INSTITUTO

SUPERIOR

TÉCNICO

Métodos Experimentais Energia Ambiente

HOLOGRAFIA

Miguel Torgal

Nº 42922

 

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INDICE

1. História

2. Objectivo

3.Descrição

4.Equipamentos

5.Técnicas

6.Aplicações

7.Curiosidades

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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

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OBJECTIVO

- Melhorar a resolução de imagens geradas por microscopia electrónica

-Gravar, recriar e reproduzir a informação visual e espacial a três dimensões

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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)

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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.

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DESCRIÇÃO

Percepção da profundidade

Cada olho recebe informação ligeiramente diferente do outro

Combinando-os temos a ilusão de profundidade

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EQUIPAMENTOS

Ópticos

Mecânico

Eléctricos

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EQUIPAMENTOS

Ópticos

Espelhos

Beamspliters

Filtros espaciais

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EQUIPAMENTOS

Mecânico

Disparadores

Mesas com isolamento pneumático

Suportes

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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

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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

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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

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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

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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

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EQUIPAMENTOS

Filmes

Filmes à base de fotopolímeros

-Alta qualidade de imagem

-Processamento simplificado

-Limitado pelos poucos fabricantes que existem

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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

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TÉCNICAS

Holograma de transmissão

Holograma de reflexão

Hologramas multicanais

Hologramas de relevo

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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

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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.

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HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM

FEIXE SIMPLES

Vantagens:

Este holograma pode ser copiado por contacto, permitindo sua reprodução

Montagem acessível

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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

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HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO

COM

FEIXE DUPLO

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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

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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

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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

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HOLOGRAMA DE REFLEXÃO

COM

FEIXE SIMPLES

Vantagens:

É visíveis com luz branca incoerente

Montagens acessível

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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

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HOLOGRAMA DE REFLEXÃO

COM

FEIXE DUPLO

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TÉCNICAS

HOLOGRAMA DE REFLEXÃO

COM

FEIXE DUPLO

Vantagens:

-Holografar objectos mais complexos

-O objecto pode ser posicionado mais afastado em relação ao filme

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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