Файл: В мире голограмм.docx

Проектная работа.

В мире голограмм

Аникин Кирилл Алексеевич, 11 класс МОУ СОШ №12 с УИОП г. Егорьевск.
Киселёва Татьяна Васильевна, учитель физики.

Егорьевск.2024.

Содержание

Введение 3

Теоретическая часть
1. Что такое голограмма. История ее возникновения и развития 5
2. Физические основы голограммы… 9
3. Возможности и перспективы голографии… 11
Практическая часть
1. Создание голограммы в домашних условиях… 15

Выводы… 18

Заключение 19

Библиографический список 20

Приложение 1… 21

Введение

Все мы знаем, что художник-живописец выполняет свои рисунки и картины на бумаге, холсте, картоне или любом другом материале, располагающемся в плоскости. Однако, само слово «живопись» говорит о том, что художник должен «живописать», то есть изображать то, что «живет» и существует вокруг него в трехмерном мире. Тем самым возникает противоречие между тем, что видит художник, и изображением, которое получается в ходе его длительной и упорной работы. Это противоречие пытались преодолеть многими способами: наносили тени на предметы, окрашивали стороны в разные тона цвета, применяли закономерности перспективы, с помощью которой создается эффект равноудаленности предметов. Однако, все это лишь создавало иллюзии трехмерности.

В последние годы на художественных выставках можно видеть работы, на которых действительно присутствует трехмерное, объемное изображение,

не смотря на то, что оно в действительности плоское. А если посмотреть современные фильмы, то возможности существующих технологий просто колоссальны. Последние технологии голографии позволяют вернуть на сцену любимых музыкантов, актеров и других известных людей. Создаются все возможные голограммы, парящие в воздухе. Но что же необходимо, чтобы создать такие сложные световые системы? Можно ли создать собственную голограмму дома своими руками?

Цель: создание голограммы в домашних условиях.

Задачи:

Узнать, что такое голограмма.
Познакомиться с историей возникновения и развития голограмм.
Рассмотреть области применения голограмм и ее возможности.
Узнать способы создания голограммы в домашних условиях.
Попытаться создать голограмму: статичную, динамичную.

Объект исследования: голограмма.

Предмет исследования: процесс создания голограммы в домашних условиях.

Гипотеза: если я смогу создать голограмму в домашних условиях, тогда и любой другой человек в силах создать голограмму.

Во время исследования использовались следующие методы исследования:

Теоретические: анализ,синтез,моделирование.Эмпирические: сравнение, анкетирование, эксперимент.Математические: визуализация,статистические.

Практическая значимость:

просветительская работа среди учеников и родителей о возможности создания голограмм в домашних условиях;
возможность учащихся или их родителей создания исторически важных событий в виде голографии.

Теоретическая часть

Что такое голограмма. История ее возникновения и развития Фотография – наиболее распространенный и широко применяемый способ регистрации изображения предметов. Однако, с ее помощью мы не можем получить полную информацию об объемности объекта. Как бы мы не рассматривали фотографию, ракурс не меняется. Возможно лишь создание каких-то общих представлений о свойствах изображенных предметов, рисуемых человеческим сознанием, а также при помощи теней объектов. Но в отсутствии теней при одинаковости предметов, объемное содержание всей фотографии полностью исчезает. Поэтому фотография при рассмотрении объекта дает о нем субъективную информацию, рассчитанную в большей степени лишь на способности восприятия человеческого глаза. Все эти недостатки возможно компенсировать с помощью нового метода регистрации изображений – голографией. На ее принципах основывается создание голограмм. Что вы представляете, когда слышите «голография»? Думаю, вспоминаются различные фантастические фильмы и романы, где очень красочно рассказывается об объемном изображении объекта, неотличимом от оригинала и создающем иллюзию его присутствия. Это кажется чем-то невероятным и еще не постижимым наукой. Голограмма- трёхмерная модель изображения, проектируемого в воздухе без наличия

какой-либо поверхности.

Принцип голографии был впервые предложен профессором Дэннисом Габором (рис. 1) в 1947 году, за который в 1971 году он получил Нобелевскую премию по физике.

Рис. 1. Дэннис Габор

Слова самого Д. Габбора о своем открытии были следующие: «Для ученого нет большей радости, чем быть свидетелем того, как одна из его идей открывает собой новую, стремительно развивающуюся отрасль науки».

Открытие им голографии было сделано во время выполнения эксперимента по увеличению разрешающей способности микроскопа. И первые его голограммы имели один существенный недостаток: лучи света, проходящие через голограмму, мешали правильному и точному восприятию изображения. Возможно, поэтому вплоть до 60-го годов его устройство не получило широкого распространения. Но именно с этого момента и началось бурное развитие голографии. Она приняла широкую практическую значимость в квантовой электронике, что привело к созданию первых лазеров. После началась эпоха изобразительной голографии, начало которой было положено Эмметом Лейтом и Юрисом Упатниексом (рис. 2). А в 1962 появилась первая объемная пропускающая голограмма.

Рис. 2. Эммет Лейт и Юрис Упатниекс

В 1967 году был записан первый голографический портрет с помощью рубинового лазера. В результате длительной работы в 1968 году Юрий Николаевич Денисюк (рис. 3) получил высококачественные голограммы, которые восстанавливали изображение, отражая белый свет. Им

была разработана своя собственная схема записи голограмм, названная схемой Денисюка, а полученные с её помощью голограммы называются голограммами Денисюка. Ему удалось осуществить запись голограммы в трехмерной среде. Стоит отметить, что все работы, выполненные учеными до

1969 года требовали использования большого числа различного оборудования, что приводило к определенным трудностям.

Однако, в 1969 году ученый С. Бэнтон (рис. 4) смог создать

«радужную» голограмму, не требующую установки громоздкого и дорогого оборудования. В 70-х годах голографией заинтересовалась организация ЮНЕСКО, что приводит к ее активному внедрению в технологии Советского Союза.

Рис. 3. Юрий Денисюк Рис. 4. Стивен Бэнтон

В 1977 году Ллойд Кросс создал так называемую мультиплексную голограмму, которая принципиально отличается от всех остальных голограмм тем, что состоит из множества (от десятков до сотен) отдельных плоских ракурсов, видимых под разными углами, кроме ракурсов сверху и снизу. Кроме того, можно было создать мультиплексную голограмму объекта, которого вовсе не существует! Например, нарисовав выдуманный объект с множества различных ракурсов. Мультиплексная голография превосходит по качеству все остальные способы создания объёмных изображений на основе отдельных ракурсов, однако она всё равно далека от традиционных методов голографии по реалистичности.

В 1986 году Абрахам Секе выдвинул идею

создания источника когерентного излучения в приповерхностной области материала путем облучения его рентгеновским излучением. Поскольку пространственное разрешение в голографии зависит от размеров источника когерентного излучения и его удаленности от объекта. В отличие от оптической голографии, во всех предложенных на сегодняшний день схемах электронной

голографии восстановление изображения объекта осуществляется с помощью численных методов на компьютере. В 1988 году Бартон предложил метод восстановления трехмерного изображения.

В современном обществе голография продолжает активно развиваться, появляются новые интересные решения. Нет сомнений, что в будущем изобразительной голографии предстоит занять в жизни людей еще более значительное место.

Физические основы голограммы

Хотя голография развивается еще с середины 20-го столетия, понятие

«голограмма» часто вызывает ощущение чего-то загадочного и таинственного. В действительности же голография основывается всего на двух физических явлениях – дифракциииинтерференции. Дифракция– явление огибания световой волной препятствия; нарушение закона прямолинейного распространения света. Интерференция– взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга