Holograf_a

Holografía
La holografía es una técnica avanzada de fotografía, que consiste en crear
imágenes tridimensionales. Para esto se utiliza un rayo láser, que graba
microscópicamente una película fotosensible. Ésta, al recibir la luz desde la
perspectiva adecuada, proyecta una imagen en tres dimensiones.
La holografía fue inventada en el año 1947 por el físico húngaro Dennis Gabor,
que recibió por esto el Premio Nobel de Física en 1971. Recibió la patente
GB685286 por su invención. Sin embargo, se perfeccionó años más tarde con el
desarrollo del láser, pues los hologramas de Gabor eran muy primitivos a causa de
las fuentes de luz tan pobres que se utilizaban en sus tiempos.
Originalmente, Gabor sólo quería encontrar una manera para mejorar la resolución
y definición de las imágenes del microscopio electrónico. Llamó a este proceso
holografía, del griego holos, "completo", ya que los hologramas mostraban un
objeto completamente y no sólo una perspectiva.
Los primeros hologramas que verdaderamente representaban un objeto
tridimensional bien definido fueron hechos por Emmett Leith y Juris Upatnieks, en
Estados Unidos en 1963, y por Yuri Denisyuk en la Unión Soviética.
Uno de los avances más prometedores hechos recientemente ha sido su uso para
los reproductores de DVD y otras aplicaciones. También se utiliza actualmente en
tarjetas de crédito, billetes y discos compactos, además de su uso como símbolo
de originalidad y seguridad.
Principio de funcionamiento de un holograma
NOTA: Para comprender el principio de funcionamiento de un holograma se
describe el grabado en un holograma fino de una escena que sólo contiene un
punto que refleja la luz. Esta descripción es solamente esquemática y no respeta
la escala entre los objetos y la longitud de onda. Sólo sirve para comprender el
principio.
Grabado de un holograma
En la imagen de la derecha se alumbra la escena con ondas planas que vienen de
la izquierda. Una parte de la luz se refleja en el punto, representado como un
círculo blanco. Sólo está representada la luz reflejada hacia la derecha. Esas
ondas esféricas se alejan del punto y se adicionan a las ondas planas que
alumbran la escena. En los sitios donde las crestas coinciden con crestas y los
valles con valles habrá máximos de amplitud. Simétricamente, donde las crestas
coinciden con valles y los valles con crestas la amplitud será mínima. Hay sitios
del espacio donde siempre la amplitud es máxima y sitios donde la amplitud
siempre es mínima.
La superficie de una placa fotosensible ubicada en el sitio punteado de la imagen
estará lo más expuesta en donde la amplitud es máxima y lo menos expuesta en
los sitios donde la amplitud es mínima. Después de un tratamiento adecuado, las
zonas más expuestas resultaán más transparentes y las zonas menos expuestas
más opacas.
Es interesante señalar, que si durante la exposición, la placa se mueve media
longitud de onda (un cuarto de micrón), una buena parte de las zonas habrá
pasado de las más expuestas a las menos expuestas y el grabado del holograma
habrá fracasado.
Observación del holograma
Alumbramos el holograma con ondas planas que vienen de la izquierda. La luz
pasa por los "espacios" transparentes del holograma y cada "espacio" crea ondas
semiesféricas que se propagan hacia la derecha. En la imagen a la derecha solo
hemos dibujado la parte interesante de la cresta de las ondas. Se aclara que las
ondas que salen de los "espacios" de la placa se adicionan para dar frentes de
onda semiesféricos similares a los frentes producidos por la luz reflejada por el
punto de la escena. Un observador situado a la derecha de la placa ve luz que
parece salir de un punto situado en el sitio donde estaba el punto de la escena.
Eso es debido al hecho que el holograma deja pasar – o favorece – la luz que
tiene la "buena" fase en el "buen" sitio.
Un objeto en lugar de un punto único
En realidad, la luz reflejada por una pequeña parte de un objeto (el punto del
ejemplo precedente) es débil y solo puede contribuir a que zonas del holograma
sean un poco más oscuras o más claras. Eso no impide la formación de frentes de
onda semiesféricos durante la lectura del holograma. El observador encontrará
solamente, que el punto es poco brillante.
Un segundo punto luminoso añade, al grabado del holograma, sus propias zonas
un poco más claras u oscuras. A la observación, el segundo juego de zonas claras
y oscuras crea otro conjunto de frentes de onda que parece originarse de la
posición donde se encontraba el segundo punto. Si el punto se encontraba más
lejos, se le "verá" más lejos y viceversa. El holograma graba la información
tridimensional de la posición de los puntos.
Un objeto grande no es otra cosa que un conjunto de puntos. Cada zona puntual
del objeto crea zonas más o menos grises que se adicionan en la placa. Cada
conjunto de zonas grises crea, a la observación, ondas semiesféricas que parecen
salir del "buen" sitio del espacio: y así vemos una imagen (virtual) del objeto.
En la práctica, este tipo de holograma – fino y con alumbrado perpendicular – es
poco utilizado, ya que las emulsiones sensibles son más espesas que la longitud
de onda. Además los hologramas con alumbrado perpendicular dan también
imágenes más reales (en el sentido óptico de la palabra) inoportunas en la
observación.