Holoqrafiya

Holoqrafiya — lazer şüaları əsasında üç ölçülü görüntünün əldə edilməsinə verilən addır.

Bir cismin kosmosdakı varlığı haqqında məlumatlar ümumiyyətlə səs və ya işıq dalğaları şəklində bizə çatır. Holoqrafiya, cisimlərdən gələn dalğalardakı məlumatları müəyyən bir şəkildə saxlayıb, sonradan bu məlumatları itkisiz ortaya qoymağa imkan verən bir texnikadır.

Etimologiyası

Bu mövzuda ilk tədqiqatları həyata keçirmiş Dennis Gabor, texnikaya Holoqrafiya adını vermişdir. Holos yunan dilindən tərcümədə bütöv deməkdir. Holoqram, cisimdən gələn dalğanın ümumi məlumatlarını, yəni həm genlik, həm də faz dəyərlərini qeyd edir. İstədiyiniz zaman orijinal səs dalğası bu qeyd mühitindən bərpa olunur.

Tarixçəsi

Gabor, 1948-ci ildə nəşr olunan ilk məqaləsində holoqrafik qeyd prinsiplərini ortaya qoydu. Normal fiziki detektorlar və qeydiyyat mühiti yalnız U2 dalğa intensivliyinə həssas olduğundan tp fazı qeyd oluna bilməz. Cisimdən gələn işıq dalğası özü ilə tezlik və faz baxımından münasib bir referans dalğasına müdaxilə etdiyi zaman yarana bilən dalğanın intensivliyi bu dalğaların intensivliyindən tək-tək asılı deyil, həm də aralarındakı faz fərqinə tabedir. Bu da öz növbəsində holoqrafiyanın mahiyyətini təşkil edir.

Optik linzalar bir neçə əsr əvvəl aşkar edilmiş və optik görüntülərin linzaların köməyi ilə necə istehsal ediləcəyi 1900-cü ildən əvvəl tamamilə həll edilmişdi. Bundan sonra fotoqrafiya texnikası böyük irəliləyiş əldə etdi. Fotoqrafiya və holoqrafiya üsulları arasında çox böyük bir prinsip fərqi var. Fotoqrafiya texnikasında görüntü iki ölçülü paylama kimi qeyd olunur. Hər səhnədə işığın əks olunduğu bir çox nöqtə var. Bu nöqtələrdən çıxan müxtəlif dalğaların yaratdığı tək kompleks dalğa cisim dalğası adlanır. Bu kompleks dalğa fotoqrafiya texnikasında optik linza köməyi ilə çevrilir və radiasiya yayan obyektin görüntüsü alınır. Holoqram texnikasında, obyektin optik olaraq yaradılan görüntüsünü deyil, obyekt dalğasının özü qeyd olunur. Bu qeyd düzgün şəkildə yenidən işıqlandıqda, orijinal obyekt dalğasını yenidən yaratmaq mümkündür.

1947-ci ildə Danis Gobar, bir cisimdən yayılan işığın və ikinci bir əlaqəli şüanın müdaxilə təsirlərinin fotoqrafiya filminə yazılmasını təklif etdi. Belə bir film çox xüsusi bir difraksiya şəbəkəsidir. İşıq şəbəkədən keçəndə diffraqs edir və cismin tamamilə 3 ölçülü görüntüsünü yaradır. Başqa sözlə, müdaxilə effektlərindən istifadə edərək bir cisim şəklinin qeyd edilməsi və şəklin yenidən yaradılması üsuluna holoqrafiya, daxikix sən müdaxilə naxışlarının olduğu filmə isə hologram deyilir.

Holoqramın texnikası

Holoqrafiya normal fotoqrafiya texnikasından bəzi fərqləri ilə seçilir. Hər bir işıq dalğasının üç xassəsi var: dalğa hündürlüyü isə müəyyənləşdirilən şiddəti, dalğaboyu uzunluğu isə tanınan rəngi və istiqaməti. Gümüşü lövhədə çəkilən qara və ağ fotoşəkillərdə işıqdakı intensivlik dəyişiklikləri qeyd edilərkən, rəngli fotoşəkillərdə dalğa boyu dəyişikliklər də qeyd edilə bilər. Hologramda, işığın intensivliyi ilə yanaşı, işıq dalğalarının istiqaməti də qeyd olunur və beləliklə üç ölçülü bir cisimi görə bilməyimiz təmin edilir. Bu, monoxrom hologramlar üçün keçərli olsa da, rəngli hologramlar üçün işığın üç xüsusiyyəti də qeyd olunur.

Üç ölçülü bir görüntü əldə etmək üçün cisimdən (mənbədən) çıxan işığın fotoşəkilini çəkmək lazımdır. Müxtəlif zirvələri və çökəklikləri əmələ gətirən hərəkətli işıq dalğaları bir anlıq dondurulub fotoşəkili çəkilə bilinsə, cismin işığı əks etdirən üç ölçülü xüsusiyyətlərinə sahib olan dalğa nümunəsi yenidən qurula bilər. Bu nöqtədən hərəkət edərək, cisimdən əks olunan lazer dalğalarından üç ölçülü bir görüntü əldə etmək üçün mənbədən yayılan işığın fotoşəkilini çəkmək lazımdır. Müxtəlif zirvələri və çökəklikləri əmələ gətirən işığın hərəkət edən dalğaları bir anlıq dondurulub şəkilləri çəkilə bilinərsə, işığı əks etdirən cismin 3 ölçülü xüsusiyyətlərini daşıyan dalğa nümunəsi yenidən qurula bilər. Bu nöqtədən hərəkət edərək lazer dalğalarının amplitüdləri və fazaları qeyd olunaraq hologram əldə edilə bilər. Bununla birlikdə, hologram əldə etmək üçün davamlı dalğa lazeri, impulslu lazer və ya yaqut impulslu lazer kimi bir lazer mənbəyi, xüsusi bir holoqrafik film və cismi hərəkətsiz saxlayacaq bir mexanizm tələb olunur. Belə bir mexanizm və lazer mənbəyi təmin etmək asan bir iş deyil. Bu mexanizm olmadan, evdə hologram almaq mümkün deyil. Difraksiyanın amplitüdlərini və fazalarını qeyd edərək, hologram əldə etmək olar.

Hologramda yaradılacaq obyekt tək rəngli bir işıq ilə işıqlandırılır və cisimdən səpələnəcək işıq və mənbədən gələn işıq fotoqrafiya lövhəsinə göndərilir. Lazer işıq mənbəyi kimi istifadə olunmalıdır. Səpələnən və mənbədən gələn işığın müdaxiləsi, filmdə mürəkkəb bir nümunənin əmələ gəlməsinə və qeyd olunmasına səbəb olur. Şəkildə bir forma yaratmaq üçün yalnız işlənmiş filmə göndərilir. Lövhədə iki şəkil meydana gəlir, film tərəfində — mənbəyə daha yaxın bir hissədə virtual və arxa tərəfdə həqiqi bir şəkil meydana gəlir. Holoqram yaratmaq üçün iki problemi həll etmək lazımdır. Əvvəla, istifadə etdiyimiz işıq, cismin ölçülərindən və filmə olan məsafədən daha uzun məsafələrdə faza uyğun olmalıdır. Bu səbəbdən adi işıq mənbələri bu tələbi qarşılamır. Buna görə də hologramlar hazırlamaq üçün lazer işığından istifadə edilməlidir. İkincisi, mexaniki dayanıqlıq çox yaxşı olmalıdır. Mənbə obyektinin və ya qeydinin ən kiçik hərəkəti dalğa uzunluğunun dörddə biri qədər olsa belə, müdaxilə modelini bulandıracaq və aydın görüntülərin əmələ gəlməsinin qarşısını alacaqdır. Bu maneələr aşılmaz deyil və bu gün holoqrafiya hələ də elmi tədqiqatlarda, əyləncə və bir çox texnoloji sahələrdə istifadə olunur.

Holoqrafiyanın istifadə sahələri

Holoqramın istifadə sahələri, üç ölçülü şəkillərin məftunedici gözəlliyindən çox daha yüksək səviyyələrə çatmışdır. Holoqrafiya ilə kifayət qədər əhatəli bir məlumat saxlama sistemi yaratmaq mümkündür. Çap olunmuş səhifənin hər nöqtəsindən əks olunan işıq holoqramın hər nöqtəsinə çatdığından, bir neçə dalğa uzunluğundan daha böyük bir film çərçivəsinin hər bölgəsi daha az detallı olsa da bütün bir səhifəni yenidən yarada bilər. Həmçinin, bir-birini izləyən səhifələrin ardıcıl holoqramları qalın bir fotoqrafiya filmi qatında həyata keçirdilə bilər. Hər səhifənin ekspozisiya prosesi bir az fərqli bir bucaqla yönəldilmiş bir bələdçi şüasının üstünə edildikdə, əldə edilmiş holoqramı müəyyən bir bucaq ilə işıqlandıraraq uyğun bir nöqtədən yalnız istədiyiniz səhifə görünə bilər. Bir incəsənət muzeyindəki bütün rəsmlər ardıcıllıqla və həqiqətən kiçik bir məkanda yüksək dəqiqliklə qeyd edilə bilər.

Başqa bir istifadə sahəsi isə eyni cismin eyni filmdə ardıcıl olaraq iki dəfə iki ayrı holoqramının edilməsidir. Holoqramların çəkildiyi anlar arasında cism bir qədər tərpənirsə, iki görüntü bir-birinə müdaxilə edir (sabun köpüyünün iki səthindən əks olunan işıq kimi). Holoqramın yaradılması zamanı formalaşdırılan müdaxilə və qarışıq salınmaması tələb olunan müdaxilə nümunəsi, hərəkətin başqa bir şəkildə görünməyən təfərrüatlarını ortaya qoyur, eyni şəkildə, havadakı sıxlıq dəyişiklikləri də, eyni holoqramın üstünə havanın iki ardıcıl görüntüsünün formalaşdırdığı müdaxilə qeyd edildikdə, gözlə görünən vəziyyətə gəlir. Bu üsul sayəsində bir şamın qızdırdığı hava və ya bir təyyarədən buraxılmış şok dalğası üzərində tədqiqatlar həyata keçirilə bilər. Yenidən yönləndirmə bildirişi müdaxilə və difraksiya skripka obrazında rol oynayır və bu xətlər titrəyən simlərin hərəkətini göstərir və iki ayrı holoqrafik təsvirin müdaxiləsi ilə əmələ gəlir.