............... 10 Kasutatud kirjandus.................................................................................................. 11 Sissejuhatus Eesti Entsüklopeedia kirjeldab holograafiat kui optilist menetlust esemete ruumiliste kujutiste salvestamiseks ja nähtavaks muutmiseks. Erinevalt fotost on holograafiline kujutis ruumiline, seda saab vaadelda mitmest küljest ning näha esiplaanil olevate esemete taha. Hologramm on aga holografeerimise tulemusena valgussalvestil (nt vastaval fotoplaadil) saadav interferentsipilt. Käesolev referaat annab ülevaate hologrammi ajaloost, kasutusvõimalustest ja arengusuundadest selles vallas. Holograafia Holograafia on optikavaldkond, mis tegeleb hologrammide uurimise ning valmistamisega. Hologramm on seade eseme kolmemõõtmelise kujutise tekitamiseks. Hologramm kujutab endast faasiplaati, kus erinevalt tavalisest fotost on lisaks valgusvälja intensiivsusele jäädvustatud ka faasiinfo. Ajalugu
neeldunud energiaga ühikulise massiga kehas. • Meditsiinis on tähtsam mõõta kiirguse mõju kui kiirgusega kantavat energiat. Mõõdetakse kahte suurust: Ekvivalentdoos ja Efektiivdoos Mõõtmine • Röntgenkiirguse detektorid põhinevad kolmel tööpõhimõttel: 1) Fotokeemiline reaktsioon – Kiirguse kvandi mõjul toimub keemiline reaktsioon. Näiteks fotofilmil või fotoplaadil. 2) Fotoluminesents – Aine võib neelata langeva röntgenfootoni ja kiirata uue footoni mõne teise lainepikkusega. Tekkinud kiirgus võib olla ka nähtavas piirkonnas. 3) Sisemine või väline fotoefekt – Langev kiirgus lööb elektroni anoodist välja või viib elektroni kõrgemale energianivoole. Geigeri loendur • GeigeriMülleri loendur töötab välise fotoefekti põhimõttel. Rakendus
holos `täielik' ja gramma' üleskirjutis'. Holograafia teooria lõi 1948. aastal Ungari füüsik Dennis Gabor, mille eest sai ta 1971. aastal Nobeli füüsikapreemia. Rakenduskõlblikuks sai holograafia alles 1960. aastal, mil leiutati laser. Hologramm Hologrammil on jäädvustatud interferentsmuster, mis tekib valgusvihkude koosmõjul. Hologramm koosneb tumedaist ja heledaist triipudest, mis kätkevad endas infot valguse kohta, mis objektilt fotoplaadil langes. Hologrammide valmistamiseks on vaja laserit, sest see annab vajaliku koherentsusega valgust. Hologrammi salvestamisprotsess Klõpsake juhtslaidi teksti laadide redigeerimiseks Teine tase Kolmas tase Neljas tase Viies tase Hologrammi salvestamisprotsess Valguse faasi salvestamiseks igas kujutise punktis
Tekitab teel ioone. Ioonide ümber moodustavad auru mullid- tekib osakeste jälg mida pildistatakse. Töökestus 0,1 s. 3. kamma kiirgus Ei muuda magnetväljas oma suunda. Sarnaneb röntgenkiirgusele. Laine pikkus on m . Levimise kiirus = valguskiirgus, erinevates lainetes neeldub erinevalt. Beeta kiirgus - Kaldub magnetväljast otsesuunast kõrvale. Elektronid liiguvad peaaegu valguse kiirgusega. Kiirguse jälg on on fotoplaadil piklik. alfga kiirgus - Kujutab endast heeliumi aatomi tuumasid, mis liiguvad kiirusega u. Positiivse laenguga. Kaldub magnetväljas beeta kiirgusest teisele poole. Läbitungimis võime on väike. 4. Alfa lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb ligikaudu nelja aatomi massiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kaha ruudu võrra ette poole. 5
Kui nüüd objektilt difrageerunud koherentne valgus suunata fotoaparaadile, siis interfereeruvad valguskiired omavahel, moodustades punktidest, laikudest ja triipudest koosneva kireva segu, millel näiliselt pole esialgse objektiga midagi ühist, mis tõeliselt aga kätkeb täielikku optilist informatsiooni objekti välimuse kohta. Informatsioon on vaid salvestatud äärmiselt keeruka interferentsipildi näol. Koherentne otsevalgus ja koherentne difrageerunud valgus interfereeruvad fotoplaadil. Tulemusena saadav interferentsiribade muster näib tähenduseta vöötide-täppide-tähnide tohuvabohuna, ent sisaldab tegelikult täielikku optilist informatsiooni objekti kuju, värvuse ja asendi kohta. Üks hologrammi tegemise võimalustest on kujutatud joonisel(vt. Joon. 1 lk 22). Gaaslaserist tuleb koherentne valguskiir AB. Tähega B märgitud osa allikast lähtuvast valgusest langeb otse objektile O. Objektilt hajunud difrageerunud valguslainete kogum langeb fotoplaadile P
valgusest objekti mis palju väiksemad, elektronläätsed pinnadetailidest annab elektromagnetid elektron mikroskoobile parema lahutusvõime ·Elektronide Kujutislainepikkus ··Voolutugevuse muudetakse muutusedsõltub nähtavaks annavad fotoplaadil informatsiooni nende kiirendamise pinnareljeefist (varasemvahest potentsiaalide tehnoloogia) mida suurem võionvalgustundlikul potentsiaalide vahe, ·seda väiksem on elektronide paneelil, Tunnelmikroskoop mille võimaldab lainepikkus signaalesaadaanalüüsib arvuti
difrageerunud koherentne valgus suunata fotoaparaadile, siis interfereeruvad valguskiired omavahel, moodustades punktidest, laikudest ja triipudest koosneva kireva segu, millel näiliselt pole esialgse objektiga midagi ühist, mis tõeliselt aga kätkeb täielikku optilist informatsiooni objekti välimuse kohta. Informatsioon on vaid salvestatud äärmiselt keeruka interferentsipildi näol. Koherentne otsevalgus ja koherentne difrageerunud valgus interfereeruvad fotoplaadil. Tulemusena saadav interferentsiribade muster näib tähenduseta vöötide-täppide- tähnide tohuvabohuna, ent sisaldab tegelikult täielikku optilist informatsiooni objekti kuju, värvuse ja asendi kohta. Üks hologrammi tegemise võimalustest on kujutatud joonisel. Gaaslaserist tuleb koherentne valguskiir AB. Tähega B märgitud osa allikast lähtuvast valgusest langeb otse objektile O. Objektilt hajunud difrageerunud
e c Joon. 2. 11 Oma laadilt on holograafia lainete interferentskujundite rakendamine. Hologrammi saamiseks lahutatakse ühe ja sama laseri valguskimp kaheks eraldi kimbuks (a) ja (b). Kimp (b) peegeldub objektilt (c) fotoplaadile (d). Teine kimp (a) lahkneb läätses (e) valgusvihuks, mis kohtub fotoplaadil esemelt tuleva valgusega. Nende koosmõjul tekib plaadil interferentsmuster. Kui ilmutatud plaati valgustatakse laseriga, võib näha pildistatud objekti kolmemõõtmelist kujutist. Seda kujutist võib vaadelda mitmest suunast, kusjuures ilmuvad nähtavale eseme eri küljed. Tavafoto seda ei võimalda. Vasakpoolne pilt näitab, et ka kahemõõtmelise hologrammi tükike sisaldab kogu
Erinevuse põhjuseks on peamiselt Na+ ja Cs+ ioonide mõõtmete erinevus. Eksperimentaalselt määratakse kristallivõre tüüp enamasti röntgenstruktuuranalüüsi teel. Röntgenikiired on parasjagu selliste lainepikkustega, et aatomite (ioonide) vahelt läbi minnes nad painduvad mõnevõrra (difraktsiooninähtus). Korrapärase struktuuriga aine läbimisel kordub paindumine väga palju kordi ning ainet läbinud röntgenikiired moodustavad fotoplaadil iseloomuliku interferentsimustri, mille analüüsil saab kindlaks teha kristallivõre tüüpe, ioonide vahekauguseid ja muid kristalli omadusi. Elektrokee mia alused Redoksreaktsioonides toimub elektronide üleminek ühelt aatomilt teisele. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks. Aine ise
e c Joon. 2. 11 Oma laadilt on holograafia lainete interferentskujundite rakendamine. Hologrammi saamiseks lahutatakse ühe ja sama laseri valguskimp kaheks eraldi kimbuks (a) ja (b). Kimp (b) peegeldub objektilt (c) fotoplaadile (d). Teine kimp (a) lahkneb läätses (e) valgusvihuks, mis kohtub fotoplaadil esemelt tuleva valgusega. Nende koosmõjul tekib plaadil interferentsmuster. Kui ilmutatud plaati valgustatakse laseriga, võib näha pildistatud objekti kolmemõõtmelist kujutist. Seda kujutist võib vaadelda mitmest suunast, kusjuures ilmuvad nähtavale eseme eri küljed. Tavafoto seda ei võimalda. Vasakpoolne pilt näitab, et ka kahemõõtmelise hologrammi tükike sisaldab kogu
ilmnevad ka aatomite ja molekulide jugades. Difraktsioonipilt vastab lainepikkusele, mis on määratud avaldisega: kus h on jagatud 2 . Mikroosakeste juga tekitab difraktsioonipildi, mis sarnaneb tasalaine poolt tekitatud difraktsiooni- pildiga: Joonis 33 Elektronide difraktsioon. ( Saveljev 1979, 239 ). Järgmistelt joonistelt on näha kaksikpilu-inteferentsipilti, mille annab kaksikpilu läbinud elekt- ronkimp luminestseerival ekraanil või fotoplaadil. Võrdluseks on see kõrvutatud valguse kaksikpi- lu-inteferentsipildiga. On näha väga suurt sarnasust. 88 Joonis 34 Elektronide ja footonite inteferents. Uurime lähemalt elektronide interferentsikatset, mille korral kasutatakse ainult kahte ava. Elektroni ekraanile jõudmise tõenäosusamplituud ( mingisse punkti X ) on vastavalt 1=2 ja 2=6. Ühikud on valdavalt suhtelised
Difraktsioonipilt vastab lainepikkusele, mis on määratud avaldi- sega: kus h on jagatud 2 . Mikroosakeste juga tekitab difraktsioonipildi, mis sarnaneb tasalaine poolt tekitatud difraktsiooni- pildiga: 91 Joonis 35 Elektronide difraktsioon. ( Saveljev 1979, 239 ). Järgmistelt joonistelt on näha kaksikpilu-inteferentsipilti, mille annab kaksikpilu läbinud elekt- ronkimp luminestseerival ekraanil või fotoplaadil. Võrdluseks on see kõrvutatud valguse kaksikpi- lu-inteferentsipildiga. On näha väga suurt sarnasust. Joonis 36 Elektronide ja footonite inteferents. Kuid vaatame lähemalt nende elektronide interferentsikatset, mille korral kasutatakse ainult kahte ava. Elektroni ekraanile jõudmise tõenäosusamplituud ( mingisse punkti X ) on vastavalt 1=2 ja 2=6. Ühikud on valdavalt suhtelised. Kui aga esimene ava ( ava 1 ) on suletud, siis jõuab punkti
ilmnevad ka aatomite ja molekulide jugades. Difraktsioonipilt vastab lainepikkusele, mis on määratud avaldisega: kus h on jagatud 2 π . Mikroosakeste juga tekitab difraktsioonipildi, mis sarnaneb tasalaine poolt tekitatud difraktsiooni- pildiga: Joonis 35 Elektronide difraktsioon. ( Saveljev 1979, 239 ). Järgmistelt joonistelt on näha kaksikpilu-inteferentsipilti, mille annab kaksikpilu läbinud elekt- ronkimp luminestseerival ekraanil või fotoplaadil. Võrdluseks on see kõrvutatud valguse kaksikpi- lu-inteferentsipildiga. On näha väga suurt sarnasust. 93 Joonis 36 Elektronide ja footonite inteferents. Uurime lähemalt elektronide interferentsikatset, mille korral kasutatakse ainult kahte ava. Elektroni ekraanile jõudmise tõenäosusamplituud ( mingisse punkti X ) on vastavalt φ1=2 ja φ2=6. Ühikud on valdavalt suhtelised
annaabi.ee 
