La lapicera

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Estilográfica

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viernes, 29 de julio de 2011

Hologramas

Enregistrement de l'hologramme

NOTA: Para comprender el principio de funcionamiento de un holograma se describe el grabado en un holograma fino de una escena que sólo contiene un punto que refleja la luz. Esta descripción es solamente esquemática y no respeta la escala entre los objetos y la longitud de onda. Sólo sirve para comprender el principio.


Holografía

La holografía es una técnica avanzada de fotografía, que consiste
en crear imágenes tridimensionales. Para esto se utiliza un rayo láser,
 que graba microscópicamente una película fotosensible.
Ésta, al recibir la luz desde la perspectiva adecuada, proyecta
una imagen en tres dimensiones.
La holografía fue inventada en el año 1947 por el físico húngaro
 Dennis Gabor, que recibió por esto el Premio Nobel de Física
 en 1971. Recibió la patente
GB685286 por su invención. Sin embargo, se perfeccionó
 años más tarde con el desarrollo del láser, pues los hologramas
 de Gabor eran muy primitivos a causa de las fuentes de luz
tan pobres que se utilizaban en sus tiempos.
Originalmente, Gabor sólo quería encontrar una manera para mejorar
 la resolución y definición de las imágenes del microscopio electrónico.
 Llamó a este proceso holografía, del griego holos,"completo",
ya que los hologramas mostraban un objeto completamente
 y no sólo una perspectiva.
Los primeros hologramas que verdaderamente representaban
un objeto tridimensional bien definido fueron hechos por
 Emmett Leith y Juris Upatnieks, en Estados Unidos en 1963,
y por Yuri Denisyuk
 en la Unión Soviética.
Uno de los avances más prometedores hechos recientemente ha 
sido su uso para los reproductores de DVD y otras aplicaciones.
 También se utiliza actualmente en tarjetas de crédito, billetes
y discos compactos, además de su uso como símbolo de originalidad
 y seguridad.

Grabado de un holograma


En la imagen  se alumbra la escena con ondas planas que vienen
 de la izquierda. Una parte de la luz se refleja en el punto, 
representado como un círculo blanco. 
Sólo está representada la luz reflejada hacia la derecha. 
Esas ondas esféricas se alejan del punto y se adicionan
 a las ondas planas que alumbran la escena. 
En los sitios donde las crestas coinciden con crestas 
y los valles con valles habrá máximos de amplitud.
 Simétricamente, donde las crestas coinciden con valles 
y los valles con crestas la amplitud será mínima. 
Hay sitios del espacio donde siempre la amplitud es máxima 
y sitios donde la amplitud siempre es mínima.
La superficie de una placa fotosensible ubicada en el sitio
 punteado de la imagen estará lo más expuesta en donde
 la amplitud es máxima y lo menos expuesta en los sitios
 donde la amplitud es mínima. 
Después de un tratamiento adecuado, las zonas más expuestas
 resultarán más transparentes y las zonas menos expuestas más opacas.

Es interesante señalar, que si durante la exposición, la placa 
se mueve media longitud de onda (un cuarto de micrón),
 una buena parte de las zonas habrá pasado de las más
 expuestas a las menos expuestas y el grabado del holograma
 habrá fracasado.

Observación del holograma

Lecture de l'hologramme
Alumbramos el holograma con ondas planas que vienen de la izquierda. La luz pasa por los "espacios" transparentes del holograma y cada "espacio" crea ondas semiesféricas que se propagan hacia la derecha. En la imagen a la derecha solo hemos dibujado la parte interesante de la cresta de las ondas. Se aclara que las ondas que salen de los "espacios" de la placa se adicionan para dar frentes de onda semiesféricos similares a los frentes producidos por la luz reflejada por el punto de la escena. Un observador situado a la derecha de la placa ve luz que parece salir de un punto situado en el sitio donde estaba el punto de la escena. Eso es debido al hecho que el holograma deja pasar – o favorece – la luz que tiene la "buena" fase en el "buen" sitio.

Objeto en lugar de un punto único

En realidad, la luz reflejada por una pequeña parte de un objeto (el punto del ejemplo precedente) es débil y solo puede contribuir a que zonas del holograma sean un poco más oscuras o más claras. Eso no impide la formación de frentes de onda semiesféricos durante la lectura del holograma. El observador encontrará solamente, que el punto es poco brillante.
Un segundo punto luminoso añade, al grabado del holograma, sus propias zonas un poco más claras u oscuras. A la observación, el segundo juego de zonas claras y oscuras crea otro conjunto de frentes de onda que parece originarse de la posición donde se encontraba el segundo punto. Si el punto se encontraba más lejos, se le "verá" más lejos y viceversa. El holograma graba la información tridimensional de la posición de los puntos.
Un objeto grande no es otra cosa que un conjunto de puntos. Cada zona puntual del objeto crea zonas más o menos grises que se adicionan en la placa. Cada conjunto de zonas grises crea, a la observación, ondas semiesféricas que parecen salir del "buen" sitio del espacio: y así vemos una imagen (virtual) del objeto.
En la práctica, este tipo de holograma – fino y con alumbrado perpendicular – es poco utilizado, ya que las emulsiones sensibles son más espesas que la longitud de onda. Además los hologramas con alumbrado perpendicular dan también imágenes mas reales (en el sentido óptico de la palabra) inoportunas en la observación.

















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