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Introducción a la holografía

Introducción a la holografía

Si lleva dinero, una licencia de conducir o tarjetas de crédito, lleva consigo hologramas. El holograma de la paloma en una tarjeta Visa puede ser el más familiar. El pájaro de color arcoíris cambia de color y parece moverse a medida que inclina la carta. A diferencia de un pájaro en una fotografía tradicional, un pájaro holográfico es una imagen tridimensional. Los hologramas se forman por interferencia de haces de luz de un láser.

Cómo los láseres hacen hologramas

Los hologramas se hacen con láser porque la luz láser es "coherente". Lo que esto significa es que todos los fotones de luz láser tienen exactamente la misma frecuencia y diferencia de fase. La división de un rayo láser produce dos haces que son del mismo color entre sí (monocromáticos). En contraste, la luz blanca regular consiste en muchas frecuencias diferentes de luz. Cuando la luz blanca se difracta, las frecuencias se dividen para formar un arco iris de colores.

En la fotografía convencional, la luz reflejada en un objeto golpea una tira de película que contiene un químico (es decir, bromuro de plata) que reacciona a la luz. Esto produce una representación bidimensional del sujeto. Un holograma forma una imagen tridimensional porque se graban patrones de interferencia de luz, no solo luz reflejada. Para que esto suceda, un rayo láser se divide en dos haces que pasan a través de lentes para expandirlos. Un haz (el haz de referencia) se dirige a una película de alto contraste. El otro haz está dirigido al objeto (el haz del objeto). La luz del haz del objeto se dispersa por el sujeto del holograma. Parte de esta luz dispersa se dirige hacia la película fotográfica. La luz dispersa del haz del objeto está desfasada con el haz de referencia, por lo que cuando los dos haces interactúan forman un patrón de interferencia.

El patrón de interferencia registrado por la película codifica un patrón tridimensional porque la distancia desde cualquier punto del objeto afecta la fase de la luz dispersa. Sin embargo, hay un límite sobre cómo puede aparecer un "holograma tridimensional". Esto se debe a que el haz del objeto solo alcanza su objetivo desde una sola dirección. En otras palabras, el holograma solo muestra la perspectiva desde el punto de vista del haz del objeto. Entonces, aunque un holograma cambia según el ángulo de visión, no se puede ver detrás del objeto.

Ver un holograma

Una imagen de holograma es un patrón de interferencia que parece ruido aleatorio a menos que se vea con la iluminación adecuada. La magia ocurre cuando una placa holográfica se ilumina con la misma luz de rayo láser que se usó para grabarla. Si se usa una frecuencia láser diferente u otro tipo de luz, la imagen reconstruida no coincidirá exactamente con el original. Sin embargo, los hologramas más comunes son visibles con luz blanca. Estos son hologramas de volumen de tipo reflejo y hologramas de arco iris. Los hologramas que se pueden ver con luz ordinaria requieren un procesamiento especial. En el caso de un holograma de arco iris, se copia un holograma de transmisión estándar utilizando una ranura horizontal. Esto preserva el paralaje en una dirección (para que la perspectiva pueda moverse), pero produce un cambio de color en la otra dirección.

Usos de hologramas

El Premio Nobel de Física de 1971 fue otorgado al científico húngaro-británico Dennis Gabor "por su invención y desarrollo del método holográfico". Originalmente, la holografía era una técnica utilizada para mejorar los microscopios electrónicos. La holografía óptica no despegó hasta la invención del láser en 1960. Aunque los hologramas fueron inmediatamente populares para el arte, las aplicaciones prácticas de la holografía óptica se retrasaron hasta la década de 1980. Hoy en día, los hologramas se utilizan para el almacenamiento de datos, comunicaciones ópticas, interferometría en ingeniería y microscopía, seguridad y escaneo holográfico.

Datos interesantes del holograma

  • Si corta un holograma por la mitad, cada pieza aún contiene una imagen del objeto completo. Por el contrario, si corta una fotografía por la mitad, se pierde la mitad de la información.
  • Una forma de copiar un holograma es iluminarlo con un rayo láser y colocar una nueva placa fotográfica de modo que reciba luz del holograma y del rayo original. Esencialmente, el holograma actúa como el objeto original.
  • Otra forma de copiar un holograma es grabarlo con la imagen original. Esto funciona de la misma manera que los registros se hacen a partir de grabaciones de audio. El proceso de estampado se utiliza para la producción en masa.