Page 9 - XXIII_Studencka_Sesja_Plakatowa

Holografia

Abstrakt

Wykonany eksperyment polegał na pomiarze parametrów lasera, następnie za jego Względne amplitudy modów wyniosły 0.476(25), 1, 0.832(35), gdzie pierwsza

pomocą zarejestrowano trójwymiarowe obrazy hologramów metodą amplituda dotyczy modu o najniższej częstotliwości, a ostatnia o najwyższej

Leitha-Upatnieksa na kliszy oraz w formacie cyfrowym. Użyty laser He-Ne o długości częstotliwości. Ponadto, wyznaczono długość wnęki rezonansowej lasera He-Ne jako

Wydział Fizyki, fali = 633 nm okazał się pracować w trzech modach podłużnych o szerokości d = 37.60(25) cm oraz jego drogę spójności jako l coh = 30 cm. Następnie utrwalono
spektralnej = 8.8(16) MHz, oddalonych od siebie o = 398.9(27) MHz, podczas interferogram małej łódki w kliszy i, po odpowiedniej obróbce chemicznej, oglądano

8
Astronomii gdy częstotliwość środkowego modu wynosiła = 4.74 10 MHz. obrazy możliwe do odzyskania z takiego hologramu. Na koniec zastąpiono kliszę
kamerą CCD i komputerowo odtworzono trójwymiarowe obrazy dwóch przedmiotów:
i Informatyki ludzika LEGO i monety 5 złotych.
Badanie parametrów lasera

Stosowanej

Przed rejestracją hologramów należy poznać własności używanego źródła
II Pracownia promieniowania laserowego. Można zacząć od zbadania drogi spójności

emitowanego promieniowania. W tym celu wprowadzamy pojęcie widzialności
Fizyczna prążków dla lasera o N modach podłużnych,
Zależność widzialności

prążków V od różnicy

dróg optycznych

XXIII N oznacza tutaj liczbę między wiązkami.
Do punktów
modów, c prędkość pomiarowych
Studencka światła, względne dopasowano zależność
amplitudy modów. Warto
teoretyczną dla lasera
Sesja przyjrzeć się bliżej tej pracującego w trzech
zależności dla małych N

oraz dla = 1. W tym modach. Orzymano
Plakatowa wypadku sprowadzono l coh = 30 cm oraz

widzialność prążków d = 37.60(25) cm.
do zależności wyłącznie
31.05-04.06.2021 od , d oraz .

Przyjęto, że = 8.8 MHz
plakat nr oraz d = 37.6 cm.
Konrad

Pawlik 7 laser He-Ne Z pomocą

Widzialność prążków badamy zwierciadło wyznaczonych
parametrów można
w układzie interferometru Michelsona. odtworzyć widmo

autor: płytka lasera. Dla
światłodzieląca
pojedynczego modu
Konrad Pawlik gęstość spektralną

fotodioda przyjęto jako
Wiązki rozsunięte dla
opiekun: lepszej czytelności
Nazywam się Konrad Pawlik, jestem studentem trzecie- dr hab.

go roku fizyki teoretycznej na Studiach Matematyczno- Krzysztof Dzierżęga zwierciadło na zwierciadło na
stoliku
stoliku
przesuwnym
przesuwnym
(różnica dróg (brak różnicy dróg zwierciadło na Widmo lasera, = 4.74 10 MHz.
8
-Przyrodniczych. Fizyką interesuję się w zasadzie odkąd optycznych ) optycznych) elemencie piezo

pamiętam. Kiedy byłem mały lubiłem patrzeć w gwiaz-

dy, czytać o kosmosie i marzyłem o pracy w NASA. Mi- Holografia klasyczna Holografia cyfrowa

łość do pozostałej części fizyki zaszczepiła we mnie

Holografia to technika rejestracji obrazów, w której Kamera CCD rejestruje rozkład natężenia wiązka referencyjna U (x ,y )
nauczycielka w gimnazjum, moim ulubionym działem fi- zbierana jest trójwymiarowa informacja o przedmiocie. intreferujących wiązek przedmiotowej R 2 2

Potrzeba do tego zarejestrować nie tylko amplitudę fali, i referencyjnej,
zyki była wtedy mechanika klasyczna. W liceum z kolei jak w klasycznej fotografii, ale również jej fazę.

bardzo mocno mnie ciekawił elektromagnetyzm. W tym celu wprowadza się, oprócz wiązki
przedmiotowej, również wiązkę referencyjną. Interesuje nas rozkład pola odtwarzanego
Od zawsze lubiłem rywalizację i brałem udział we Tym co zapisujemy jest interferogram tych dwóch cyfrowo przedmiotu rzeczywistego P(x ,y ). matryca kamery Schemat wyjaśniający oznaczenia.
1
1
wiązek. W klasycznej holografii zapisu dokonuje Dla odpowiednio dużego L przybliża się pole P
wszelakich konkursach fizycznych. Miałem na tyle dużo się na elemencie światłoczułym, kliszy fotograficznej za pomocą odwrotnej transformaty Fouriera,

o podwyższonej zdolności rozdzielczej. przedmiot
szczęścia, że udało mi się w klasie maturalnej zająć 2. U (x ,y )
2
2
P
miejsce w Olimpiadzie Fizycznej oraz zdobyć wyróżnie- Układ do rejestracji rozkładu natężenia pola h
ma jedną różnicę w stosunku do układu P(x ,y ) L h(x ,y )
1
1
2
2
nie na Międzynarodowej Olimpiadzie Fizycznej. Do dziś w holografii klasycznej. Zdolność rozdzielcza
kamery jest mniejsza niż kliszy, dlatego
śnią mi się koszmary o zadaniu z froterką... Na studiach kąt pomiędzy wiązkami musi być bliski 0 .
o
zwierciadło
Jest to osiągane przez dodanie przed kamerą laser He-Ne
pociąg do konkursów pozostał i udało się mi wraz z ko- płytki światłodzielącej w kształcie klina. soczewka

Układ do rejestracji rozpraszająca
legami Szymonem Gamratem i Mateuszem Stępniakiem Obrazy z pojedynczego hologramu zawierają hologramu cyfrowego. światłodzieląca
płytka
skazy (tzw. spekle) i są nieostre.
zdobyć srebrny medal w konkursie University Physics
Matematyczna obróbka hologramu pozwala przedmiot

Competition, w którym mieliśmy za zadanie zasymulo- skorygować różnicę dróg optycznych, zwierciadło
Klisza z zapisanym Wynalazca holografii Dennis Gabor. Dokonał swojego odkrycia przez co zwiększa się jego ostrość. światłodzieląca
płytka
wać lot rakiety o silniku jonowym z Ziemi na Saturna. interferogramem. Jest w 1948 roku próbując udoskonalić mikroskop elektronowy. Uśrednienie kilku hologramów uzyskanych rozpraszająca
soczewka

on widoczny gołym okiem Po wynalezieniu lasera holografia przeżyła olbrzymi rozkwit. dla nieznacznie różnych kierunków wiązki wiązka przedmiotowa kamera
Obecnie zajmuję się analizą potencjałów dysków jako prążki na kliszy. Za zasługi dla rozwoju tej dziedziny Gabor został uhonorowany oświetlającej przedmiot pozwala usunąć Legenda: wiązka referencyjna CCD

Nagrodą Nobla w 1971 roku. zwierciadło
akrecyjnych oraz analizą statystyczną układu ortopozy- skazy z obrazu holograficznego i dodatkowo

zwiększyć jego ostrość.
tonium. Interesuję się fundamentami matematyki, m. in. laser He-Ne

soczewka
rozpraszająca zwierciadło
teorią mnogości i topologią, ponadto ciekawi mnie za- płytka
wiązka przedmiotowa światłodzieląca
stosowanie teorii grup w fizyce cząstek oraz teoria pola. Legenda: wiązka referencyjna

W wolnym czasie lubię czytać fantasy, mangi oraz Układ do rejestracji hologramu przedmiot

fantastykę naukową, ostatnio pokochałem Lema i czy- medodą Leitha-Upatnieksa.

tam go kiedy tylko mogę. Poza tym lubię strategiczne
zwierciadło
soczewka klisza Niepoprawna korekta Poprawna korekta Niepoprawna korekta Poprawna korekta
gry planszowe i papierowe gry RPG. rozpraszająca różnicy dróg optycznych. różnicy dróg optycznych, różnicy dróg optycznych. różnicy dróg optycznych,

Brak uśredniania. wraz z uśrednianiem. Brak uśredniania. wraz z uśrednianiem.
Ludzik LEGO. Ludzik LEGO. Moneta 5 złotych. Moneta 5 złotych.

Bibliografia

[1] P. Hlubina, Opto-Electr. Rev. 4, 117 (1996)

[2] B. Hariharan, Basics of Holography, Cambridge University Press (2001)

rejestrowany przedmiot obraz pozorny w hologramie obraz rzeczywisty w hologramie [3] Instrukcje do ćwiczeń Z28 oraz Z28B; http://www.2pf.if.uj.edu.pl/
klasycznym klasycznym