Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Holograafia (0)

5 VÄGA HEA
Punktid
VILJANDI KUTSEÕPPEKESKUS
Holograafia
Referaat
Koostaja
Martin Vooremäe
AV13
Juhendaja
Lilian Tambek
VANA-VÕIDU 2015

Sisukord


Sisukord 2
Sissejuhatus 3
Holograafia 4
Ajalugu 5
Tööpõhimõte 6
Klassifikatsioon 8
Rakendused 9
Kokkuvõte 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


Holograafilise meetodi leiutas Gábor Dénes 1940. aastatel. Ta tuli hologrammi ideele üritades parandada elektronmikroskoobi pildi kvaliteeti. Sel ajal ei olnud veel leiutatud laserit ning koherentsete valgusallikate puuduses oli hologrammide valmistamine valguse optilises piirkonnas raskendatud. Dénes katsetas elavhõbedalambiga, kuid selle väikese koherentsuse tõttu suutis ta salvestada vaid kuni sentimeetrise läbimõõduga hologramme, mida sai taaskuvada vaid punkthaaval. Optiliste hologrammide tehnoloogia täienes kiirest pärast laseri leiutamist 1960. aastal. Oma panuse eest holograafia leiutamisel sai Gábor Dénes 1976. aastal ka Nobeli preemia.

Tööpõhimõte


Tavalises fotos on salvestatud vaid esemelt tulnud valguse kiiritustihedus. Seega ei ole foto vaatlemisel tekkiv valgusväli identne esialgselt esemelt tulnud valgusväljaga: kaduma on läinud info eri suundadest tulnud valguskiirte faasivahe kohta. Hologrammis on salvestatud lisaks kiiritustihedusele ka faasiinfo ning kujutise taastekitamisel tekkiv valgusväli on identne salvestamisel esemelt tulnud valgusväljaga. Seega tundubki vaatlejale kujutis kolmemõõtmelisena.
Faasiinfo salvestamiseks kasutatakse interferentsi nähtust. Ruumiliselt koherentne valguskimp jagatakse kaheks, näiteks poolläbilaskva plaadiga. Osa valgusest langeb otse salvestavale elemendile (edaspidi fotoplaat): nimetame seda võrdluskimbuks, teine osa esmalt hajub ning peegeldub kujutatavalt objektilt ning alles seejärel langeb salvestavale meediumile: nimetame seda esemekimbuks. Võrdluskimp ja eseme kimp interfereeruvad ning interferentspilt salvestub fotoplaadil. Kuna interferentsipildi intensiivsus sõltub langenud kiirte faasivahest, salvestab ta endasse lisaks infole kimpude intensiivsusest ka info faasi kohta.
Salvestatud kujutise taastekitamiseks tuleb hologrammi valgustada võrdluskimbuga identse valgusega . Plaati läbinud valgus difrageerub ja tekib kaks kujutist: näiline kujutis seal, kus salvestamise ajal oli ese, ning tõeline kujutis teisel pool plaati.
Olukorra selgitamiseks vaatleme punktvalgusallika hologrammi. Oletame, et võrdluskimp langeb fotoplaadile normaalisihiliselt ning eseme mõõtmed on tühised ehk temalt hajunud valguse lainefrondid on kontsentrilised sfäärid. Sellisel juhul on interferentsipildiks Fresneli tsoonid ning fotoplaat muutub Fresneli tsooniplaadiks. Taasvalgustamisel toimib tsooniplaat nagu lääts, fokuseerides valguse ühte punkti, mis ongi meie eseme tõeline kujutis. Tekib ka näiline kujutis samale kohale, kus ese hologrammi salvestamisel viibis .
Keerulisemaid esemeid võib vaadelda koosnevat punktesemetest. Seega on nende valgusväli punktallikate valgusväljade summa ning lihtsustatult võib keerulisemate esemete hologramme vaadelda kui punktesemete hologrammide superpositsiooni.

Klassifikatsioon


Hologramme klassifitseeritakse kolme omaduse põhjal:
  • Eristatakse amplituud - ja faasmodulatsiooni. Amplituudmodulatsiooni puhul omandab salvestav materjal läbilaskvuse, mis on võrdeline peale langeva valguse intensiivsusega. Faasmodulatsioon saadakse muutes materjali paksust või murdumisnäitajat proportsionaalselt holograafilise interferentsmustri intensiivsusega.
  • Salvestusmaterjali mõõtmete põhjal eristatakse paksu (ruumilist) ja õhukest hologrammi. Vastvalt liigitusele on salvestuskeskkonna paksus kas suurem või palju väiksem kui interferentsijoonte vaheline kaugus.
  • Taasesitusmetoodika põhjal eristatakse ülekandvat ja peegeldavat hologrammi. Ülekandehologrammi puhul langevad valgus objektilt ja võrdluskimp salvestavale keskkonnale samalt poolelt. Peegeldava hologrammi puhul langevad nad aga erinevatelt pooltelt.

Rakendused


On levinud arvamus, et holograafia leiab tulevikus laialdaselt rakendust andmesalvestuses. Võrreldes praeguste tehnoloogiatega võimadaks holograafia kasutada salvestuskeskonda tervenisti, mitte ainult pinda. See lubaks muuta andmesalvestusvahendeid kompaktsemaks. Lisaks andmesalvestusele on holograafiat rakendatud kunstis, interferomeetrites, mikroskoopides, sensorites, biosensorites ning turvaelementides. Eksisteerivad ka holograafilised skannerid , millega määratakse ruumiliste objektide mõõtmeid.
Mis 3D kinosse puutub … ühes hiljutises ülevaateartiklis loetleti üles ca 30 erinevat meetodit, kuidas on võimalik tekitada inimesele ruumilise pildi nägemise aisting , kas siis prillidega või ilma prillideta (valguse aasta edenedes teeme ka neist asjust veidi pikemalt juttu). Erinevus holograafia ja 3D kino /televiisori vahel seisneb põhiliselt selles, et hologrammil olevate esemete taha on võimalik vaatepunkti muutes vaadata ( liiguta pead kõrvale, nagu seda ka päriselus teeksid), 3D kinos ei ole. Ja selles ei ole füüsikud süüdi, et sõna “holograafia” kasutatakse uuematel aegadel tihti igasuguste ruumiliste piltide kohta.

Kokkuvõte


Kuuekümnendatel aastatel suurte lootustega alustatud arendused holograafia vallas jäid toppama tehnoloogia taha, sest see ei olnud lihtsalt veel piisavalt kaugele arenenud. Nüüd on teadlased astunud pika sammu suurte holograafiliste ekraanide poole.
Käesoleva aasta veebruaris meedias ilmunud artiklis holograafia arengusuundade kohta on toodud välja, et uuendused ja arendustegevused käivad edasi täie hooga ja selle teemaga teadusuuringute keskustes ka aktiivselt tegeldakse. Artiklis on toodud välja, et Daniel Smalley koos kaastöölistega Massachusetts’i Tehnoloogiainstituudist (MIT) on välja arendanud uut tüüpi valgusmodulaatori (ekraani), mis on ühtaegu sobilik värviliste hologrammide esitamiseks ja ka odav toota – see, mis maksis enne sadu tuhandeid dollareid, maksab nüüd tuhat. Süsteem kodeerib hologrammi laseri kiirde, kasutades selleks liitium niobaadist (LiNbO3) valmistatud valgusfiibrite külge kinnitatud akusto-optilisi modulaatoreid. Moduleeritud kiirt skaneeritakse nii, et tekiks vajalik valguse ajalis-ruumiline jaotus
Kuigi teema on raske ja keeruline isegi füüsikat õppinule, on selge see, et suured holograafilised ekraanid ei ole enam ulme valdkonda kuuluv. Jääb vaid oodata, kui kiirelt teadlased sellel keerulisel teel edasi astuvad.

Kasutatud kirjandus

http://et.wikipedia.org/wiki/Holograafia
http://www.fyysika.ee/opik/index.php?idex=508&idse=3120&tase=as i
http://entsyklopeedia.ee/artikkel/holograafia1
http://forte.delfi.ee/news/teadus/suured-holograafilised-ekraanid-ei-ole-enam-ulme-kuigi-vajavad-poorast-andmevoogu?id=70821657
Vasakule Paremale
Holograafia #1 Holograafia #2 Holograafia #3 Holograafia #4 Holograafia #5 Holograafia #6 Holograafia #7 Holograafia #8 Holograafia #9 Holograafia #10 Holograafia #11
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2015-05-14 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 8 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor Typhome Õppematerjali autor

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

Holograafia
11
pptx

Holograafia

Holograafia Juhendaja: Alli Kaarama Koostajad: HannaLiisa Roone Maiu Talirand Klass: 11 Holograafia Holograafia on fotograafia keerukam vorm, mis lubab kujutist salvestada kolmemõõtmelisena. Sõna "hologramm" moodustub kreekakeelsetest sõnadest 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

Füüsika
Arvutid I - Holograafiline mälu
4
docx

Arvutid I - Holograafiline mälu

Arvutid 1 Kontroll töö 2 Holograafilised Mälud Holograafiline andmekandja on optiline andmekandja mis võimaldab oma kõrge salvestustiheduse tõttu salvestada andmete mahtu mis ulatub terabaitidesse (1000TB) mis on ka tänapäeval väga suur andmemaht. Paljude tehniliste probleemide tõttu pole veel antud mälu tüüp laialdaselt kasutusel. Mitmetele allikatele tuginedes, võib väita, et on loodud 300GB mahutav 12cm läbimõõduga kõvaketas. Holograafia ­ on meetod ruumilise objekti kujutise saamiseks, mis põhineb laine interferentsil. holograafiline mälu, holomälu põhineb ruumilistel hologrammidel. Kui optilistel ja magnetketastel salvestatakse andmeid kahemõõtmelise struktuurina, siis holomälus kasutatakse kolmemõõtmelisi struktuure ja see võimaldab väikesse ruumalasse salvestada tohutul hulgal andmeid. Holograafilised kettad võivad olla kas ühekordselt kirjutatavad (WORM) või ainult lugemiseks (ROM). WO

Arvutid i
Füüsika KT küsimused
4
docx

Füüsika KT küsimused

1. Iseloomusta valguslainet. Valguslaine koosneb kahest komponendist: elektriväljast ja magnetväljast. Mõlemad väljad muutuvad ajas perioodiliselt ja paiknevad alati teineteise suhtes risti. Sealjuures on nad risti ka valguse levimissuunaga. Valguslaine on ristlaine. Valguslaine levimist kirjeldatakse kas kera- või tasalainetena. 2. Iseloomusta valguse difraktsiooni. Interferentsiks nimetatakse kahe laine liitumist, mille tulemusena erinevais Difraktsiooniks nimetatakse nähtust, kus ruumipunktides võnkumised tugevdavad lained painduvad tõkete taha. või nõrgendavad üksteist. 3. Iseloomusta valguse interferentsi. 4. Iseloomusta polariseeritud valgust ja kus seda kasutatakse? Kui asetaksime loomuliku valguse teele seadme, mis laseb läbi ainult mingis kindlas sihis, näiteks vertikaalsihis võnkuvate E-vektoritega laineid. Sellist valgust nimetatakse polariseeritud valguseks. Rakendu

Füüsika
Uurimistöö laserid ja nende kasutamine
22
odt

Uurimistöö laserid ja nende kasutamine

Röntgenlasereis (raserid) on kiirguriks paljukordselt ioniseeritud aatomite plasma, mida tekitatakse ülivõimsate optiliste laserite või koguni tuumaplahvatusega. Elektronide ja ioonide järkjärgulisel taasühinemisel või ioonide põrkergastusel pöördhõivestuvad aatomite siseelektronkatted ja selle tagajärjel tekib stimuleeritud röntgenkiirgus. Resonaatoripeegleina võivad toimida näiteks kristallvõred. Röntgenkiirte võimalikke rakendusi on näiteks mikroobjektide holograafia ja laserrelv.9 4.4 Värvilaser Vedeliklasereist on käibel eeskätt värvlaserid, nende aktiivaine on orgaanilise värvaine lagus, ergasti harilikult teine laser (näiteks eksimeer-, argoon-, metalliaurulaser). Värvilaserite põhieelis on valguslaine pikkuse sujuv muudetavus laias vahemikus (umbes 0,3-1,3 m). See toimub astmeliselt värvaine vahetamise teel ning astme piires sujuvalt resonaatori spektraalselektoriga (näiteks difraktsioonivõrega).10 4.5 Elektronlaser

Füüsika
Hologrammi powerpoint esitlus
9
pptx

Hologrammi powerpoint esitlus

HologrAMM Aivo Jääger Mis on Hologramm? Hologramm on laserivalguse abil tekitatud kolmemõõtmeline kujutis Mis on kolmemõõtmeline ehk ruumkujutis? Inimese ruumitaju põhineb kolmel geomeetrilisel nähtusel: Perspektiiv Parallaks Binokulaar nägemine Perspektiiv Perspektiiv tähendab seda, et vaatenurk esemele sõltub sellest, kui kaugelt teda vaadatakse. Sama suured esemed (inimesed, puud, majad) paistavad eri kaugustel erineva nurga all mida lähemal ese asub, seda suurem on vaatenurk ja seda suurem ta paistab olevat. Teades esemete tegelikku kuju ja suurust, hindab inimene kolmandat mõõdet (dimensiooni) näiva suuruse ning kujumuutuse abil. Parallaks Parallaks tähendab vaatesuuna muutumist erinevatest ruumipunktidest vaatamisel. Kui inimene liigub (liigutab pead), muutub vaatesuund esmetele seda rohkem, mida lähemal on ese. Võrreldes vaateväljas olevate e

Füüsika
E 3 Tööleht-Elektromagnetlained
10
docx

E 3 Tööleht: Elektromagnetlained

Neid katteid nimetatakse selgendavateks kateteks, sest need vähendavad peegeldunud valguse hulka ja sellega suurendavad klaasi läbinud valguse hulka. See muudab tekkiva kujutise selgemaks. Siit ka katte nimi. Selgendavaid katteid kasutatakse ka päikesepatareide katteklaasides, et suurendada valguse hulka, mis jõuab energia muundurini. b.Mis on hologramm ja mille poolest ta erineb fotost Hologramm on holograafilisel meetodil saadud kolmemõõtmeline ehk ruumiline kujutis. Holograafia on esemete ruumilise kujutise fotograafiline jäädvustamine. Selle tulemusena saadakse esemest ruumiline pilt, mida nimetatakse hologrammiks ja mis põhimõtteliselt erineb nii tavalisest fotost kui ka 3D-kinos esitatavast ruumilisest elamusest. Fotol jäädvustatakse esemete tasapinnaline, mitteruumiline kujutis. Tähtis on tähele panna, et fotografeerimisel me salvestame valguse E-vektori ruudu keskväärtuse, aga kogu info valguslainete faasi kohta läheb paratamatult kaduma. Fotot

Füüsika
Füüsika KONTROLLTÖÖ VALGUS
1
docx

Füüsika KONTROLLTÖÖ VALGUS

5. Interferents ja selle maksimumide tekkimine. Kahe laine liitumist, mille tulemusena erinevais ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad üksteist, nimetatakse interferentsiks. Interferentsi maksimumis(valguse tugevnemine) esinevad ekraani neis punktides, mis on määratud tingimusega. 6. Interferentsi ja difraktsiooni rakendamine. Interferents kiledes, selgendavad katted, Newtoni rõngad, interferomeetrid, holograafia, difraktsioonivõre, optiliste riistade lahutusvõime. 7. Kiirgusspektrid ja nende kasutamine. Spektrid, mille tekitavad kuumutatud kehad ja ergastatud aatomid või molekulid. Jaguneb pidev-ja joonspektriks. Näitab, millise lainepikkusega ja intensiivsusega valgust keha kiirgab. Kasutatakse samuti meditsiinis. 8. Holograafia. Holograafia on esemete ruumilise kujutuse fotografeerimine. Fotole jäädvustatakse eseme

Füüsika
FÜÜSIKA - OPTIKA
12
doc

FÜÜSIKA - OPTIKA

sirgjooneliseks. Varju piirkond- ruumi osa, kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. 5. Valguse interferents. Interferents- kahe laine liitumine, mille tulemusena erinevais ruumipunktides võnkumised tugevdavad või nõrgendavad teineteist. 6. Koherentsed lained. Koherentsed lained- laineid, mille kuju (amplituud, kestus) aja jooksul ei muutu. Koherentseid laineid saab laseriga või ühe lainejada jagunemisel kaheks. 7. Holograafia. Hologramm. Holograafia-eseme ruumilise kujutise jäädvustamine. Hologramm- jäädvustatud eseme ruumiline, kolmemõõtmeline kujutis. 8. Optilised riistad ja nende lahutusvõime. Optilised riistad- seadmed, mis annavad esemetest kas suurendatud või vähendatud kujutisi, nt mikroskoop, teleskoop, luup. Lahutusvõime- optiliste riistade võimet anda lähestikku asetsevatest objektidest eristavaid kujutisi.

Füüsika




Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun