holograma
hologrãfija (gr. holos – visas + graphō – rašau), elektromagnetinių (optinių, radijo, rentgeno) ar akustinių bangų lauko užrašymo ir atkūrimo metodas, grindžiamas koherentinių bangų interferencija ir difrakcija. Holografijos būdu įrašoma ir atkuriama visa informacija apie objekto išsklaidytąsias bangas (jų sklidimo linkmę, amplitudę, fazę, bangos ilgius, poliarizaciją). Interferencinis vaizdas, susidaręs susikirtus objekto išsklaidytajai bangai su koherentine pamatine banga, užfiksuojamas holografinėje (bangoms jautrioje) terpėje (pvz., fotografinėje plokštelėje). Toje terpėje užregistruotas interferencinis vaizdas vadinamas holograma. Iš hologramos galima atkurti erdvinį (trimatį) objekto vaizdą (t. y. sukuriama realaus daikto iliuzija). Hologramą apšvietus banga, tapačia pamatinei bangai, susidaro difraguotosios bangos, iš jų viena yra objekto išsklaidytosios bangos kopija.
Ši banga, patekusi į stebėtojo akį, sukelia tokį pat regėjimo pojūtį, kaip ir žiūrint į objektą tiesiogiai. Iš hologramos atkurtų elementariųjų bangų amplitudžių ir fazių pasiskirstymas erdvėje yra toks pat, koks buvo užrašant hologramą. Jos visos sudaro objekto išsklaidytąjį šviesos lauką, t. y. ten, kur anksčiau įrašomos hologramos atžvilgiu buvo objektas, sukuriamas jo menamasis atvaizdas. Artimi ir tolimi daiktai matomi vienodai ryškiai. Keičiant stebėjimo vietą galima matyti įvairias objekto detales. Viena iš hologramos užrašymo ir vaizdo atkūrimo schemų pavaizduota paveiksle. Lazerio spinduliuotės pluoštas, papildomai išplėstas optine sistema, nukreipiamas į objektą S ir į greta esantį veidrodį V. Nuo veidrodžio atsispindėjusi banga naudojama kaip pamatinė. Atkūrimo metu pro hologramą perėjusios ir difragavusios bangos sukuria menamąjį S′ ir tikrąjį S″ atvaizdą. Visiškai atkuriama objekto erdvinė sandara ir perteikiamas ne tik objekto erdvinis vaizdas, bet ir sukuriamas paralakso reiškinys (vaizdas kinta keičiant žiūrėjimo vietą).
holografija: a – hologramos įrašymo schema, b – vaizdo atkūrimo schema; S – objektas, S′ ir S″ objekto atvaizdai, V – veidrodis, F – bangoms jautrus sluoksnis, H – holograma
Jei hologramos šviesai jautraus sluoksnio storis gerokai viršija interferencinio vaizdo erdvinį periodą (atstumą tarp interferencinių juostelių), hologramos vadinamos tūrinėmis (dar trimatėmis, arba storasluoksnėmis). Taikant storasluoksnių fotoemulsijų metodą objekto vaizdus galima atkurti ir baltąja šviesa. Tūrinę hologramą apšvietus baltosios šviesos pluošteliu atvaizdą kuria tik tokio bangos ilgio spinduliuotė, kuri buvo naudota įrašymo metu. Natūralių spalvų atvaizdą galima gauti, kai vienoje tūrinėje hologramoje įrašomi interferenciniai vaizdai, susidarę apšvietus daiktą trijų pagrindinių spalvų (spalva) monochromatinės šviesos bangomis (pvz., RGB sistemoje – raudona, žalia ir mėlyna), kartu sukuriančiomis baltosios šviesos pojūtį. Atkūrimo metu naudojant baltosios šviesos spinduolį trijų spalvų sutapdintus daikto atvaizdus žmogaus akis suvokia kaip vieną tūrinį natūralios spalvos objekto atvaizdą. Holografija taikoma labai plačiai: taikomojoje optikoje, infraraudonojoje ir labai aukštų dažnių technikoje, rentgeno ir elektroninėje mikroskopijoje, akustikoje, radiolokacijoje, spektroskopijoje, medžiagotyroje ir kitose srityse. Holografija naudojama matuojant įvairių kūnų deformacijas, tiriant dujų srautų struktūrą, šalinant optinių sistemų ydas, gaminant difrakcijos gardeles, kuriant optinius atvaizdus, atpažįstant simbolius, saugant informaciją, t. p. naudojama bangos fronto apgrąžai, pvz., adaptyviosios optikos prietaisuose.
Holografijos idėją 1948 iškėlė D. Gaboras, ji buvo realizuota sukūrus lazerius. Holografiją išplėtojo Emmettas Normanas Leithas ir Juris Upatnieksas (abu Jungtinės Amerikos Valstijos) – 1962 sukūrė neašinę hologramos įrašymo schemą. 1962 Jurijus Denisiukas (SSRS) panaudojęs G. J. Lippmanno fotografijos procesą pasiūlė priešpriešinių pluoštų schemą (iš hologramos vaizdas atkuriamas baltąja šviesa). Stephenas Anthonyʼis Bentonas (Jungtinės Amerikos Valstijos) išrado vaivorykštinę hologramą (plačiai taikoma mene).
1333