Слайд 1Голографические изображения
Подготовили: Степанова Анастасия, Годес даниил
школа № 531
Научный руководитель: Галышева Наталья
евгеньевна, преподаватель физики школы № 531
Слайд 2Новые технологии: можно ли пощупать видимое?
Слайд 3Цель проекта:
Целью данного проекта является подробное изучение понятия голографического изображения. Результатом
проекта является рабочий прототип прибора, способного воспроизвести 3D-объект в виде голографического изображения.
Слайд 4Задачи:
Для достижения цели работы был поставлен ряд задач:
1. Изучение истории возникновения голограмм,
их первых образцов и развития этой технологии с течением времени.
2. Практическое применение голографических изображений
3. Создание голографирующего устройства.
Слайд 5Актуальность:
Актуальность данной темы очевидна - область практического применения голографического изображения настолько
велика, что изучение свойств таких изображений в разных их проявлениях позволит лучше узнать современные тенденции развития науки и техники.
Слайд 6 Что такое голограмма?
Голограмма - это фотопластинка, на
которой записана структура световых волн. От фотографии она отличается лишь тем, что в голограмме фиксируются, помимо световых амплитуд (цветов), фазы световых волн.
Слайд 8Физические принципы голографии :
Для того чтобы получить качественное изображение пространственного предмета,
надо возможно более точно воспроизвести рассеянные им электромагнитные волны. Волна, отраженная предметом, несет информацию о нем в виде определенного распределения амплитуд и фаз световых колебаний.
Фотопластинка с запечатленной на ней структурой световых волн называется голограммой, а процесс ее получения – голографированием. Голограмма принципиально отличается от обычной фотографии тем, что на ней фиксированы не только амплитуды, но и фазы световых волн, идущих от объекта.
Слайд 9Отличие фотографий:
Обычная фотография представляет собой плоское изображение предмета. Хотя порой и
возникает ощущение объемности. Причина этого заключается в том, что фотографическое изображение сохраняет информацию только об амплитуде световых волн, идущих от разных участков фотографируемого объекта.
Слайд 10Почему же пропадает информация об объемности предмета?
Фотопластинка реагирует только на усреднённую
во времени интенсивность световых колебаний, рассеянных предметом. То есть, она регистрирует только информацию об амплитуде падающей волны и нечувствительна к тому, в какой фазе подошла к ней световая волна. Поэтому информация о фазе световой волны, рассеянной объектом фотографирования, безвозвратно теряется.
Голограмма фотография
Слайд 11Схема работы:
Фазы световых волн, фиксируемые на голограмме и делающие её особенным
видом изображения, есть результат явления, называемого интерференцией света - сложением световых пучков по мере движения в пространстве.
Рис. - Опыт Юнга, иллюстрирующий интерференцию световых волн
Слайд 12Результат:
Таким образом, чтобы показать голограмму, голографирующее устройство выпускает два лазерных луча
- предметный и опорный. Предметный работает, как луч проектора - он проецирует двумерный объект, тогда как опорный луч, фокусируясь через другую щель и используя интерференцию света, делает объект трёхмерным и реалистичным.
Слайд 14История создания голографических изображений:
Первую в истории голограмму получил англичанин Д. Габор
в 1947 году. После этого технологию долго не развивали, но создание первого импульсного лазера в 1960-м позволило "снимать" на голограмму неподвижные объекты, а в 1967 на голограмму был впервые записан движущийся объект и портрет человека.
Однако главный прорыв в области изобразительной голографии совершили физики Мичиганского Технического университета Э. Лейт и Ю. Упатниекс, чья модель пропускающей голограммы по сей день используется во всех голографических лабораториях мира.
Слайд 15Портреты основоположников голографии:
Слайд 16Наша попытка создания модели 3D(2017) :
фото
Слайд 18Практическое применение голограмм:
Голограммы применяются во многих направлениях деятельности человека, из которых
можно выделить три основных:
1. Производственные
2. Культурно-развлекательные
3. Научные
Слайд 19Производственные голограммы:
В производстве голограммы применяются в основном инженерами и архитекторами, для
которых голографическое изображение является своеобразным трёхмерным чертежом, позволяющим увидеть объект "воочию" и выделить его достоинства и недостатки.
Слайд 20Культурно-развлекательные голограммы:
Голографические изображения применяются также в искусстве - с каждым годом
в мире множится число художников-виртуозов голографии. Помимо этого, такие изображения широко применяются в сфере компьютерных игр и аттракционов.
Слайд 21Научные голограммы
В группу научных выделяют все голограммы, применяемые в исследованиях и
экспериментальных моделях. Голографические изображения часто приходят на помощь астрофизикам, биологам и математикам.
Слайд 22Значение голограмм:
В жизни человечества голограммы сыграли непоследнюю роль - данная технология
применялась и применяется во многих научно-исследовательских работах, а также она помогает людям создавать и совершенствовать свои творения в сфере техники, культуры и развлекательных систем.
Слайд 23Современные разработки: голограмму можно почувствовать
Япония
Создали голограмму с помощью фемтосекундных лазеров.
Эффект
достигнут засчет сокращения длительности импульсов лазерного излучения с наносекунд на фемтосекунды: миллионные доли миллиардной доли секунды
Бристольский университет
Использовали сфокусированный ультразвук для создания голограмм из воздуха.
Слайд 24Применение в будущем
Можно будет потрогать артефакты, древние скульптуры и произведения искусства.
хирурги
могут почувствовать опухоль, исследуя компьютерную томографию человека.
Можно будет читать книги, не нося их с собой. (для любителей бумажных носителей)