FACHARBEIT PHYSIK

- HOLOGRAPHIE -

Digitale Holographie
(Artikel für Wikipedia 05-JAN-2006 )

Digitale Holographie unterscheidet sich von der klassischen "analogen" Holographie dadurch, dass das bei Beleuchtung eines Hologramms entstehende Wellenfeld nicht optisch rekonstruiert wird. Statt dessen wird das am Hologramm gebeugte Feld rechnerisch am Computer rekonstruiert. Das Hologramm kann dabei entweder auf holographischem Filmmaterial vorliegen und dann digitalisiert werden, oder es wird von vornherein mit einem elektronischen Sensor (z.B. CCD) aufgenommen. Man ersetzt beispielsweise bei der Aufnahme eines Transmissionshologramms (bei dem die Objektwelle und die Referenzwelle (Bezugswelle) von der selben Seite auf die Photoplatte treffen) die Photoplatte durch eine CCD-Kamera, die in gleicher Weise die Interferenzerscheinungen und die Intensitätsverteilung aufnehmen kann.
Das so aufgenommene Bild hat die Vorteile, dass es ohne Umwege, sofort zur digitalen Weiterverarbeitung verwendet werden kann. Außerdem ist es inzwischen möglich, Bildfehler, die durch verwendete Linsen entstehen, (beispielsweise konzentrische Kreise bei oberflächlicher Betrachtung eines Hologramms) mit Hilfe von Rechenoperationen zu kompensieren, sodass teilweise eine bessere Auflösung als durch Aufnahme mit Filmen, erreicht werden kann. Die größten Nachteile kommen erst bei großen Objekten zum Vorschein. Filme können große Objekte besser aufnehmen, da alle Informationen und alle mögliche Betrachtungswinkel, durch optische Prozesse auf dem Film liegen. Durch solch hochauflösende CCD-Kameras, die beispielsweise Hologramme von Wolken (Wolkenphysik) erstellen sollen, müssen viel zu hohe Datenmengen verarbeiten.

Transmissionshologramm
(Artikel für Wikipedia 07-JAN-2006)

Durchgangshologramme bzw. Transmissionshologramme unterscheiden sich von Reflexionshologrammen dadurch, dass die Objektwelle des aufzunehmenden Gegenstandes und die Bezugswelle, die Photoplatte von einer Seite belichten. Blickt man durch das entwickelte Hologramm, sieht man das virtuelle Bild vom Gegenstand. Durchleuchtet man es hingegen mit einem Laser kann man auf einem Schirm, das reelle Bild sichtbar machen (Reflexionshologramme sind nicht durchsichtig; sie reflektieren das rekonstruierende Licht).

Man kann ein Transmissionshologramm aufnehmen, indem man einen aufgeweiteten Laserstrahl durch einen halb durchlässigen Spiegel teilt und mit einem der Strahlen den Gegenstand beleuchtet. Dieser reflektiert und streut das ankommende Licht. Die dadurch entstandenen Objektwellen, treffen nun auf den transparenten, lichtempfindlichen Film und bilden durch Interferenz mit der, bei der Teilung der Strahlen entstandenen Referenzwelle (Bezugswelle), eine Art Beugungsgitter. Beide Wellen kommen dabei von einer Seite, sodass im Photofilm, mit einer gewissen Dicke, Schwärzungen mit einer zur Photoplatte senkrechten Ausdehnung entstehen. Aus diesem Grund ist das Durchgangshologramm durchsichtig.

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