H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık"

Nuray Altıntop
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık 2. Ahenk ve ahenk fonksiyonu, kontrast, görünebilirlik 3. Girişim 4. Kırınım 5. Lazer, çalışma prensibi ve lazer ışığı özelikleri 6. Holografinin ne olduğu ve fotoğraflama işleminden farkı

2 Bir ışık dalgası birkaç büyüklükle betimlenir. E Genlik Faz farkı x E( x, t) E0 cos( kx t ) k 2 Frekans Genlik Aydınlık şiddeti, Faz Nesnenin yapısı I E * E Frekans Renk Genel ve kullanışlı yazım biçimi: E( r, t) Kompleks genlik i ( r ) it it u( r ) e e U ( r ) e

3 Soğurma Gelen ışık ortam Geçen ışık I I 0 I Lambert- Beer - Kanunu 0 z I I 0 exp( z ) 0 Soğrulması ölçülen ortamın kalınlığı Soğrulması katsayısı

4 Dağıtkanlık (dispersiyon)

5 t i t i r i e r U e e r u t r E ) ( ) ( ), ( ) ( Elektrik alanı İlerleme yönü Manyetik alanı z-yönünde v hızı ilerleyen bir düzlem dalga

6 Hologram kaydı Aydınlatma Eş fazlı ışık dalgası Karşılaştırma dalgası Işığa duyarlı ortam Nesne Nesne dalgası Işık alanı Girişim desenleri Holografik kayıt sürecindebir nesne dalgası kendisi ile koherans (ahenkli) başka karşılaştırma dalgası (referans dalgası) ile üst üste bindirilir. Bununla, girişim desenleri oluşur: Nesne dalgası + Karşılaştırma dalgası

8 Holografik süreçte basit girişim hesapları Nesne dalgası: S (Sinyal dalgası) Karşılaştırma dalgası: R (Referans dalgası) I Girişim dağılımı: R S 2 R 2 S 2 R * S RS * Kayıt: girişim deseni bir film üzerine kaydedilir. Plakanın geçirgenliği düşen ışığa bağlı olarak zayıflar: Geçirgenlik a b R S 2 Hologram filminini karşılaştırma dalgası ile aydınlatılması sonrasında filmin gerisinde oluşacak yeğinlik dağılımı R R[ a b( R 2 S 2 R * S RS * )] * * b R R S ( b R R ) S Sayısal çarpan Tam bir sinyal dalgası

9 Hologram okuması Karşılaştırma dalgası Hologram Göz/ Kamera Görünütü Sanal görüntü Kırınıma uğramış ışık Bir kayıt ortamına (örneğin ğ fotograf f filmi) kaydedilmiş ş girişim ş desenleri karşılaştırma ş ş dalgası ile aydınlatılırsa dikkate alınmış nesne görüntüsünden farkı olmayan derinlik bilgisi de içeren bir görüntü elde edilir.

10 Basit haliyle holografi kaydı ve görüntü oluşturma Görüntü oluşturma Karşılaştırma dalgsı, R Nesne dalgası, (RR*S) Sanal görüntü Gerçek görüntü Karşılaştırma dalgası R(R 2 + S 2 ) Konjuge nesne dalgası (RRS*)

11 Basit haliyle holografi kaydı ve görüntü oluşturma Ters yönde gelen dalga ile görüntü oluşturma Gerçek görüntü Sanal görüntü Ters yönde gelen Karşılaştırma dalgası

12 Hologram kayıt türleri 1. Hat içi hologramları (in-line hologramları) a) Gabor hologramları Genel yapısı: z 0 S saçılmış dalga Tek renkli (monokromatik) nokta ışık kaynağı Mercek Obje (kısmen geçirgen) g Hologram R geçirilmiş dalga Aydınlatma sonucu geçirgen foto plakanın davranışı(geçirgenliği)

13 Hologram kayıt türleri Görüntünün oluşturulması (Reconstruction): z 0 z 0 Gözlemci Sanal görüntü Hologram Gerçek Görüntü Geçirilmiş referans dalga Savsaklanabilir Sanal görüntü Gerçek görüntü

14 Gabor düzeneğinin, Avantajları 1. Basit kayıt düzeneği 2. Düşük koherenz yeterli Dezavantajları 1. Sadece hemen hemen saydam olan objeler için uygun 2. Dalgalar pek saçılmıyor (görüntünün kontrastı kötü-düşük kalite)

15 Hologram kayıt türleri b) Denisyuk Hologramı Hologram Nesne Kayıt: Referans dalgası cepheleri Sinyak dalgası cepheleri Okuma: z 0 z 0 Sanal görüntü Hologram Gerçek görüntü

16 1. Basit kayıt düzeneği 2. Kayıt ortamından yüksek beklenti 3. Beyaz ışık ile aydınlatıldığında da kontrastı (görünürlüğü) iyi olan görüntüler oluşturulabilir. Bunun nedeni: Bragg şartı (Lipmann fotoğrafları gibi,1894) d

17 Hologram kayıt türleri 2. Eksen dışı hologramları (of-axis hologramları: Leith-Upatnieks hologramları) Temel düşünce: Işık demetinin ikiye ayırma ve eğik olarak ilerleyen referans dalgası kullanmak. a) Dalga cephesi bölme yöntemi S Hologram Kaynak R

18 Hologram kayıt türleri b) Şiddet bölme yöntemi Demet ayırıcı I 1 R I 2 Hologram S Ayna Nesne

19 Kayıt: x z R hologram Nesne (cisim) Kayıt sonrasında foto plakanın geçirgenliği:

20 Görüntünün oluşturulması: x z R Sanal görüntü hologram gerçek görüntü Görüntü oluşturma (Holografik cismi görme girişimi): Geçen referans dalgası Halo geçen referans dalgası Sanal görüntü Gerçek görüntü

21 Hologram kayıt türleri 3. Fourier Hologramları Hologram S R f f Foto plaka aydınlatıldığında(ışık vurulduğunda) geçirgenlik:

22 Hologram kayıt türleri Hologram Konjuge görüntü (4) Pseudo (halo) görüntü (2) Birincil görüntü (3) f f (1) (2) (3) (4)

23 (3) Numaralı terim, Birincil görüntü Fourier dönüşümü başlangıçtaki fonksiyonunu verir. Özellikleri - Her hologram kesiti (kısmı) objenin bütün bilgisini içerir. - Hologramın düzleminde kaydırılması, şiddet dağılımına etki etmez. Çünkü sadece bir faz faktörü ek olarak iş görüyor. Büyüklük değeri (şiddet) hesabında bu faz faktörü ortadan kalkar.

27 Hologram kayıt türleri 4. Görüntü Hologramları Nesnenin aydınlatılması S nesne R hologram Yararları: - Büyük nesnelerin daha küçük alana küçültülmesi - Görüntü hologramın önünde, içinde, arkasında görünecektir.

28 Hologram kayıt türleri 5. Master Hologramları l R R S Master hologram yeni hologram Master hologram aracılığı ile oluşturulan sinyal dalgası S yeni bir hologram kaydında kullanılır.

29 Hologram kayıt türleri 6. Beyaz Işık Hologramları nesne S K,M,Y ayna R Aynı ortamda peş peşe veya aynı zamanda farklı renklerde ışık dalga boylarıyla kayıt yapılır. Lazerler (K, M, Y) Görüntünün oluşturulması beyaz ışık ile yapılır. K,M,Y kısımları ilgili hologramdan kırınıma uğrar. Gerçek renk etkisi yapar.

30 7. Bilgisayarlarca geliştirilen Hologramlar Hologram kayıt türleri Üç boyutlu olarak nesne bilgisi Sinyal dalgasının (S) hesaplanması Girişim deseninin (hologram) hesaplanması Uygun soğurma veya faz desenlerinin doğrudan yazdırılması (Örn. Transparana, elektron demeti yazdırması, mekanik üretim modelin nokta nokta bir plastiğe işlenmesi vs.)

31 Holografi, önemli bileşenler Işık ş kaynağı: ğ lazer; ahenkli, tek renkli, yeğin. ğ Kayıt ortamları: Hologram-Malzemeleri (lazersiz holografi pratikte üşünülemez!) Titreşimsiz kayıt ortamı (optik masa, sakin ortam); Holografik kayıtta hologram üzerinde çok hassas girişim desenleri oluşur. Optik parçalar: ışın genişletici, ışın ayırıcı ve yansıtıcılar.

Benzer belgeler

Holografi. kısa bir giriş

Holografi. kısa bir giriş Holografi kısa bir giriş İçerik Giriş Holografinin kavramları Holografik görüntülemenin kavramları Holografinin dayandığı ğ fiziksel etkiler (olaylar) Holografinin tarihçesi Holografik süreçte basit girişim