Cov duab holographic tau siv ntau zuj zus niaj hnub no. Ib txhia txawm ntseeg tias thaum kawg nws yuav hloov txoj kev sib txuas lus uas peb paub. Zoo li nws los yog tsis, tab sis tam sim no nws yog nquag siv nyob rau hauv ntau yam kev lag luam. Piv txwv li, peb txhua tus paub txog cov ntawv nplaum holographic. Ntau lub tuam txhab siv lawv los ua ib txoj hauv kev tiv thaiv kev dag ntxias. Daim duab hauv qab no qhia txog qee cov ntawv nplaum holographic. Lawv siv yog txoj hauv kev zoo los tiv thaiv cov khoom lossis cov ntaub ntawv los ntawm kev dag.
Keeb kwm ntawm txoj kev kawm ntawm holography
Daim duab peb sab uas tshwm sim los ntawm kev cuam tshuam ntawm cov duab hluav taws xob tau pib kawm tsis ntev los no. Txawm li cas los xij, peb tuaj yeem tham txog qhov muaj keeb kwm ntawm nws txoj kev kawm. Dennis Gabor, tus kws tshawb fawb Askiv, thawj zaug txhais holography hauv xyoo 1948. Qhov kev tshawb pom no tseem ceeb heev, tab sis nws qhov tseem ceeb ntawm lub sijhawm ntawd tseem tsis tau pom tseeb. Cov kws tshawb fawb ua haujlwm hauv xyoo 1950 tau raug kev txom nyem los ntawm qhov tsis muaj lub teeb pom kev sib raug zoo, ib qho khoom tseem ceeb heev rau kev txhim kho holography. Thawj lasertau tsim nyob rau hauv 1960. Nrog rau cov cuab yeej no nws muaj peev xwm kom tau txais lub teeb muaj kev sib raug zoo txaus. Juris Upatnieks thiab Immet Leith, cov kws tshawb fawb Asmeskas, siv nws los tsim thawj holograms. Nrog lawv pab, tau txais cov duab peb sab ntawm cov khoom.
Nyob rau xyoo tom ntej, kev tshawb fawb txuas ntxiv mus. Pua pua ntawm cov ntaub ntawv tshawb fawb tshawb fawb txog lub tswv yim ntawm holography tau raug luam tawm txij thaum ntawd los, thiab ntau phau ntawv tau luam tawm ntawm txoj kev. Txawm li cas los xij, cov haujlwm no tau hais rau cov kws tshaj lij, tsis yog rau cov neeg nyeem. Hauv tsab xov xwm no peb yuav sim qhia txog txhua yam hauv hom lus siv tau.
Dab tsi yog holography
Cov lus txhais hauv qab no tuaj yeem hais: holography yog daim duab peb sab uas tau siv lub laser. Txawm li cas los xij, qhov kev txhais no tsis yog qhov txaus siab tag nrho, vim tias muaj ntau lwm hom kev yees duab peb sab. Txawm li cas los xij, nws qhia txog qhov tseem ceeb tshaj plaws: holography yog ib txoj hauv kev uas tso cai rau koj kom "sau" qhov tsos ntawm ib yam khoom; Nrog nws cov kev pab, ib daim duab peb sab tau txais uas zoo li ib yam khoom tiag tiag; Kev siv cov lasers ua lub luag haujlwm txiav txim siab hauv nws txoj kev loj hlob.
Holography thiab nws cov ntawv thov
Txoj kev kawm ntawm holography tso cai rau peb qhia ntau yam teeb meem ntsig txog kev yees duab. Raws li kev kos duab kos duab, duab peb sab tuaj yeem twv qhov kawg, vim nws tso cai rau koj los xav txog lub ntiaj teb nyob ib puag ncig koj ntau dua thiab raug.
Cov kws tshawb fawb qee zaum ib zaug tawm hauv keeb kwm ntawm noob neej los ntawm txhais tau tiaskev sib txuas uas tau paub hauv qee lub xyoo pua. Peb tuaj yeem tham, piv txwv li, txog cov hieroglyphs uas muaj nyob hauv tebchaws Iziv thaum ub, txog kev tsim cov ntawv luam tawm xyoo 1450. Nyob rau hauv kev twb kev txuas nrog cov kev kawm technology tau pom nyob rau hauv peb lub sij hawm, tshiab txhais tau tias ntawm kev sib txuas lus, xws li TV thiab xov tooj, tau ua ib tug tseem ceeb txoj hauj lwm. Txawm hais tias lub hauv paus ntsiab lus holographic tseem nyob rau hauv nws cov me nyuam mos thaum nws los txog rau nws siv hauv kev tshaj tawm, muaj cov laj thawj ntseeg tias cov khoom siv raws li nws yav tom ntej yuav tuaj yeem hloov cov kev sib txuas lus uas peb paub, lossis tsawg kawg nthuav lawv. Scope.
Sci-fi cov ntaub ntawv thiab cov ntawv luam tawm tseem ceeb feem ntau qhia txog holography nyob rau hauv qhov tsis ncaj ncees lawm, distorted lub teeb. Lawv feem ntau tsim kev nkag siab yuam kev ntawm txoj kev no. Cov duab volumetric, pom thawj zaug, fascinates. Txawm li cas los xij, tsis muaj qhov tsis txaus ntseeg yog qhov kev piav qhia lub cev ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm nws cov cuab yeej.
Kev cuam tshuam qauv
Lub peev xwm pom cov khoom yog nyob ntawm qhov tseeb tias lub teeb tsis muaj zog, cuam tshuam los ntawm lawv lossis cuam tshuam los ntawm lawv, nkag mus rau peb lub qhov muag. Lub teeb nthwv dej uas tshwm sim los ntawm qee yam khoom yog tus cwj pwm los ntawm cov duab ntawm lub nthwv dej pem hauv ntej sib haum rau cov duab ntawm cov khoom no. Cov qauv ntawm qhov tsaus thiab lub teeb bands (los yog kab) yog tsim los ntawm ob pawg ntawm coherent light waves uas cuam tshuam. Qhov no yog li cas ib tug volumetric holography yog tsim. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov bands nyob rau hauv txhua rooj plaub yog ib qho kev sib xyaw ua ke uas tsuas yog nyob ntawm cov duab ntawm cov nthwv dej pem hauv ntej ntawm nthwv dej uas cuam tshuam nrog ib leeg. Xws lidaim duab hu ua cuam tshuam. Nws tuaj yeem kho tau, piv txwv li, ntawm daim duab thaij duab, yog tias muab tso rau hauv qhov chaw uas pom muaj kev cuam tshuam yoj.
Ntau yam ntawm holograms
Txoj kev uas tso cai rau koj sau (sau npe) lub nthwv dej pem hauv ntej uas cuam tshuam los ntawm cov khoom, thiab rov qab kho nws kom nws zoo li tus neeg soj ntsuam pom tias nws pom ib yam khoom tiag tiag, thiab yog holography. Qhov no yog qhov tshwm sim vim qhov tseeb tias cov duab tshwm sim yog peb-dimensional tib yam li cov khoom tiag.
Muaj ntau ntau hom holograms uas yooj yim kom tsis meej pem txog. Txhawm rau kom tsis meej pem txhais ib hom, plaub lossis tsib lo lus yuav tsum tau siv. Ntawm tag nrho lawv cov teeb, peb yuav xav txog tsuas yog cov chav kawm tseem ceeb uas siv los ntawm niaj hnub holography. Txawm li cas los xij, ua ntej koj yuav tsum tau tham me ntsis txog qhov tshwm sim nthwv dej zoo li diffraction. Nws yog tus uas tso cai rau peb los tsim kho (lossis theej, rov tsim dua) lub nthwv dej pem hauv ntej.
Diffraction
Yog ib yam khoom nyob hauv txoj kev kaj, nws ua rau tus duab ntxoov ntxoo. Lub teeb khoov ib ncig ntawm cov khoom no, ib nrab nkag mus rau thaj tsam duab ntxoov ntxoo. Cov nyhuv no hu ua diffraction. Nws tau piav qhia los ntawm qhov nthwv dej ntawm lub teeb, tab sis nws nyuaj heev los piav qhia nws nruj me ntsis.
Tsuas yog lub kaum sab xis me me xwb thiaj li pom lub teeb nkag mus rau thaj tsam duab ntxoov ntxoo, yog li peb tsis pom nws. Txawm li cas los xij, yog tias muaj ntau yam teeb meem me me hauv nws txoj kev, qhov kev ncua deb ntawm tsuas yog ob peb lub teeb ntawm lub teeb, cov nyhuv no yuav pom tau zoo heev.
Yog tias lub caij nplooj zeeg ntawm nthwv dej pem hauv ntej poob rau ntawm ib qho kev cuam tshuam loj, qhov sib txuas ntawm nws "poob tawm", uas xyaum tsis cuam tshuam rau thaj tsam seem ntawm lub yoj pem hauv ntej. Yog tias muaj ntau yam teeb meem me me hauv nws txoj kev, nws hloov pauv raws li qhov sib txawv kom lub teeb nthuav dav tom qab qhov teeb meem yuav muaj qhov sib txawv yoj pem hauv ntej.
Kev hloov pauv muaj zog heev uas lub teeb txawm pib kis mus rau lwm qhov. Nws hloov tawm tias diffraction tso cai rau peb hloov pauv tus thawj wavefront mus rau qhov sib txawv kiag li. Yog li, diffraction yog lub tshuab uas peb tau txais cov nthwv dej tshiab. Cov cuab yeej uas tsim nws hauv txoj kev saum toj no yog hu ua diffraction grating. Wb tham kom ntxaws ntxiv.
Diffraction grating
Qhov no yog ib lub phaj me me nrog nyias ncaj nraim sib luag (kab) siv rau ntawm nws. Lawv raug cais los ntawm ib leeg los ntawm ib puas lossis txawm ib txhiab ntawm ib millimeter. Yuav ua li cas yog hais tias ib tug laser beam ntsib ib tug grating ntawm nws txoj kev, uas muaj ob peb qhov muag plooj tsaus nti thiab kaj kab txaij? Ib feem ntawm nws yuav ncaj nraim los ntawm grate, thiab ib feem yuav khoov. Yog li, ob kab teeb tshiab raug tsim, uas tawm ntawm lub grating ntawm ib lub kaum ntse ntse mus rau qhov qub beam thiab nyob ntawm ob sab ntawm nws. Yog hais tias ib lub laser beam muaj, piv txwv li, ib lub tiaj nthwv dej pem hauv ntej, ob kab teeb tshiab tsim ntawm ob sab ntawm nws kuj tseem yuav muaj lub ntsej muag tiaj tus. Yog li, hla dhaudiffraction grating laser beam, peb tsim ob qhov tshiab wavefronts (pas). Thaj, qhov diffraction grating tuaj yeem suav tias yog qhov piv txwv yooj yim tshaj plaws ntawm lub hologram.
Hologram sau npe
Kev taw qhia rau cov hauv paus ntsiab lus ntawm holography yuav tsum pib nrog kev kawm ntawm ob lub dav hlau yoj pem hauv ntej. Kev sib cuam tshuam, lawv tsim cov qauv cuam tshuam, uas tau kaw rau ntawm daim duab thaij duab tso rau tib qhov chaw raws li qhov screen. Cov txheej txheem no (thawj) hauv holography yog hu ua cov ntaub ntawv (los yog sau npe) ntawm lub hologram.
Image restoration
Peb yuav xav tias ib qho ntawm lub dav hlau tsis yog A, thiab qhov thib ob yog B. Wave A yog hu ua siv nthwv dej, thiab B yog hu ua cov khoom nthwv dej, uas yog, cuam tshuam los ntawm cov khoom uas nws cov duab kho.. Nws yuav tsis txawv nyob rau hauv ib txoj kev los ntawm kev siv nthwv dej. Txawm li cas los xij, thaum tsim ib lub hologram ntawm peb-dimensional tiag tiag khoom, ib tug ntau complex wavefront ntawm lub teeb reflected los ntawm cov khoom yog tsim.
Cov qauv cuam tshuam nthuav tawm ntawm cov duab thaij duab (uas yog, duab ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv) yog hologram. Nws tuaj yeem muab tso rau hauv txoj hauv kev ntawm kev siv lub teeb ci tseem ceeb (ib lub teeb ntawm lub teeb laser nrog lub tiaj yoj pem hauv ntej). Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, 2 tshiab nthwv dej pem hauv ntej yog tsim ntawm ob sab. Thawj ntawm cov no yog ib daim qauv ntawm cov khoom yoj pem hauv ntej, uas propagates tib yam li yoj B. Cov theem saum toj no hu ua duab reconstruction.
txheej txheem Holographic
Tus qauv cuam tshuam tsim los ntawm obdav hlau coherent nthwv dej, tom qab nws kaw rau ntawm daim duab thaij duab, nws yog ib qho cuab yeej uas tso cai rau, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm illumination ntawm ib qho ntawm cov nthwv dej no, los kho lwm lub dav hlau nthwv dej. Cov txheej txheem holographic, yog li ntawd, muaj cov theem hauv qab no: kev sau npe thiab tom qab "cia" ntawm cov khoom nthwv dej pem hauv ntej hauv daim ntawv hologram (kev cuam tshuam qauv), thiab nws cov kev kho dua tshiab tom qab txhua lub sijhawm thaum qhov siv nthwv dej dhau los ntawm hologram.
Lub hom phiaj yoj pem hauv ntej tuaj yeem ua tau txhua yam. Piv txwv li, nws tuaj yeem cuam tshuam los ntawm qee yam khoom tiag, yog tias tib lub sijhawm nws yog coherent rau cov siv nthwv dej. Tsim los ntawm ob yoj pem hauv ntej nrog coherence, tus qauv cuam tshuam yog ib qho cuab yeej uas tso cai, vim muaj qhov sib txawv, hloov ib qho ntawm cov pem hauv ntej mus rau lwm qhov. Nws nyob ntawm no tias tus yuam sij rau qhov tshwm sim zoo li holography tau muab zais. Dennis Gabor yog thawj zaug nrhiav tau cov cuab yeej no.
Saib cov duab tsim los ntawm hologram
Nyob rau hauv peb lub sijhawm, cov cuab yeej tshwj xeeb, lub holographic projector, tau pib siv los nyeem cov holograms. Nws tso cai rau koj los hloov cov duab los ntawm 2D rau 3D. Txawm li cas los xij, txhawm rau saib cov holograms yooj yim, lub holographic projector tsis tas yuav tsum tau ua. Wb tham luv luv seb yuav saib cov duab li cas.
Txhawm rau saib cov duab tsim los ntawm qhov yooj yim hologram, koj yuav tsum muab tso rau ntawm qhov deb li ntawm 1 meter ntawm qhov muag. Koj yuav tsum tau saib los ntawm cov diffraction grating nyob rau hauv cov kev taw qhia uas lub dav hlau nthwv dej (reconstructed) los ntawm nws. Txij li thaum nws yog lub dav hlau nthwv dej uas nkag mus rau tus neeg soj ntsuam lub qhov muag, cov duab holographic kuj tiaj tus. Nws zoo nkaus li peb zoo li "dig muag phab ntsa", uas yog qhov sib npaug ntawm lub teeb uas muaj xim tib yam li cov hluav taws xob laser sib raug. Txij li cov "phab ntsa" no tsis muaj cov yam ntxwv tshwj xeeb, nws tsis tuaj yeem txiav txim siab seb nws nyob deb npaum li cas. Nws zoo nkaus li yog tias koj tab tom saib ntawm phab ntsa txuas ntxiv nyob ntawm qhov tsis muaj qhov kawg, tab sis tib lub sijhawm koj pom tsuas yog ib feem ntawm nws, uas koj tuaj yeem pom los ntawm "qhov rais" me me, uas yog, hologram. Yog li ntawd, ib tug hologram yog ib tug uniformly luminous nto nyob rau hauv uas peb tsis pom ib yam dab tsi tsim nyog mloog.
Diffraction grating (hologram) tso cai rau peb saib ntau yam teebmeem. Lawv tuaj yeem ua qauv qhia siv lwm hom holograms. Dhau los ntawm diffraction grating, lub teeb beam yog phua, ob kab teeb tshiab yog tsim. Laser beams tuaj yeem siv los teeb pom kev sib txawv ntawm grating. Hauv qhov no, cov hluav taws xob yuav tsum sib txawv ntawm cov xim ntawm qhov uas siv thaum nws kaw. Lub kaum sab xis ntawm lub teeb xim nyob ntawm seb nws muaj xim dab tsi. Yog hais tias nws yog liab (qhov ntev tshaj plaws wavelength), ces xws li ib tug beam yog khoov ntawm ib tug ntau dua lub kaum sab xis ntawm lub xiav beam, uas muaj shortest wavelength.
Los ntawm cov diffraction grating, koj tuaj yeem hla kev sib xyaw ntawm txhua yam xim, uas yog, dawb. Hauv qhov no, txhua qhov xim ntawm qhov hologram no yog khoov ntawm nws lub kaum ntse ntse. Cov zis yog spectrumzoo ib yam li uas tsim los ntawm prism.
Diffraction grating stroke placement
Lub strokes ntawm diffraction grating yuav tsum tau ua kom ze rau ib leeg kom qhov khoov ntawm lub rays yog pom. Piv txwv li, txhawm rau khoov lub nqaj liab ntawm 20 °, nws yog qhov tsim nyog tias qhov kev ncua deb ntawm cov hlab ntsha tsis tshaj 0.002 hli. Yog tias lawv muab tso rau ze dua, lub teeb beam pib khoov ntau dua. Txhawm rau "sau" qhov grating no, yuav tsum muaj daim duab thaij duab, uas muaj peev xwm sau npe cov ntsiab lus zoo. Tsis tas li ntawd, nws yog ib qho tsim nyog kom lub phaj tseem nyob twj ywm thaum raug, nrog rau thaum sau npe.
Daim duab tuaj yeem pom qhov muag plooj txawm tias qhov txav me ntsis, thiab ntau npaum li nws yuav tsis paub meej. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, peb yuav pom tsis yog ib qho kev cuam tshuam qauv, tab sis tsuas yog ib tug iav phaj, uniformly dub los yog grey tshaj nws tag nrho nto. Tau kawg, nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov teebmeem diffraction generated los ntawm lub diffraction grating yuav tsis muab rov ua dua.
Kev xa tawm thiab kev cuam tshuam holograms
Qhov diffraction grating peb tau txiav txim siab yog hu ua transmissive, vim nws ua rau lub teeb hla dhau nws. Yog hais tias peb siv cov kab grating tsis nyob rau hauv lub pob tshab phaj, tab sis nyob rau saum npoo ntawm daim iav, peb yuav tau txais ib tug reflective diffraction grating. Nws qhia txog cov xim sib txawv ntawm lub teeb los ntawm cov ces kaum sib txawv. Raws li, muaj ob chav kawm loj ntawm holograms - reflective thiab transmissive. Cov qub tau pom nyob rau hauv lub teeb pom kev, thaum lub tom kawg raug pom nyob rau hauv lub teeb kis.
