FACHARBEIT HOLOGRAPHIE
- Grundlagen und Andwendungen -

Quelle: http://www.keekey.de/school/facharbeit_holographie.pdf
- Facharbeit mit Bildern -

Erstellt: 12. Februar 2006

Autor: KEEKey, Willi-Graf-Gymnasium

Alle Angaben ohne Gewähr.





































Inhaltsverzeichnis

1 Von der Photographie zur Holographie 3


2 Entwicklungsgeschichte der Holographie 4


3 Eigenschaften und Besonderheiten von Licht im Bezug auf die Holographie 5

3.1 Wellencharakter von Licht 5

3.2 Kohärenz 5

3.3 Interferenzerscheinungen beim Erstellen eines Gitters 5

3.4 Beugung 7


4 Transmissionsholographie 10

4.1Transmissionshologramm eines einfachen transparenten Gegenstandes 10

4.1.1 Aufnahme 10

4.1.2 Rekonstruktion 10

4.1.3 Reelles Bild 11

4.1.4 Tiefenverkehrender-Effekt beim reellen Bild 11

4.1.5 Virtuelles Bild 12

4.1.6 Vorstellung eines virtuellen Bildes anhand eines Fenster- oder Lupenvergleichs 12

4.2 Hologramme komplexer Objekte 12

4.3 Abschätzung der Größenordnungen 13


5 Reflexionsholographie 15

5.1 Aufnahme 15

5.2 Rekonstruktion 16

5.2.1 Braggsche Ebenen 16

5.2.2 Der Blick in den Spiegel 17


6 Anwendungen der Holographie 18

6.1 Holographisch-Optische Elemente (HOE) 18

6.2 Holographische Interferometrie 19

6.2.1 Veranschaulichung des Grundprinzips 19

6.2.2 Doppenbelichtungstechnik 20

6.2.3 Realzeit-Methode 20

6.2.4 Methode des zeitlichen Mittels 21

6.2.4.1 Theoretische Vorstellung 21

6.2.4.2 Praktische Anwendung 21

6.3 Archäologie 22

6.4 Echtheitszertifikate 22

6.5 Digitale Holographie 23

6.5.1 Volumenholographischer Datenspeicher 23

6.5.2 Eigenschaften von Hologrammen im Bezug auf Datenspeicherung in Volumenhologrammen 23

6.5.3 Funktionsweise von holographischen Datenträgern 23

6.5.4 Holographic Versatile Disc (HVD) 24

6.6 Weitere Anwendungsmöglichkeiten 24


Anhang 26

Literaturverzeichnis 29

Bildnachweis 32

Erklärung 34



1 Von der Photographie zur Holographie


Seit 1826 ist es möglich Bilder auf einer Photoplatte, später auf einem Film und heute sogar digital festzuhalten. Den Bildern von damals fehlte zwar noch die Bewegung, aber mit der Erfindung der Filmkamera konnte auch dieser Makel schnell beseitigt werden. Im großen und ganzen spiegeln sie jedoch die reale Welt sehr gut wieder.

Tun sie das wirklich? Fehlt einem Bild vom Grand Canyon, einem Film über Raumschiffe, die über uns hinwegfliegen und sogar Computerspielen, in denen man durch immer realer erscheinende Welten spaziert nicht irgend etwas? Doch, es fehlt die Tiefe. Egal, wie man ein Bild aufnimmt, man speichert immer nur die Intensitätsverteilung des von einem Gegenstand reflektierten Lichtes auf eine zweidiminsionale Ebene. Stereobilder, wie sie im Prinzip auch in 3D-Kinos verwendet werden, nehmen ein Bild aus zwei Perspektiven auf, und zeigen jedem Auge eine dieser Aufnahmen. So entsteht im Kopf der Eindruck eines dreidiminsionalen Gegenstandes. Bewegt man aber den Kopf, sieht man das Objekt immer noch aus der gleichen, zuvor aufgenommenen Perspektive. Viel besser wäre es hingegen, das Feld aller Lichtwellen, die von einem Objekt reflektiert werden, aufzuzeichnen und später zu rekonstruieren. Man müsste also alle Informationen über die Lichtwellen kennen und aufzeichnen. Zu diesen Informationen gehören neben der Amplitude und somit der Intensität, die man durch photochemische Prozesse leicht auf einem Film festhalten kann, auch die Phase einer Welle.















2 Entwicklungsgeschichte der Holographie

F. Zernike entwickelte bereits 1935 die Idee, "die Phasenverteilung mittels eines kohärenten Hintergrunds in eine Amplitudenverteilung umzuwandeln" (Holokit Handbuch, S. 12). Diese könnte man auf einer Photoplatte festhalten. Eine Vorstellung, wie man die Phaseninformationen rekonstruieren kann, hatte 1947 Professor Dennis Gabor, der eine Lösung suchte, einen Öffnungsfehler bei Elektronenmikroskopen zu korregieren. Er gilt als "Vater der Holographie", da er in der Theorie als erster alle Informationen über das Wellenfeld eines Objektes, "ganz aufzeichnen“ und wiedergeben konnte. So nannte er die entstehenden Bilder auch Hologramme, was soviel wie "ganz aufzeichnen" bedeutet.

Die Holographie hatte jedoch das Problem, dass ihr die passende kohärente Lichtquelle sowie ideale Speichermaterialien fehlten, um tatsächlich brauchbare Hologramme zu erstellen. Durch die Erfindung des Lasers im Jahre 1960, der als einzige Lichtquelle kohärentes Licht einer Wellenlänge ausendet, konnten die Physiker E.N. Leight und J. Upatnieks die Theorien von Gabor bestätigen und das Aufnahmeverfahren verbessern. Der Physiker Y.N. Denisyuk konnte sogar ganz neue Aufnahmetechniken und Hologrammarten1 entwickeln.

Da sich viele Anwendungsbereiche für die Holographie finden ließen, wie "die Bedeutung der bei der Holographie normalerweise störenden Interferenzstreifen für die Meß- und Prüftechnik" (Holokit Handbuch, S.13), erhielt Dennis Gabor 1971 schließlich den Nobelpreis.





















3 Eigenschaften und Besonderheiten von Licht im Bezug auf die Holographie


3.1 Wellencharakter von Licht

Licht hat neben Teilchencharakter, der hauptächlich für die photochemischen Prozesse auf der Photoplatte wichtig ist, auch noch, den für das Verständnis des Aufnahmeprinzips entscheidenden Wellencharakter. Dieser ermöglicht eine Vorstellung darüber, wie das Licht durch Interferenz und Beugung, auf einem Film die Informationen über das vom Gegenstand reflektierte Wellenfeld aufzeichnet.


3.2 Kohärenz

Man verwendet einen Laser, da er kohärentes Licht einer bestimmten Wellenlänge aussendet, welches die Voraussetzung für eine holographische Aufnahme ist.

Kohärenz bedeuted eigentlich "zusammenhängend" (Wikipedia - Kohärenz). Es beschreibt beispielsweise, die Eigenschaften einer Lichtquelle (in unserem Fall eines Lasers) Licht auszusenden, welches sich mit fester Frequenz, Richtung, Polarisation und Phase "bewegt". Gleiche Frequenz und konstante Phasendifferenz sind die Voraussetzungen dafür, dass Wellenzüge miteinander interferieren können.


3.3 Interferenzerscheinungen beim Erstellen eines Gitters

Um sich nun grundsätzlich klarzumachen, wie eine Photoplatte durch zwei miteinander interferierenden Wellen die Informationen über das Wellenfeld speichern kann, betrachten wir uns einen Versuchsaufbau, mit dem man ein optisches Gitter erzeugen kann.


Abblidung 3.31

Bestrahlt man eine Photoplatte gleichzeitig mit kohätentem Licht unter unterschiedlichen Winkel θ, so entstehen durch Interferenz zum Beispiel Stellen mit ständigen "Wellenbergen" und "Wellentälern", sowie Stellen an denen Wellenberg und Wellental aufeinander treffen. Dort, wo die Maxima oder die Minima aufeinander treffen, wird der Film belichtet und somit geschwärzt. An jenen anderen Stellen heben sich die Amplituden der Wellen auf und sie bleiben unbelichtet. Die Teile dazwischen schwärzen sich je nach dem verbleibenden Betrag der Intensität.

Abbildung 3.32 und Abbildung 3.33


Man hat dadurch die Information über die Phasenbeziehung der Wellen in eine Intensitätsverteilung auf dem Film umgewandelt, und somit diese Informationen gespeichert.

Damit bilden sich Streifen, die senkrecht zur Oberfläche verlaufen. Man kann sich dies beispielsweise durch zwei Bleistifte, die man entlang der Wellenfronten von Abbildung 3.34 bewegt klarmachen. Der Abstand der Streifen hängt von der Wellenlänge und ihrer Phasenwinkeldiffernz ab. Dabei gilt, je länger die Wellenlänge ist, desto größer ist der Abstand der Beugungstreifen. Stellt man sich die Platte nun noch als drediminsionales Objekt (mit einer Tiefe in die Zeichenebene) vor, auf das die Wellenfronten, deren Maxima auf Grund der Kohärenz übereinander liegen, treffen, so entsteht ein regelrechtes Gitter.

Abbildung 3.342


3.4 Beugung

Mit Hilfe des erstellten Gitters3, kann man sich auch das grundsätzliche Prinzip der Rekonstruktion eines Hologramms verdeutlichen.

Zunächst machen wir uns jedoch das Zustandekommen der Beugung von Wellenzügen am Huygens´schem Prinzip klar. Dazu lassen wir eine Wellenfront schräg auf ein Gitter treffen. Jeder "Gitterstab" ist dabei der Erreger einer neuen Kugelwelle. Da die Wellenzüge zeitlich versetzt an den "Stäben" ankommen bilden die entstandenen Kugelwellen neue Wellenfronten in neue Richtungen.

Abbildug 3.41


Bei unserem erstellten Gitter haben wir im Prinzip die Information über das entstandene Wellenfeld der beiden Strahlen aufgezeichnet. Wir haben also schon ein erstes, einfaches Hologramm erstellt, welches im wesentlichen einer Aufzeichnung, eines strukturlosen Gegenstandes ohne Informationen entspricht. Die senkrecht zur Photoplatte auftreffende Wellenfront wäre somit unser Bezugsstrahl, und die zweite unser Objektstrahl gewesen. Diese Informationen können wir nun wieder rekonstruieren, indem man die Photoplatte mit dem selben Laserstrahl, aus gleicher Richtung, wie der Bezugsstrahl beleuchtet. Durch ihn erhält man nun, nach dem Huygens´schem Prinzip, drei Wellenfronten in drei verschiedene Richtungen.

Abbildug 3.42

Es entstehen also drei Strahlen hinter dem Gitter. Der Strahl senkrecht zum Gitter entspricht der Wellenfront des Referenzstrahls (nullte Ordnung). Einer der beiden anderen Strahlen (erster Ordnung) hat dabei die Richtung des urspünglichen Objektstrahls.4

Abbildung 3.43
























4 Transmissionsholographie

    1. Transmissionshologramm eines einfachen transparenten Gegenstandes

Bis jetzt haben wir die Grundlagen für die Aufnahme und Wiedergabe eines Hologramms, welches die Informationen über zwei ebene Wellen trägt, kennengelernt.

Um die Vorgänge bei komplexen Objekten zu verstehen, versuchen wir, ein Hologramm von einem einfachen transparenten Gegenstand - dem Gitter - zu erstellen.


4.1.1 Aufnahme

Unser Gitter hat eine einfache periodische Struktur, die das ankommende Laserlicht in drei Richtungen beugt. Man kann sich vorstellen, dass jede einzelne der drei entstandenen Wellenfronten mit dem Bezugsstrahl auf der Photoplatte, wie in Abbildung 3.32 gezeigt, interferiert. Jede Wellenfront schließt dabei einen anderen Winkel θ mit der Bezugswelle ein. Es entsteht praktisch dreimal ein etwas verschobenes Gitter wie in Abbildung 3.32.

Abbildung 4.11

Durch Inteferenz wurde so die Phaseninformation über die vom Gitter kommende Objektwelle gespeichert. Das Wellenfeld wurde aufgezeichnet.


4.1.2 Rekonstruktion

Um die auf dem entwickelten Film gespeicherten Informationen über das ausgesandte Wellenfeld des Gitters zu rekonstruieren, beleuchtet man ihn wieder mit dem Bezugsstrahl aus gleicher Richtung. Die Wellenfronten des Bezugsstrahls werden am Hologramm so gebeugt, dass auf der anderen Seite das aufgezeichnete Wellenfeld entsteht.


4.1.3 Reelles Bild

Vorstellen kann man sich die Rekostruktion mit folgender Überlegung: Das aufgenommene Gitter beugt das Licht in drei Richtungen (siehe Abbildung 3.42). Auf der Photoplatte bilden diese, dreimal Intefernzerscheinungen wie in Abbildung 3.32.

Beleuchtet man nun dieses Hologramm wieder mit dem Bezugsstrahl, wird das Licht an jeder der drei Stellen dreimal gebeugt. Dabei sind nur die Strahlen von Bedeutung, die sich wieder in einem Punkt treffen und somit das reelle Bild des urspünglichen Gitters auf einem Schirm abbilden.

Abbildung 4.12


4.1.4 Tiefenverkehrender-Effekt beim reellen Bild

Teilweise wird das reelle Bild auch als konjugiertes Bild bezeichnet. Dieser Ausdruck erscheint passender, wenn man sich dieses Bild auf einem Schirm ansieht. Man sieht ein umgekehrtes, beziehungsweise tiefenverkehrtes Bild. Es erscheint einem, als wäre der Punkt der am nächsten liegt, am weitesten entfernt. Nimmt man zum Beispiel zwei Tassen auf, die schräg voreinander stehen und sich teilweise verdecken, erscheint es einem beim konjugierten Bild, als sei die hintere Tasse vor der anderen, obwohl sie von der vorderen teilweise verdeckt wird.

Dieser Effekt wird dadurch hervorgerufen, dass die gebeugten Wellen, die zum reellen Bild führen, die umgekehrte bzw. negative Phase tragen. Somit ist das reelle Bild nur von begrenztem Nutzen. Man könnte natürlich die Phase wieder umkehren, indem man ein Hologramm vom Wellenfeld des reellen Bildes machen würde.




4.1.5 Virtuelles Bild

Ein weiteres Bild kann betrachtet werden, wenn man durch das ausgeleuchtete Hologramm wie durch ein Fenster hindurchsieht. Anders als bei der Abbildung des reellen Bildes, kann man hier ein virtuelles Bild von dem nicht mehr vorhandenen Gegenstand, dem Gitter, sehen.

Ein bessere Vorstellung, gibt der Begriff "Wellenfeld": Das bei der Aufnahme festgehaltene Wellenfeld wird orginalgetreu rekonstruiert. Man sieht also nicht das tatsächliche Objekt hinter dem Hologramm, sondern nur das Wellenfeld, welches sich ergibt, würde das Objekt dort stehen.


4.1.6 Vorstellung eines virtuellen Bildes anhand eines Fenster- oder Lupen-vergleichs

Man kann sich das virtuelle Bild eines Transmissionshologramms sehr gut vorstellen, wenn man durch ein Fenster blickt. Man sieht Gegenstände hinter einem Transmissionshologramm genau wie hinter einem Fenster. Ändert man die Blickrichtung beim Hinaussehen, ändert sich auch die Perspektive. Man kann Details erkennen, die aus einem anderen Blickwinkel verborgen bleiben. Will man auf einen weiter entfernten Punkt sehen, muss sich das Auge neu fokusieren. Außerdem könnte man das Fenster, wie das Hologramm, bis auf einen kleinen Teil zukleben. Geht man nun näher heran, sieht man auch durch ein winziges Loch - wenn auch nur aus einer Perspektive - die gesamte Szenerie. In jedem Punkt eines Transmissionshologramms stecken also alle Informationen, aus einer Blickrichtung.

Auch eine Lupe beugt Licht wie ein Trasmissionshologramm. Liest man einen Text mit einer Lupe, sieht man nicht das tatsächliche Wellenfeld, das vom Text ausgeht, sondern ein gebeugtes virtuelles Bild davon.


4.2 Hologramme komplexer Objekte

Ein Hologramm eines komplexen Gegenstandes, wie beispielsweise einer Schachfigur, beruht auf demselben Prinzip, wie das Hologramm des Gitters. Jeder Punkt des Gegenstandes ist, wie es das Huygens´sche Prinzip verlangt, Erreger einer kugelförmigen Welle, die von der Oberfläche reflektiert wird. Der Gegenstand moduliert in gewisser Weise die ebene Objektwelle.

Abbildung 4.21


Durch diese Modulation sind auch die Amplituden der Kugelwellen unterschiedlich. Je stärker ein Punkt beleuchtet wird, desto größer ist die Amplitude und desto stärker wird die Photoplatte an dieser Stelle belichtet. Ob ein Punkt also eher hell oder dunkel ist, wird "in der Sichtbarkeit der sich ergebenden Streifen verschlüsselt" (Eugene Hecht, Optik, S. 632). Die Kugelwellen interferieren mit dem Bezugsstrahl und zeichnen das vom Objekt ausgehende Wellenfeld auf.


4.3 Abschätzung der Größenordnungen

Die relative Phase zwischen Objekt- und Bezugswelle schwangt so stark von Punkt zu Punkt, dass eine Vorstellung der einzelnen Wellenfelder schwierig wird. Hier ist es tatsächlich nur noch vorstellbar, wenn man davon ausgeht, dass das am Gegenstand reflektierte Licht ein Wellenfeld aus sich überlagernden Kugelwellen ergibt, welches aufgezeichnet wird.

Abbildung 4.315




Jedoch erlaubt diese Vorstellung über die starke Abhängigkeit des Ortes der ausgesendeten Kugelwelle und der "winzigen" Wellenlänge des Lichts eine grobe Abschätzung der auf dem Film entscheidenten Größenordnung der Schwärzungsverteilung. Sie liegt im Nano-Meter Bereich. Das heißt, dass Filme zum Erstellen präzieser Hologramme eine sehr hohe Auflösung brauchen um die relative Phase der beiden Wellen abzubilden. Außerdem kann jede Art von Erschütterung während der Aufnahme, auch in einem Bereich von λ/4, also von ungefähr 100 Nanometern dazu führen, dass die Aufnahme unbrauchbar wird. Es wären dabei Teile belichtet worden, an denen eigentlich eine destruktive Inteferenz auftritt. Das hieße, der Film wäre komplett belichtet, also Schwarz.

Abbildung 4.32


Blickt man auf ein (Transmissions-)Hologramm, fallen einem oft konzentrische Kreise auf. Man möchte meinen, wenn man sich beispielsweise die Fesnelsche Zonenplatte6 ansieht, dass diese Kreise die entscheidenden Informationen über das Objekt tragen. Jedoch befinden wir uns im Nanometer-Bereich, das heißt, die eigentlichen Informationen über komplexe Objekte finden sich erst unter der Betrachtung mit einem Mikroskop. Die, in der Regel, störenden Kreise kommen durch unsaubere Versuchsaufbauteile zustande, beziehungsweise einfach durch Staubteilchen im Strahlengang. Sie sagen aber nichts über den aufgezeichneten Gegenstand aus.

Abbildung 4.33


























5 Reflexionsholographie


Der sichtbare Unterschied zwischen Transmissions- und Reflexionshologrammen liegt darin, dass man das Licht bei der Rekonstruktion nicht mehr durch das Hologramm schickt, sondern es von diesem reflektiert wird. Man muss also bei der Aufnahme eine andere Anordnung des Aufbaus wählen, damit keine gitterähnliche, sondern eine spiegelähnliche Struktur entsteht.


5.1 Aufnahme

Man benötigt im Prinzip die gleichen Vorraussetzungen wie beim Erstellen eines Transmissionshologramms. Bezugs- und Objektstrahl treffen nun aber jeweils von der entgegengesetzten Seite auf die Photoplatte und erzeugen so eine stehende Welle.

Abbildung 5.11


Die Wellenfronten bilden in dem Film, der eine gewisse Dicke (ca. 10-20 Mikrometer) besitzt, Schwärzungen, die im großen und ganzen parallel zur Oberfläche verlaufen. Man kann sich das wieder mit Hilfe zweier Bleistifte klarmachen, die man entlang der Wellenfronten zweier ebener Wellen bewegt. Da es sich um stehende Wellen handelt, wird der Film überall dort belichtet, wo keine "Knoten" liegen. Die Belichtungsstärke hängt von der Phasenbeziehung ab. Ist jedoch ein Knoten vorhanden, herrscht hier destruktive Interferenz und der Film wird an dieser Stelle nicht belichtet, bleibt also durchsichtig. "Das Interferenzmuster [wird] in der Tiefe des Films gespeichert" (Wikipedia – Holographie). So kann auch der Ausdruck „Volumenhologramm“ verwendet werden.







5.2 Rekonstruktion

Die resultierenden Schwärzungen beziehungsweise Beugungsstreifen, erstrecken sich wie Ebenen oder Bänder, die parallel zur Oberfläche liegen, durch den Film. Jede dieser Ebenen kann als eigenständiges Hologramm gesehen werden, welches die Rekonstruktionswelle, ähnlich wie ein Gitter, die Maxima auch bei der Reflexion abbildet, reflektieren und interferieren lässt.


5.2.1 Braggsche Ebenen

Die Ebenen besitzen die Eigenschaften eines Kristalls an dem Röntgen-Strahlen reflektiert werden (man könnte sie als "Braggsche Ebenen" (Holokit Handbuch, S. 23) bezeichnen). Es können, nach der Bragg-Beziehung, nur bestimmte Wellenlängen unter bestimmten Winkeln interferieren und reflektiert werden. Bei der Rekonstruktion tritt "eine maximale Verstärkung" (Holokit Handbuch, S. 25) auf, wenn die Welle der Bezugswelle gleicht, und unter gleichem Winkel einfällt. So ist es möglich, das Hologramm mit inkohärentem Licht - Weißlicht oder Sonnenlicht - zu rekonstruieren, da die entsprechende Wellenlänge für die Rekonstruktion aus dem Spektrum herausgefiltert wird. Bestrahlt man es hingegen mit einem Laser, der in seinen Eigenschaften dem der Bezugswelle gleicht, kann man unter den unterschiedlichen Winkeln, die Informationen der einzelnen Schichten sichtbar machen. Man könnte also umgekehrt auch ausgewählte Informationen, beziehungsweise Hologramme in die einzelnen Schichten speichern und später unter Veränderung des Winkels abrufen.

Abbildung 5.21










5.2.2 Der Blick in den Spiegel

Beleuchtet man ein Reflexionshologramm mit einer Lichtquelle, in der die Wellenlänge, enthalten ist die bei der Aufzeichnung verwendet wurde, wird das Licht zurück zum Betrachter geworfen, sodass er ein virtuelles Bild hinter dem Hologramm sieht. Dies ist vergleichbar mit einem Blick in einen Spiegel.

Beleuchtet man einen Gegenstand, so sendet er ein Wellenfeld aus, welches über einen Spiegel reflektiert wird. Sieht man sich das Objekt im Spiegel an, sieht man das virtuelle Bild des Gegenstandes. Verändert man die Blickrichtung, sieht man das Objekt aus einer anderen Perspektive. Der Unterschied zum Reflexionhologramm liegt im Prinzip nur darin, dass es das Wellenfeld des Gegenstands aufzeichnet, um es später wiederzugeben.

Durch die besonderen Eigenschaften des Reflexionshologrammms ist jedoch auch möglich, Spiegel mit besonderen Eigenschaften für spezielle Versuchsanordnungen zu erstellen. Ein Beispiel wäre ein Spiegel mit einem anderen Einfallswinkel als Austrittswinkel.





















6 Anwendungen der Holographie


Die Holographie ist ein relativ junges Gebiet der Physik. So sind wahrscheinlich noch längst nicht alle Anwendungsmöglichkeiten erforscht. An dieser Stelle sollen einige der bekannteren Möglichkeiten gezeigt werden.


6.1 Holographisch-Optische Elemente (HOE)

Um zu verstehen, wie durch Interferenzerscheinungen zweier Wellen, ein Hologramm entstehen kann, haben wir uns bereits mit dem Erstellen eines Gitters befasst. Ein so hergestelltes Gitter legt nahe, dass man durch die Holographie optische Bauteile, wie Gitter, besondere Spiegel und linsenartige Hologramme herstellen kann. Es ist mit Hologrammen möglich, aus einer Lichtquelle jede Art von Wellenfeld zu erzeugen. So beugen spezielle Gitter, die mit Computern errechnet werden können, ebene Wellenzüge genauso, wie sie für eine Versuchsanordnung benötigt werden. Sie können das Licht in einem Brennpunkt sammeln, einen Strahl aufweiten, teilen und reflektieren oder sogar Wellenlängen selektieren. Ein HOE wäre also gleichzeitig in der Lage die Eigenschaften von Gittern, Spiegeln, Linsen und sogar Prismen in einer sehr dünnen, kleinen Schicht zu vereinen und damit zu ersetzen. Dabei bieten sie nicht nur den Vorteil, extrem klein und leicht zu sein, sowie viele komplizierte Aufgaben gleichzeitig zu erledigen, sondern sie sind dabei auch sehr kostengünstig. So ermöglichen erst die HOEs, die Funktion von Barcode-Scannern, und "Visieranzeigen in Flugzeugcockpits" (Eugene Hecht, Optik, S. 645), bei denen der Pilot durch einen eigentlich durchsichtigen Bildschirm Informationen bekommt.


6.2 Holographische Interferometrie

Die Anfälligkeit der Holographie, auf kleinste Veränderungen im Nanometer-Bereich, zu reagieren, macht man sich in der zerstörungsfreien Materialanalyse, zum Beipiel im Auto- und Flugzeugbau, zunutzten. Man kann dabei beobachten, wie sich ein Körper verhält, wenn er beispielsweise erwärmt, zum Schwingen gebracht oder einer großen Belastung ausgesetzt wird.








6.2.1 Veranschaulichung des Grundprinzips

Um den grundsätzlichen Gedanken dieser Materialanalyse zu verstehen, stelle man sich zwei Fresnelsche Zonenplatten vor, von denen eine das Hologramm des Gegenstandes in Ruhe darstellt, die andere hingegen eines von dem verformten Gegenstand. Legt man diese beiden "Hologramme" übereinander, so entstehen Beugungstreifen, welche die Stärke der Verformung zeigen. Veranschaulichen kann man sich dies, indem man zwei identische, auf Folien kopierte Fresnelsche Zonenplatten, auf einem Overhead Projektor exakt übereinander legt. Biegt man nun die obere Folie, was der Aufnahme eines verformten Gegenstandes entspricht, so entsteht ein normalerweise störendes Interferenz-Muster.


Abbildung 6.21 und Abbildung 6.22


6.2.2 Doppenbelichtungstechnik

Um einen Gegenstand auf Verformung bei Erwärmung zu untersuchen, macht man von ihm bei der Doppelbelichtungstechnik eine holographische Aufnahme unter Normalbedingungen. Vor der Entwicklung belichtet man den Film nochmals mit dem nun verformten, erwärmten Gegenstand. Man zeichnet ein Wellenfeld auf, das sich nur bei verformten Stellen, durch Änderung der Weglänge oder des Reflexionswinkelns ändert. Bei der Rekonstruktion des doppelt belichteten Hologrammes überlagern sich die zwei aufgezeichneten Wellenfelder und bilden ein Beugungsmuster, an dem man die Bereiche und die Stärke der Verformung sehr exakt ablesen kann. Dieses Verfahren dient hauptsächlich dazu, einen Unterschied zwischen zwei bestimmten Zuständen festzuhalten.


Abbildung 6.23


6.2.3 Realzeit-Methode

Interssanter ist jedoch oft die Analyse eines Objekts während der Verformung, beziehungsweise in vielen Zwischenzuständen. Da man nur zwei sich überlagernde Wellenfelder benötigt, macht man eine Aufnahme vom Wellenfeld des Objekts in einem Anfangszustand. Das Objekt wird dann mit dem virtuellen Bild des entwickelten Hologramms überlagert. Verändert man nun den Zustand des Objekts, kann man die sich ergebenden Beugungstreifen in Echtzeit sehen und photographisch festhalten.


6.2.4 Methode des zeitlichen Mittels

Um bei Autos stöhrende Geräusche zu vermeiden, werden häufig Schwingungsanalysen an einzelnen Bauteilen und zum Teil sogar am ganzen Auto durchgeführt.


6.2.4.1 Theoretische Vorstellung

Um sich das Prinzip klarzumachen, stellen wir uns eine ebene Metallplatte vor, die so aufgestellt wird, dass auf dem Hologramm alle Wellen destruktiv interferieren würden.7 Der Film wird nun solange mit der in Schwingung versetzten Platte belichtet, bis diese einige Schwingungen vollzogen hat. Es entsteht ein Hologramm, das aus sehr vielen überlagerten Bildern besteht. Stationäre Stellen, in der Regel die Knotenpunkte einer in Schwingung versetzten Platte, werden so nicht belichtet, während der Rest, je nach Phasenwinkeldifferenz unterschiedlich stark belichtet wird. An der Intensitätsverteilung der restlichen Stellen kann so die Stärke der Schwingung abgelesen werden. Die Schwärzungen kommen zustande, da sich die Weglänge des reflektierten Lichtes ständig ändert, und so die destruktive Interferenz periodisch aufgehoben und der Film somit belichtet wird.

6.2.4.2 Praktische Anwendung

In der Praxis will man natürlich nicht völlig ebene Flächen analysieren, sondern sehr komplexe Objekte. Ein Hologramm von einem unbewegten Objekt trägt alle Informationen um das Bild orginalgetreu zu rekonstruieren. Teile, die sich während der Aufnahme bewegen, können nicht aufgezeichnet werden. Hier entstehen geschwärzte Bereiche, die dann bei der Rekonstruktion des Hologramms alle schwingenden Teile darstellen.

Abbildung 6.24


6.3 Archäologie

Eine sehr gute Anwendungsmöglichkeit findet die Holographie in der Archäologie. So können zum Beispiel präzieseste Hologramme von seltenen Fundstücken erzeugt werden, die ohne die Gefahr bei einem Transport zu Bruch zu gehen, an viele Wissenschaftler oder Museen zur Analyse und platzsparenden Archivierung weitergegeben werden können. Durch die Holographie ist es möglich, exakte Aufnahmen der Oberflächenstruktur zu machen. Dadurch, dass sie kleinste Vertiefungen festhalten kann, eignet sie sich beispielsweise bestens zur Entzifferung von mäßig erhaltenen Keilschriften.


6.4 Echtheitszertifikate

Folien- beziehungsweise Prägehologramme finden sich im Alltag auf Geldscheinen, Ausweisen und Scheckkarten wieder. Da diese praktisch nicht ohne Vorlage reproduzierbar, aber durch ihr Material und ein unaufwendiges Prägeverfahren sehr günstig herstellbar sind, gehören sie wohl zu den bekanntesten aller Hologrammtypen. Um ein Prägehologramm zu erstellen, benötigt man in erster Linie den passenden „Stempel“ (Diplomarbeit von Michael M. Kraft, S. 14). Dazu wird ein Transmissionshologramm mit einem bestimmten Material angefertigt. Dieses bildet die Gitterstruktur als Vertiefungen ab, die fixiert werden können. So kann ein einzigartiger Stempel erstellt werden, der, wenn er nicht vorhanden ist, einen fälschungssicheren Abdruck in einer speziellen Folie hinterlässt. Auch hier gilt, wie bei jedem Transmissionshologramm, dass in jedem Punkt des Stempels, die gesamte Information über das Objekt vorhanden ist. Alleine um einen Stempel abzuändern, müsste man also jeden seiner Punkte verändern. Da das praktisch fast unmöglich ist, müsste zumindest die Vorlage vorhanden sein, um solch einen Stempel zu fälschen.

6.5 Digitale Holographie

Hologramme beschränken sich nicht nur auf Photoplatten und Filme. Wird der Film zum Beispiel durch eine CCD-Kamera erstezt, die eigentlich in jeder normalen Digitalkamera enthalten ist, so kann man Hologramme direkt digital weiterverarbeiten, ohne sie vorher einzuscannen. Außerdem ist es mit Hilfe von Computerprogrammen möglich, die Intensitätsverteilung zu berechnen, die sich durch ein Objekt auf einem Film ergeben würde. Erstellen kann man im Endeffekt Hologramme von jedem virtuellen Gegenstand, oder Hologramme mit speziellen Eigenschaften, wie sie bei holographisch-optischen Elementen benötigt werden.


6.5.1 Volumenholographischer Datenspeicher

Durch die besonderen Eigenschaften von Reflexionshologrammen, dass man Informationen in mehreren Schichten abspeichern und nur unter bestimmten Winkeln mit bestimmten Wellenlängen wieder auslesen kann, ist es möglich, unter Veränderung einer dieser Faktoren, eine Vielzahl an Bildern in einem kleinen kristallähnlichen Körper – einem Volumenhologramm - abzuspeichern. So wäre es möglich, ganze Kunstsammlungen in einem kleinen Kristall zu speichern.


6.5.2 Eigenschaften von Hologrammen im Bezug auf Datenspeicherung in Volumenhologrammen

Allgemein ist es nicht nur möglich ein Hologramm aufzuzeichnen, indem man die Phaseninformationen durch Interferenz in eine Amplitudeninformation umwandelt, sondern es ist, mit bestimmten Materialien, auch möglich diese Informationen durch Veränderung des Brechungsindexes festzuhalten. Um eine grobe Vorstellung davon zu bekommen, stelle man sich viele winzige Spiegel in einem Kristall vor, die das Licht jeweils so in verschiedene Richtungen reflektieren, dass dadurch das aufgezeichnete Wellenfeld gebildet wird. Die meisten holographischen Speichermedien, bauen auf diesem Prinzip eines Phasenhologrammes auf.




6.5.3 Funktionsweise von holographischen Datenträgern

Durch die Eigenschaften von Volumenhologrammen wäre es theoretisch möglich, in das Volumen einer Compact Disk (CD) zehn Terabyte an Daten zu speichern. Mit der neuesten HVD-Technologie (Holographic Versatile Disc) ist man praktisch jedoch erst in der Lage 200 Gigabyte in solch einem Volumen abzuspeichern.

Um in Volumenhologrammen sinnvoll digitale Daten zu speichern, muss man sich häufig eine ihrer anderen Eigenschaften zunutze machen, da die benötigte Bewegung des Lasers, um verschiedene Winkel oder eine mögliche Wellenlängenänderung zu erreichen, die Zugriffszeit erheblich steigern würde.

Man weiß jedoch, dass in einem Reflexionshologramm mit verschiedenen Wellenlängen aufgenommene Bilder gespeichert werden können. Da wir die Wellenlänge jedoch nicht verändern wollen, verändert man jeweils die Phase der Referenzwelle. Die digitalen Informationen werden phasenkodiert und können so mit gleicher Wellenlänge und ohne Veränderung des Winkels wieder abgerufen werden. Die Hilfsinformation, mit welcher Phase welche Daten aufgezeichnet und wo diese gespeichert wurden, könnte man in einer zweiten Datenträgerschicht speichern.


6.5.4 Holographic Versatile Disc (HVD)

Ähnliche Verfahren macht man sich bei der HVD-Technologie zunutze. Da Compact Discs (CD) und und Digital Versatile Discs (DVD) nur in der Lage sind, Informationen auf zweidiminsionalen Ebenen zu speichern, diese aber inzwischen so dicht gepackt sind, dass nicht mehr Informationen auf eine solche Ebene passen, wird derzeit eine „Disc“ entwickelt, die alle Informationen in dem Volumen der Speicherschicht ablegen kann. Vorraussichtlich werden alle nötigen Hilfsinformationen von einem zweiten Laser, der die obere Schicht ohne Beeinflussung durchdringt, auf eine weitere Schicht gespeichert. Diese HVDs sollen bis zu 3,9 Terabyte speichern können.


    1. Weitere Anwendungsmöglichkeiten

Es gibt noch weitaus mehr Anwendungsmöglichkeiten für die Holographie. In der Medizin, können mit Hilfe der Holographie, zusammen mit Endoskopie und verschiedenen Videotechniken, Aufnahmen von Organen im Inneren des menschlichen Körpers gemacht werden. Auch Zellkulturen können dreidiminsional analysiert werden.

Durch Überlagerung verschiedenfarbiger Laser, kann ein weißer Strahl erzeugt werden, der wie weißes Sonnenlicht, von einem Gegenstand reflektiert wird, eine Photoplatte belichtet und durch die Eigenschaften der Bragg-Beziehung ein farbgetreues Hologramm erstellt.

Mit akustischer Holographie ist es möglich Schallquellen zu analysieren und in viele feste und flüssige Stoffe einzudringen. So könnte man Oberflächenaufnahmen des Meeresgrunds machen, oder mit zwei Schallquellen im Wasser ein Unterseeboot anhand des Interferenzbildes an der Wasseroberfläche orten.

Abbildung 6.618

All diese Anwendungsmöglichkeiten zeigen das schier unerschöpfliche Potential der vor fast 60 Jahren entwickelten Holograhie und ihre Bedeutung für das digitale Zeitalter. Derzeit ist nicht abzuschätzen wie viele Möglichkeiten noch in diesem relativ jungem Feld der Physik stecken. Ob holographische Bildschirme, Computerspiele, Erlebnisparks und letztlich das aus „Star Trek“ bekannte „Holodeck“, tatsächlich realisiert werden, bleibt abzuwarten. Es wird sich wahrscheinlich jedoch noch einiges finden, auf das man heutzutage noch nicht gekommen ist. So wie sich vor 60 Jahren auch noch niemand vorstellen konnte, dass wir irgendwann terabyteweise Daten auf zwölf Zentimeter großen silbernen Scheiben speichern können.











Anhang

Die hier liegenden Abschnitte fanden leider keinen Platz in der Arbeit, da sie entweder nicht für das grundsätzliche Verständnis der Holographie wichtig waren, oder es einfach neuere Versionen davon gibt.


Versuchsaufbau zum Erstellen eines Transmissionshologramms

Um ein Hologramm zu erstellen benötigt man immer einen Objekt- und einen Bezugsstrahl die, im optimalen Fall, aus einer Lichtquelle stammen. Dennis Gabor stellte sich vor, den aufgeweiteten Strahl zu teilen, indem er das Objekt nur in die Hälfte des Strahlengangs stellte. Die zweite Hälfte diente als Bezugsstahl. Dieses "On-Axis-Verfahren" (HolokitHandbuch S.12) hatte jedoch den Nachteil, dass sich die rekonstruierende Welle und die gebeugten Wellen überlagerten. Desshalb war es nicht möglich ein scharfes Bild abzubilden (geschweige denn überhaupt ein Bild zu erstellen!!!)

Skizze On-Axis-Verfahren

Die Physiker E.N. Leight und J. Upatnieks entwickelten aus diesen Gründen, 1963 das "Off-Axis-Verfahren". Durch ihren Versuchsaufbau gelingt es, die Anordnung für Bezugswellen und Rekostruktionswellen, von dem Objektstrahl zu trennen. Dies erreichen sie, indem sie einen halbdurchlässigen Spiegel verwenden, der den Laserstrahl teilt, und so den Objektstrahl vom Bezugsstrahl trennt.

Skizze Off-Axis-Verfahren

Da man häufig größere Objekte aufnehmen möchte, müssen beide Strahlen aufeweitet werden.


Fresnelsche Zonenplatte

An einem Staubteilchen das konzentrische Kreise auf der Photoplatte hinterlässt, kann man sich jedoch die ersten holographischen Gedanken-Aufbauten vorstellen. Dennis Gabors Vorstellung ein Hologramm zu erstellen, lag darin die ausgesendeten Kugelwellen eines Objekt mit denen eines Bezugsstrahls zu überlagern. Da liegt nahe, einen einzeiligen Aufbau zu wählen, bei dem das Objekt im Strahlengang des Bezugsstrahls liegt, da ein Teil der Strahlen ungebeugt bleibt und man so keine komplizierten Aufbauten braucht mit Strahlungsteiler und Spiegeln.

Skizze On-Axis-Verfahren Anhand eines Staubteilchens (Eugene Hecht, Optik S 628)


Farbholographie

Um ein farbgetreues Hologramm aufzunehmen, verwendet man drei verschiedenfarbige Laser. Die Farben Rot, Grün und Blau werden dabei zu einem weißen Strahl überlagert. Man kann sich bei sich von weißem Sonnenlicht vorstellen, dass das aufzunehmende Objekt dann ein farbgetreues Wellenfeld aussendet. Dieses Wellenfeld kann wiederum aufgenommen werden und mittles der Bragg-Selektivität wiedergegeben.


Einleitung

Ein Physiker wollte 1948 sein Elektronenmikroskop verbessern, ?indem er nicht nur die Intensitätsverteilung des Lichts auf einem Gegenstand aufzeichnen wollte sondern auch die Phase... Seine Idee, nämlich..., lies sich zu dieser Zeit auf Grund der fehlenden passenden Lichtquelle jedoch noch nicht umsetzten. 10? Jahre später, der Laser war inzwischen entwickelt worden, gelang es den Physikern ... & ... Gabors Vorstellungen in die Tat umzusetzen. Wieder einige Jahre später erregte dieses neue Feld der Physik, die Holographie, immer mehr aufsehen. Die Vorstellungen über 3D Plakate, 3D Fernseher und Filme erregten das Interesse. Man stellte sich vor wie man aufgrund der Holographie enorme Datenmengen speichern könnte, wie man neue "Echtheitszertifikate" herstellen könnte ... Leider fehlte auch hier die Technik. In alten Artikeln über Anwendungsgebiete der Holographie ist noch die Rede von zu geringen Datenübertragungsraten für Fernseher, das Polymer..? für die Hologramme auf, zum Beispiel, Geldscheinen war noch nicht entwickelt, und Datenmengen in einem Kristall zu speichern war auch noch ein reines Gedankenspiel.

(schluss?) Heute wird aufgrund einer simplen Idee, Wellenfelder aufzuzeichnen, die vor fast 60 Jahren entdeckt wurde um ein Elektronenmikroskop zu verbessern...

Heute besteht vielmehr das Problem darin, noch an geeignete Filme zu kommen, mit denen man ältere, einfache, analoge, holographische Aufnahmen machen kann. Warum soll man auch in einer Zeit der digitalen Photographie noch mit Filmen arbeiten? Die Photoplatte wird ersetzt durch eine CCD-Kamera, und schon hat man alle Vorteile der digitalen Welt. Da man sich im nm?-Bereich bewegt und das Auflösungsvermögen der Filme in dieser Größenordnung auch irgendwann an seine Grenze stößt, kann man bei digitalen Aufnahmen nicht einmal von dem Problem der mangelnden Auflösung sprechen. Dazu kommt, dass es inzwischen möglich ist mit Hilfe geeigneter Programme die durch Linsen entstandenen Bildfehler bei der Rekonstruktion digital "kompensieren" kann (Diplomarbeit von Alexander Stadelmaier), dh. die Auflösung eines digitalen Bildes kann dadurch wesentlich höher werden, als das bei analogen Hologrammen möglich wäre. (Aber geringeres Messvolumen, da die Datenmengen exponentiell mit der Größe des Sensor ansteigen; Bildsensor oft zu klein (siehe Wolkenaufnahmen) > Vorteil bei Film er kann viel größere Objekte aufzeichnen (siehe Wolkenaufnahmen analog))






































Literaturverzeichnis (Quellen):

W. Schwarz, C. J. Lang, Holotronic - Gesellschaft für Holographie und Elektro- Optik mbH, Holokit Handbuch, o.O. 1989


Eugene Hecht, Optik, Hamburg 1987


Protokoll des 28. Intensivkurses Laserphysik und Holographie, Drittes Physikalisches Institut, Universität Göttingen, März 1987


Prof. Dr. B. Reuter, Prof. Dr. U. Röder, Praktikum Lasertechnik – Weißlichtholographie, Fachhochschule München, o.J.


Dr. R. Sroka, Vorlesung Holographie – Einführung, Ludwid-Maximilian-Universität München


Rottenkolber Holo-System GmbH, Sonderausstellung Holographie anläßlich der Laser 87


K.Buse, E. Soergel, Holographie in Wissenschaft und Technik, in: Physik Journal, 2003/2)
















Im Internet-Lexikon nachgeschlagene Begriffe:

http://de.Wikipedia.org -

Kohärenz 05.01.06

Bragg-Gleichung 05.01.06

Fotografie 21.01.06

Holografie 05.01.06

Intensität (Physik) 05.01.06

Kohärente Strahlung 05.01.06

Phase (Schwingung) 05.01.06

Zeitliche und räumliche Kohärenz 05.01.06

Amplitude 05.01.06

Dennis Gabor 05.01.06

Fresnel-Zonenplatte 05.01.06

Holografischer Speicher 05.01.06

Interferenz (Physik) 19.01.06

Kohärenz 05.01.06

Stereografie 05.01.06

Beugung (Physik) 05.01.06

Doppelspaltexperiment 05.01.06

Huygensches Prinzip 05.01.06

Laser 05.01.06

Welle-Teilchen-Dualismus 05.01.06

HVD 05.01.06

Holographic Versatile Disc 05.01.06


Digitale Fourier-Transform Holographie aufgerufen am 04.01.06

http://www.fbf.fh-aalen.de/sg_f/Diplomarbeiten/Stadelmaier/Dipl_Arb.html


Holographie verbindet Medizin und Archäologie aufgerufen am 25.01.06

http://www.uni-protokolle.de/nachrichten/id/48559/


Digitale Holographie aufgerufen am 04.01.05

http://www.staff.uni-mainz.de/raupa/public_html/Holographie/german/DH.htm

http://www.staff.uni-mainz.de/raupa/public_html/Holographie.htm


Laboratory of Biophysics - Prosthetic cardiac valve analysis aufgerufen am 15.12.05

http://medweb.uni-muenster.de/institute/biophys/projekt1/projek1.htm



Nichtlineare Photonik, IAP, WWU Münster aufgerufen am 15.12.05

http://www.uni-muenster.de/Physik.AP/Denz/?id=research_storage&lang=de

Maxell liebäugelt mit 1,6-TByte-Holo-Disk aufgerufen am 04.01.06

http://www.speicherguide.de/magazin/aktuelles.asp?todo=de&theID=4567


Grundlagen – Hologrammtypen aufgerufen am 21.11.05

http://www.holographie-online.de/wissen/grundlagen/hologrammtypen/hologrammtypen.html


Michael M. Kraft, Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Echt-Farb-Hologrammen (Diplomarbeit), Fachhochschule Ulm, Sommersemester 2002

Quelle: http://www.sw-labor.fh-ulm.de/Diplomarbeitsdatenbank/_texte/dipl2763.pdf, aufgerufen am 12.01.06


http://www.ibp.fhg.de/akustik/aktuelles/Flyer_Holographie.pdf, aufgerufen am 13.01.06



http://www.physik.tu-muenchen.de/studium/betrieb/praktika/anfaenger/anleitungen/INT.pdf, aufgerufen am 10.11.05



















Bildnachweis:

Abblidung 3.31 Eugene Hecht, Optik S. 631

Abbildung 3.32 Eugene Hecht, Optik S. 631

Abbildung 3.33 Eugene Hecht, Optik S. 631

Abbildung 3.34 Eugene Hecht, Optik S. 638

Abbildug 3.41 Wikipedia - Huygensches Prinzip

Abbildug 3.42 Eugene Hecht, Optik S. 631

Abbildug 3.4.3 Vorlesung Dr. R. Sroka, LMU München

Abbildug 4.11 Eugene Hecht, Optik S. 632

Abbildug 4.12 Eugene Hecht, Optik S. 632

Abbildug 4.21 Vorlesung Dr. R. Sroka, LMU München

Abbildug 4.31 Eugene Hecht, Optik S. 633

Abbildug 4.32 Transmissionshologramm gescannt

Abbildug 4.33 Transmissionshologramm gescannt

Abbildug 5.11 Eugene Hecht, Optik S. 638

Abbildug 5.21 Wikipedia - Bragg-Gleichung

Abbildug 6.21 Fresnelsche Zonenplatten gescannt

Abbildug 6.22 Fresnelsche Zonenplatten gescannt

Abbildug 6.23 Rottenkolber Holo-System GmbH Informationsblatt

Abbildug 6.24 Rottenkolber Holo-System GmbH Informationsblatt

Abbildug 6.61 Eugene Hecht, Optik S. 644



















































Erklärung


Ich erkläre, dass ich die Facharbeit ohne fremde Hilfe angefertigt und nur die ihm Literaturverzeichnis angeführte Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.


................................., den ..........................................................................

1 Er entwickelte beispielsweise das Weißlicht-Reflexions-Hologramm

2 Abbildung 3.33 verdeutlicht, dass ein Gitter mit festen Abständen zwischen den belichteten und den unbelichteten Stellen entsteht. Durch Berechnungen der Intensitätsverteilung, die hier aufgrund ihrer Komplexität und ihrem geringen Nutzen für das Verständnis der Holographie nicht wiedergegeben wird, kann ebenfalls das Vorliegen eines "Kosinus-" Gitters berchnet werden.

3 Das im Kapitel davor erstellte und entwickelte Gitter.

4 Der dritte Strahl, der bei der Beugung zustandekommt, spielt an dieser Stelle keine Rolle. Er ist jedoch für den „tiefenverkehrenden Effekt“ entscheidend, der später kurz besprochen wird.

5 Es werden vergrößerte Hologramme mit unterschiedlich starken Modulationen der Bezugswelle gezeigt. (a) entspricht dabei der Aufzeichnung zweier ebener Wellen wie in Kapitel 3.3, (b) einer leichten Modulation (c) einer starken Modulation durch einen Komplexen Gegenstand

6Ein Gitter, das wie eine Linse wirkt. Abbildung 6.21 zeigt eine solche Platte.

7 Tatsächlich möglich, wäre das nur bei sehr dünnen Reflexionshologrammen, die mit ebenen Wellen erstellt werden. Die Metallplatte müsste dazu vollkommen Eben sein, um so eine ebene Welle zu reflektieren. Es soll hier jedoch nur eine Möglichkeit der prinzipiellen Vorstellung gegeben werden.

8Rechts ist ein interferometrisches Bild eines Pennys zu sehen, das mit Hilfe akustischer Holographie hergestellt wurde.

 

ICQ: 337-156-933

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