INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

1. INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO Métodos Experimentais Energia Ambiente HOLOGRAFIA Miguel Torgal Nº 42922

2. INDICE • 1. História • 2. Objectivo • 3.Descrição • 4.Equipamentos • 5.Técnicas • 6.Aplicações • 7.Curiosidades

3. HISTÓRIA • - Em 1948, o físico Dennis Gabor desenvolveu a teoria • -Em 1958 na Rússia, Y.N. Denisyuk inventou uma técnica que permitia ver o holograma por meio da luz branca • -Na década de 60 com a invenção do raio laser , pelo cientista norte-americano Theodore Maiman, a holografia pôde ser posta em prática satisfatoriamente • -Em 1962 os engenheiros eléctricos norte-americano, E. Leith e Y. Upatniek, realizaram os primeiros hologramas de grande qualidade • - Em 1971 Gabor recebeu o Prémio Nobel de Física

4. OBJECTIVO • - Melhorar a resolução de imagens geradas por microscopia electrónica • Gravar, recriar e reproduzir a informação visual e espacial a três dimensões

5. DESCRIÇÃO • O que é um Holograma • É um elemento óptico que, quando iluminado convenientemente, pode proporcionar ao seu observador : • Imagens tridimensionais coloridas. • Imagens planas com animação, quer ao nível das formas quer das cores. • O que é gravado no filme holográfico não é a imagem do objecto, mas apenas um padrão de interferência entre ondas luminosas • Holografia — “holos” (todo) + “grafia” (registo)

6. DESCRIÇÃO • Holografia vs. Fotografia • Semelhanças: • Ambos utilizam a luz para impressionar um material fotossensível (filme). • Diferenças: • - Terceira dimensão. • - A durabilidade do holograma é maior do que uma fotografia.

7. DESCRIÇÃO Percepção da profundidade Cada olho recebe informação ligeiramente diferente do outro Combinando-os temos a ilusão de profundidade

8. EQUIPAMENTOS Ópticos Mecânico Eléctricos

9. EQUIPAMENTOS Ópticos Espelhos Beamspliters Filtros espaciais

10. EQUIPAMENTOS Mecânico Disparadores Mesas com isolamento pneumático Suportes

11. EQUIPAMENTOS • Eléctrico • Laser • Fornecer energia ao electrão para passar para orbitas mais altas • Ao voltar à orbita original é libertado um fotão • He-Ne • Luz incoerente vs. Luz coerente

12. EQUIPAMENTOS • Eléctrico • Laser • Tubo cheio de uma mistura precisa de gás de dois gases, He-Ne • Espelho com grande qualidade de reflexão (100%) • Espelho que reflecte < 98% • Fonte de energia estimula os átomos de Hélio • Átomos de Néon a passar a um nível mais baixo liberta fotões de cor vermelha

13. EQUIPAMENTOS • Filmes • Hologramas estampados • -Mais comuns • -Podem ser reproduzidos aos milhares em máquinas de estampagem • -Baixo custo • -Limitações de profundidade, cromaticidade e tamanho • -Exigirem muitas etapas intermediárias e complexas para a sua execução

14. EQUIPAMENTOS • Filmes • Filmes ou placas à base de gelatina bicromatada (DCG) • -Hologramas de alto brilho e qualidade visual • -Processamento simples • -Produção artesanal relativamente simplificada • -Durabilidade é baixa, em contacto com a humidade • -Sensibilidade máxima encontra-se na região do verde

15. EQUIPAMENTOS • Filmes • Filmes ou placas à base de brometo de prata (AgBr) • -Filmes possuem uma fina camada de gelatina endurecida sensibilizada com brometo de prata • -Pico de sensibilidade é geralmente na faixa do vermelho, o que o torna ideal para o trabalho com lasers de He-Ne

16. EQUIPAMENTOS • Filmes • Filmes à base de fotopolímeros • -Alta qualidade de imagem • -Processamento simplificado • -Limitado pelos poucos fabricantes que existem

17. TÉCNICAS • Requisitos • Laser He-Ne com, no mínimo, 5 mW • Bancada óptica absolutamente estável e à prova de vibrações • Ambiente escuro ou iluminado por luz de segurança • Elementos ópticos diversos • Filmes especiais

18. TÉCNICAS Holograma de transmissão Holograma de reflexão Hologramas multicanais Hologramas de relevo

19. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Emmett Leith e Juris Upatnieks da Universidade de Michigan • O objecto a ser holografado é colocado a uma curta distância do filme • O conjunto é iluminado com um laser pelo mesmo lado do objecto

20. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Limitações: • Apenas é visível através da sua iluminação com a mesma fonte de luz que o originou (Laser) • Volume do objecto a ser holografado limitado • Apenas as partes do objecto mais próximas ao filme são melhor registadas.

21. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Vantagens: • Este holograma pode ser copiado por contacto, permitindo sua reprodução • Montagem acessível

22. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE DUPLO • Um feixe isolado para servir de referência • Um ou mais para iluminar o objecto • O feixe de referência é direccionado ao filme • O feixe objecto é novamente dividido para se iluminar o objecto a ser holografado a partir de ambos os lados • Tanto o feixe objecto como o feixe referência chegam ao filme pelo mesmo lado

23. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE DUPLO

24. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO • COM • FEIXE DUPLO • Vantagens: • Holografar objectos mais complexos • O objecto pode ser posicionado mais afastado em relação ao filme • Servem de master para cópias posteriores visíveis em luz branca

25. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Holograma Denisyuk, em homenagem ao cientista soviético Y. N. Denisyuk, que desenvolveu a sua técnica em 1961 • Coloca-se o objecto a ser holografado o mais próximo possível ao plano do filme • Ilumina-se pelo lado oposto com um único feixe de laser

26. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Limitações: • Apenas a parte do objecto mais próxima ao filme será bem registrada • A impossibilidade de se fazer cópias • Não há flexibilidade para variar a iluminação do objecto

27. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE SIMPLES • Vantagens: • É visíveis com luz branca incoerente • Montagens acessível

28. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE DUPLO • Um feixe isolado para servir de referência • Um ou mais para iluminar o objecto • O feixe de referência é direccionado ao filme • O feixe objecto é novamente dividido para se iluminar o objecto a ser holografado a partir de ambos os lados • O feixe objecto e o feixe referência chegam ao filme por lados opostos

29. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE DUPLO

30. TÉCNICAS • HOLOGRAMA DE REFLEXÃO • COM • FEIXE DUPLO • Vantagens: • Holografar objectos mais complexos • O objecto pode ser posicionado mais afastado em relação ao filme

31. TÉCNICAS • Hologramas Multicanais • Permite armazenar várias imagens num holograma. • Hologramas chamados “rainbow” permitem que uma imagem mude de cor de acordo com o ângulo de incidência do feixe de referência.

32. TÉCNICAS • Hologramas de Relevo • Os hologramas de relevo são o tipo mais utilizado de hologramas devido ao seu baixo custo. • Uma imagem pode então ser criada por um computador, sendo depois estampada nos hologramas.

33. TÉCNICAS • Revelação: • Toda água utilizada em processos de revelação holográfica deve ser destilada ou desionizada. • O cloro presente na água da torneira prejudica o brilho do holograma. • A luz de segurança do estúdio ou sala para hologramas feitos com laser He-Ne (vermelho) deve ser verde.

34. APLICAÇÕES • Segurança • Difícil de executar e difícil de imitar. Exemplo: • Cartões de crédito  (pomba prateada) • Notas (Euro) Academia Militar Bilhetes para espectáculos • Cartas de condução • Matrículas de automóvel

35. APLICAÇÕES • Engenharia • A Interferometria Holográfica de dupla exposição permite calcular num objecto tridimensional deformações causadas por: • Tensões Mecânicas • Aquecimento • A interferência macroscópica dos dois hologramas evidencia deformações da ordem de 1/5 do comprimento de onda da luz utilizada.

36. CURIOSIDADES • Custo de montar um laboratório ronda os $85.000 • Na península Ibérica só existem dois laboratório de criação de hologramas para segurança • INETI • Imprensa Nacional Casa da Moeda • Em 2000 foi fundado o Clube dos Hologramas • Museu Holografia Barcelona