіктері қамтылған. Түрлі кескіндерді алудың сан алуан түрлері мен жолдары анықталып көрсетілген. Олардың тұрмыстық жағдайда, қорғаныс әрекеттері үшін және басқа да бағыттарда қолданылудың анық жолдары көрсетілген.

Ғылыми жұмыстың мақсаты: 3D голограмманы алу жолдары. Сондықтан жұмыс мақсатына нақты жолдамалар арқылы анықталады, жұмыс авторы 3D голограммаға анықтама бере отырып, демонстрациялық түрде көрсетеді.

Голограмма – көлемді бейнелеудің жаңа тасымалдаушысы. Голограмма – бұл бейнелеу, жазба және көшірмелі линзаны пайдалабай, лазерлік сәуленің көмегімен оптикалық әдіспен жасалатын құжат. Голограмма – голографияның жазба көмегімен жасалатын қайта жаңғырту және қайта жасау толқыны, ол көлденең толқындарды бақылаумен, я болмаса толқындарың құжата бір нүктеде күшеюінен және төмендеуінен әр түрлі толқынды интерференциялайтын толқындарға тәуелді. Құбылыс толқын интерференциясына негізделген.

Бұл ғылыми жобаны жазу барысында салыстыру, талдау, қорыту, тұжырымдау сынды әдіс-тәсілдерді кеңінен қолданған.

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрены все возможности голографического аспекта. Проанализированы характерные особенности способов получения разных видов изображений, использование в быту или в каком – то направлении. Выявлена и обоснована необходимость использования вид голограмм в разных целях и отраслях, конкретная цель, автор показывает четко нужность 3D голограммы и демонстрирует её .

Гологра́фия — метод регистрации информации, основанный на интерференции волн. Опти́ческая гологра́фия — разновидность голографии, в которой записывается световое поле, создаваемое оптическим излучением. Изображение, получаемое с помощью голографии, называется гологра́мма, и считается наиболее точным автостереоскопическим воспроизведением зрительного впечатления, производимого снятыми объектами. При этом сохраняется ощущение глубины пространства и многоракурсность, а изображение выглядит, как вид на снятый предмет через окно, которым служит голограмма.

На основе проведенного исследования автором предлагается выделить использования 3D голограмму, дается его определение, формулируются основные характеристики всех вид голограмм.

ANNATASION

In this project reviewed all the possibilities of holographic aspects. The characteristic features ahalyzed of the methods for obtaining different types of holograms used is different for the purpose and industries, and the auther clearly shows the need for 3D holograms and demonstrates it.

A hologram is a physical structure that uses light diffraction to make an image; the image can appear to be three-dimensional. Holography is the science and practice of making holograms. Typically, a hologram is a photographic recording of a light field, rather than an image formed by a lens. The holographic medium, i.e., the object produced by a holographic process (which itself may be referred to as a hologram) is usually unintelligible when viewed under diffuse ambient light. It is an encoding of the light field as an interference pattern of variations in the opacity, density, or surface profile of the photographic medium. When suitably lit, the interference pattern diffracts the light into an accurate reproduction of the original light field, and the objects that were in it exhibit visual depth cues such as parallax and perspective that change realistically with the relative position of the observer. That is, the view of the image from different angles represents the subject viewed from similar angles.

On based the study, the auther purposes to highight using of 3D hologram, and formulates the main characteristics of all types of holograms.

Мазмұны:

• Кіріспе.

А) Голография дегеніміз не?

Ә) Голография түрлері.

• Негізгі бөлім.

А) Мен жасаған тәжірибелер.

Ә) Пайдалы кеңестер.

• Қорытынды.

А) Голографияның маңызы.

Ә) Голографияның пайдасы мен зияны.

Б) Голограмманы қолдану аймақтары.

• Пайдаланылған әдебиеттер.

Зерттеу жұмысымның мақсаты:

• Голографияны зерттеу;

• 3D голография көмегімен үлкейтілген кескін алу.

Зерттеу жұмысымның міндеті:

• Голография туралы ақпарат жинақтау;

• Голографияның түрлері мен шығу тарихын сипаттау;

• Голография тәжірибелерін көрсету.

Зерттеу жұмысымның өзектілігі:

. Голограмма – көлемді бейнелеудің жаңа тасымалдаушысы. Голограмма – бұл бейнелеу, жазба және көшірмелі линзаны пайдалабай, лазерлік сәуленің көмегімен оптикалық әдіспен жасалатын құжат. Голограмма – голографияның жазба көмегімен жасалатын қайта жаңғырту және қайта жасау толқыны, ол көлденең толқындарды бақылаумен, я болмаса толқындарың құжата бір нүктеде күшеюінен және төмендеуінен әр түрлі толқынды интерференциялайтын толқындарға тәуелді. Құбылыс толқын интерференциясына негізделген.

• Зерттеу объектісі – қоршаған орта

• Зерттеу нысаны – голография құбылысы

Голография (holos – толық, graphe – жазба) – жазу технологиясы, толқындардың жиілігін өзгертуге және таралуы.

Бұл әдісті 1948 жылы Дэннис Габор ұсынған. Сонымен қатар ол голограмма терминін ғылымға алғаш енгізіп, оны ойлап тапқаны және дамытқаны үшін 1971 жылы физикадан Нобель сыйлығын алған болатын.

Алғашқы голограмманы 1947 жылы Деннис Габор электронды микроскоп көмегімен тәжірибе барысында анықтаған болатын. «Голограмма» сөзін ойлап тауып, оптикалық дененің толық жазбасын ұсынды. Өкінішке орай, оның голограммаларының сапасы төмен болды. Сапалы голограмманы жарықтың когеренттілігінсіз алу мүмкін емес.

1960 жылы қызғылт – рубинді (толқын ұзындығы 694нм, импульсті режимде жұмыс жасайды) және көгілдір – неонды (толқын ұзындығы 633 нм, үздіксіз жұмыс жасайды) лазерлердің пайда болуының арқасында голография қарқынды дами бастады.

1962 жылы голограммалардың классикалық схемасын, өткізгіш голограммалардың жазылуын (голограмманы қайта қалпына келтіру кезінде жарықты фотопластинка арқылы жібереді,практика жүзінде жарықтың кейбір бөлігі шағылады,сондай – ақ қарсы бетінен де көрініс пайда болады) Мичиган Техникалық Институтынан шыққан Эммит Лейт пен Юрис Упатниекса ойлап тапқан.

1967 жылы рубинді лазер арқылы голографиялық портрет алоынған болатын.

1968 жылы, ұзақ жұмыс жасай келе, Юрий Николаевич Денисюк жоғары сапалы голограмма алды. Бұл голограмма ақ жарық шағылдырған болатын. Оның голограмманы салудың өзіндік тәсілі болды. Бұл тәсіл Денисюк схемасы деп, одан алынған голограммалар Денисюк голограммалары деп аталынды.

1977 жылы Ллойд Кросс мультиплексті голограмма ойлап тапты. Оның басқа голограммалардан айырмашылығы көптеген жеке жазық ракурстардан тұруы және олардың әр түрлі бұрыштардан көрінуі болды. Осындай голограмма дене турлы ешқандай ақпарат сақтамайды,ол тек вертикалды параллаксты қамтиды және мұндағы когерентті лазерлердің ұзындығы шектелмейді. Сонымен қатар,мүлдем ойлап табылмаған, яғни жоқ, мультиплексті голограмма алуға болады.

Голограмма – көлемді бейнелеудің жаңа тасымалдаушысы. Голограмма – бұл бейнелеу, жазба және көшірмелі линзаны пайдалабай, лазерлік сәуленің көмегімен оптикалық әдіспен жасалатын құжат. Голограмма – голографияның жазба көмегімен жасалатын қайта жаңғырту және қайта жасау толқыны, ол көлденең толқындарды бақылаумен, я болмаса толқындарың құжата бір нүктеде күшеюінен және төмендеуінен әр түрлі толқынды интерференциялайтын толқындарға тәуелді. Құбылыс толқын интерференциясына негізделген.

Фотопластинкаға «дыбыс» толқынымен бір уақытта шашыраңқы объектімен сол жарық көзінен «тірек» толқынын бағыттайды. Интерференция кезінде пайда болатын бұл толқындардың көрінісі объект түрінде ақпаратпен қамтамасыз ететін жарық сезетін бетінде белгіленеді.

Голограмма және оның маңына сәуле түсіру кезінде тірек толқын арқылы объектінің көлемді бейнесін көруге болады.

Голограмманың ерекшелігі түпнұсқаның барлық белгілеріне ие заттың бейнесін көру түрде алуы болып табылады. Заттың қатасымен оның толық емесіне қол жеткізеді.

• 1947 г - Деннис Габор ( British Thomson-Houston) – бірінші голограмма алды.

• 1948 г -Габор "голограмма« сөзін ойлап тапты.

"голография" атауын бере отырып , Д. Габор бұл әдіс зерттеу объектісі жайлы толық ақпаратты тіркеуге болатынын атап көрсетті.

• 1971 г – Нобель сыйлығын алды.

• 1960 г - совет физиктері - Н.Г. Басов пен А.М. Прохоров – және американ дық ғалым Ч. Таунс бірінші лазерді жасады

• 1960 г - Т. Маймам рубиндегі импульстық лазерді құрастырды

• 1962 г – Эммет Лейт пен Юрис Упатниекс (США) – бірінші көлемді өткізгіш голограмма жасады

• 1967 г – рубин лазері арқылы адам портреті алынды

• 1968 г - Ю.Н. Денисюк - ақ жарықтағы шағылдырғыш голограмма алды

• 1969 г – Стивен Бентон (Polaroid Research Laboratories) – ақ жарықтағы өткізгіш голограмма – кемпірқосақ голограммасы

• 1977 г – Ллойд Кросс – мультиплексті голограмма

Өткізгіш голограмма - бұл, голографиялық пластинаның немесе пленканың сол бетіне түскен нәрселік және тура сәулелердің интерференциясынан пайда болған голограмма. Мұндай голограмманы жасауға лазер қажет.

Шағылдырғыш голограмма - бұл, голографиялық пластинаның немесе пленканың әр бетіне түскен нәрселік және тура сәулелердің интерференциясынан пайда болған голограмма.  

Шағылдырғыш голограмманың негізгі қасиеттері:

• ақ жарық көмегімен кескінді қалыпқа келтіру

• кескін қай түстен алынған болса, сонымен ғана қалыпқа келеді

Голографияның фотосуреттен (фотография) айырмашылығы

• Амплитудалық және фазалық ақпаратқа ие (фотосурет – тек фазалық ақпаратқа ие)

• Бір голограммада бірнеше бейне алады

(көпқырлы голограмма)

• Голограмманың әр бөлігі кескінді құрайды және олардың өз қарау бұрышы

• Шынайы үлкен кескінді кескіндейді

• Кескін бірнеше есе ашық әрі анық, өңбейді, объектінің тегіс бетін көшіреді

• Көпжылды

Голограммалар келесі жағдайлардан классификацияланады:

• Көшірме жүріп жатқан ортаның сезімталдығы мен жарықсезгіштігі жарық сезгіш ортаныс

• Нәрсе мен тура сәуленің голограммаларының бірдей болуы

• Голограмманы жазу немесе қайта қалпына келтіру барысында толқынның ұзындығы

• Голограмманы жазу барысында толқынның таралуының табиғаты

• Голограмманың бағытталуы

Голограмманың түрлері

Мультиплексті голограмма - бір уақытта бірнеше голограмма жазулуы немесе бір кескіннің бөліктері бөлек жазылуы

Түрлі – түсті голограмма – түрлі түсті жазу қабілеті бар голограмма

Түрлі – түсті голограмма негізі өз түсімен қайта қалпына келген кескін арқылы мультиплексті де болып табылады

3D-голограмма

Нақты нәрсенің үлкейтілген кесікіні

Қолданылуы : сауда маркаларының сақталуы және жасалуы

2D-3D-голограмма 

бірінің артына бірі орнатылған үшөлшемді эффект беретін бірнеше жазық жазықтықты қамтиды.

Қолданылуы : тауарларды, құжаттарды және құнды қағаздарды идентификациялауда

Голографияны қолдану аймақтары

Көркемдік голография:

• Өнер туындылары мен музей экспанаттары голографиясы

• Архитерлық құрылыс макетінің голограммасы

• Портреттер

• Синтезделген сюжет

Қорғаныс голографиясы:

• Таңбалау (Маркировка )

• Өздігінен жабысқыш голографиялық заттаңба

• Біріктірілген заттаңба

(полиграфия + голографиялық элемент)

Голограммалар төменде көрсетілген жағдайда таңбалау үшін қолданылады \

• Аудио/видео кассеталарды және CD

• Автобөлшектер мен автохимия

• Парфюмдер мен к осметика тауарлары

• Алкогольді және алкогольді емес сусындар

• Фармацевтикалық өнім

• Тамақтану өнімдері: азық – түлік

Қорғаныс голографиясы:

• Қорғау (бірінші рет 1984ж )

• Өздігінен жабысқыш голографиялық заттаңба

• Құжаттарды

• Голографиялық ламинаттарда, кітапқа тігілген мұқабасында

Голограммалар жасандылықтан сақтайды

• Әртүрлі құжаттар:

• ID-карта

• төлқұжат

• Акционерлік марка

• Нотариалды бланктер және т.б.

Кеңістіктегі біршама жақын жиілікті электромагниттік толқындардың тоғысуынан тұрақты электромагниттік толқын пайда болады. Голограмманы жазу кезінде кеңістіктің белгілі бір аумағында екі толқын пайда болады: оның бірі әдетте тұрақ көзінен (тірек толқын), екіншісі жазылып жатқан денеден (объект толқын) шығады. Тұрақты Электромагниттік толқын кеңістігіне фотопластинка орналастырады. Нәтижесінде осы пластинкада күрделі сурет пайда болады,күңгірт жолақтар электромагниттік энергия әсерінен бұл кеңістік аумағында орналасады. Егер осы пластинканы тірек толқынына жақын жиіліктегі жарықпен шағылдырса, онда ол объекті толқынға жақын толқынның пайда болуына әсер етеді. Осындай әдіс арқылы біз объекті көрініс алғандай әсер аламыз.

1962 жылы орыс физигі Юрий Николаевич Денисюк үш өлшемді ортада голографияның перспективті әдісін ұсынды.Бұл схемада лазер сәулесін линза арқылы үлкейтіп,айна арқылы фотопластинкаға бағыттайды. Осыдан өткен жарық шоғы объектке жрық береді. Объекттен шағылған жарық объект толқынының пайда болына алып келеді. Объекті және тірек толқындар пластинкаға әр жағынан түседі. Бұл схемада шағылатын голограмма, толық спектрден жіңішке аумақ кескіндейді.

Бұл схема өзінің қарапайымдылығымен және жеке лазермен жұмыс істеуге негізделген.

Пайдаланылған әдебиеттер:

• Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н. Оптическая голография — М.: Мир, 1982. — 736 c.

• Интернет желісі