lu.se

Vattenhallen Science Center

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Hologram

Om holografisk teknik

Den holografiska tekniken innebär att man med hjälp av laser skapar ett mönster inne i ett ljuskänsligt gelatinskikt som är placerat på en glasplåt. Med hjälp av en framkallningsprocess får man ett permanent mönster som vid belysning skapar en tredimensionell bild - ett hologram. Principerna för den holografiska tekniken beskrevs 1948 av Dennis Gabor, ungersk fysiker och nobelpristagare (1971).

För att tillverka hologram krävs en ljuskälla som ger ett koherent¹, monokromatiskt² och parallellt ljus³. Därför är det används en laser som ger denna typ av ljus.

Ett hologram består av ett interferensmönster som lagras på en fotografisk plåt eller film. Detta mönster tillkommer genom samverkan mellan två olika ljusstrålar:

  • Objektstråle - den del av strålen som reflekteras från objektet till den fotografiska plåten, dvs strålen innehåller information om hur objektet ser ut.
  • Referensstråle - den del av strålen som går direkt från lasern till plåten utan att träffa objektet.

När de två ljusstrålarna sammanfaller i samma punkt på plåten kan de antingen förstärka eller försvaga varandra, vilket kallas för superpositionsprincipen. Ljus är en vågrörelse och med superpositionsprincipen menas att det totala vågutslaget är lika med summan av de interfererande vågornas amplitud. En enklare förklaring är att två samverkande ljusvågor kan ge total utsläckning, det blir inget ljus alls, eller förstärka varandra så att ljuset blir fyra gånger så starkt, som det var från början. Ljusintensiteten är kvadratiskt beroende av den resulterande ljusvågens amplitud. 

Tittar man på den framkallade plåten syns ingenting av det fotograferade objektet. Vid närmare studier kan i stället ett interferensmönster urskiljas. Detta mönster är resultatet av samverkan mellan objekt- och referensljus. Filmen är olika exponerad beroende hur de två ljusvågorna har växelverkat (interfererat) med varandra. Vid belysning av mönstret med en kopia av referensljuset återskapas objektljuset och en tredimensionell bild av objektet framträder. 

 

¹ Vågrörelser med samma frekvens och med konstant inbördes fasskillnad benämns koherenta. 
² Monokromatisk betyder enfärgad och fenomenet har fått sitt namn av att ljus med en bestämd våglängd bara kan ha en bestämd färg. 
³ Parallellt ljus är riktat så att ljusstrålarna aldrig skär varandra.


Optiska uppställningar

Hologram kan idag göras på många olika sätt och de har olika egenskaper. Nedan visas hur de optiska uppställningarna ser ut när man gör några olika hologram. De tre huvudtyperna för hologram är: 

1. Transmissonshologram som bara ger en bild när man lyser genom dem med laser. 


2. Denisyukhologram eller reflektionshologram som ger en tredimensionell bild vid belysning med vitt ljus (ljus innehåller olika färger). 


3. Kopierade hologram som görs från den tredimensionella bilden i ett eller flera masterhologram. 


Hologram i vardagen

Film och TV 

I Japan finns idag ett system för holografisk film. Med en speciell skärm och tre lasrar fås rörliga tredimensionella färgbilder. Det finns också idéer om holografisk TV, men än finns inte filmkameran som kan producera holografisk film för detta media. På denna bild från det nationella arkivet i Storbrittanien tittar publiken på 3D film under the Festival of Britain 1951. 
 

Publik som bär speciella glasögon för att titta på en 3D-stereoskopisk film på Telekinema på South Bank i London under Storbritanniens Festival of Britain, 11 maj 1951. Källa: The National Archives UK


Holografisk interferometri

Genom dubbelexponering (två tagningar med samma fotografiska plåt) av ett föremål kan mekanisk påverkan av ett föremål registreras. En metod som används för att undersöka hur flygplan, broar mm påverkas vid belastning. Se hologrammet ”Bro med interferenser”. 
 

Bild: Bro med interferens, Holografiska Sällskapet i Skåne


Konst

Även konstnärer utnyttjar sig av hologram. Exempel på sidor som du kan titta på: 

Holomedia Hologram, Stockholm

The Center for the Holographic Arts (HoloCenter),  Long Island, New York, USA 

The Jonathan Ross Hologram Collection, London, England 
 

Foto: First Cylindric Crono-Hologram. Portrait Of Alice Cooper's Brain by Salvador Dali 1973. Källa: wikiart.org


Registrering och arkivering 

Hologram kan användas för att registrera och arkivera tredimensionella föremål. Till exempel tillverkas hologram av ömtåliga och värdefulla museiföremål. 


Tryckta hologram  

För att förhindra förfalskningar på bland annat kreditkort präglas hologram på kortets yta.