holografi nedir
Uzayda bir cismin varlığına ait enformasyon bize genellikle ses veya ışık dalgaları halinde ulaşır Holografi, cisimlerden gelen dalgalardaki enformasyonu belirli bir şekilde depo edip bu enformasyonda hiçbir kayıp olmadan tekrar ortaya çıkartmayı sağlayan bir tekniktir Tekniğe «Holografi» adını bu konuda ilk çalışmaları yapan Dennis Gabor vermiştir Yunancada «holos» bütün anlamına gelmektedir Hologram bir cisimden gelen dalgaya ait toplam enformasyonu yani hem genlik hem faz değerlerini kaydeder İstendiğinde bu kayıt ortamından orijinal dalga yeniden elde edilir
Gabor 1948 de yayınlanan ilk makalesinde holografik kayıt esaslarını ortaya koymuştur Normal fiziksel detektörler ve kayıt ortamları sadece dalga şiddeti U2 ye hassas olduklarından tp fazı kaydedilemez Cisimden gelen ışık dalgası kendisi ile frekans ve faz bakımından uyumlu (coherent) bir referans dalga ile girişim yaptığında meydana getirilebilen dalganın şiddeti sadece bu dalgaların teker teker şiddetlerine tabi olmayıp aralarındaki faz farkına da tabidir Bu ise holografinin esasını teşkil etmektedir
Optik mercekler birkaç asır önce keşfedilmiş ve optik görüntülerin mercekler yardımı ile nasıl meydana getirilebileceği 1900 senelerinden önce tamamen çözümlenmişti Bundan sonra fotoğraf tekniği büyük bir ilerleme kaydetmiştir Fotoğraf ve holografi teknikleri arasında prensip bakımından çok büyük bir fark bulunmaktadır Fotoğraf tekniğinde, görüntü iki boyutlu bir dağılım olarak kaydedilir Her sahnede ışığın yansıtıldığı çok sayıda nokta mevcuttur Bu noktalardan çıkan çeşitli dalgaların meydana getirdiği tek kompleks dalgaya «cisim dalgası» denir Bu kompleks dalga, fotoğraf tekniğinde optik bir mercek yardımı ile dönüştürülerek radyasyon yapan cismin görüntüsü elde edilir Hologram tekniğinde ise cismin optik olarak meydana getirilmiş görüntüsü değil, cisim dalgasının kendisi kaydedilir Bu kayıt uygun şekilde yeniden aydınlatıldığı zaman orijinal cisim dalgasını tekrar meydana getirmek mümkündür
Hologramın pratik olarak uygulanması ilk olarak 1948 de Gabor tarafından gerçekleştirildi Kullanılan radyasyon ışıktı Cıva buharlı lâmbadan elde edilen ışık filtre edilerek monokromatik hale getirildi Uyumluluk için bir iğne deliği aydınlatıldı Cisim olarak alfanumerik karakterleri kullanıldı Yarı saydam olan ortamdan geçen cisim ve referans dalgaları bir fotoğraf kâğıdı üzerinde belirli bir girişim şekli meydana getirdiler Banyo edildikten sonra fotoğraf kâğıdı üzerine orijinal ışık düşürüldüğünde aynı optik eksen üzerinde hakiki ve zahirî görüntülerin meydana geldiği görüldü Burada iki türlü görme zorluğu oldu Birincisi, aydınlatan ışık huzmesinin yarı saydam ortamda difraksiyona uğramayan parçası görüntüleri gölgeledi îkİDCİsi ise görüntüler birbirlerini gölgeledi Leith ve Upatnieks 1962 de yayınladıkları bir makalede bu güçlüklerin bertaraf edilebileceğini izah ettiler Bu makalede çok şiddetli ve yüksek uyumluluğa sahip laser huzmesinin kullanılması ile hologram tekniğinin nasıl geliştirileceği açıklandı Gabor hologramında resmin kaydedilişi ve yeniden meydana getirilişi şematik olarak Şekil 11 ve Şekil 12 de
görülmektedir Her iki görüntü aynı eksen üzerinde bulunmakta ve aydınlatan huzme tarafından gölgelenmektedir Leith ve Upatnieks'in tavsiyesi olan yeni metot komünikasyon teorisindeki esaslara dayanıyordu, îşarete ait enformasyon, holografide cisimden yansıyan dalga cephesi, bir taşıyıcı frekansla nakledilebilir deniyordu Bu taşıyıcı frekanslı dalga holografide eksen üzerinde olmayan bir referans dalga olarak düşünülüyor, aydınlatma sonucu yeniden meydana gelen iki dalga modülâsyon yan bantlarına tekabül edeceğinden fiziksel olarak birbirlerinden ayrılabilecekleri savunuluyordu Yeniden meydana getirilen dalgalardan biri cisim dalgasının aynı diğeri ise ikinci bir görüntü dalgası olmakta idi Bu tekniktede bazı zorluklarla karşılaşıldı Mercek ve aynalar üzerindeki ufak toz zerreleri dahi kendi hologramlarını teşkil ederek gürültü yarattılar Bunları ortadan kaldırmak için örneğin sistem elemanlarını döndürmek gibi bazı tertipler düşünüldü Bu metodun en önemli yönü kaynaktan gelen dalganın büyük bir kısmını geçirmeyen cisimlerin resimlerinin çekimini sağlaması oldu Gabor tekniğinde cisimden geçen dalganın büyük bir kısmı difraksiyona uğramıyordu Bu dalga sadece kısmî olarak cisimde difraksiyona uğrayan dalga ile modüle ediliyordu 3 962 senelerinde gazlı laserin icadı ile «eksen dışı» diye adlandırabileceğimiz yeni hologram tekniği gelişme imkânı buldu Laser ışığı çok şiddetli bir monokromatik radyasyon olduğu gibi, bu radyasyonun spektrumu fotografik olarak kayda uygundu Yüksek uyumluluk dolayısile küçük bir noktaya odaklanabildiğinden holografik görüntü hassasiyetini arttırıyordu
Bu monokromatik radyasyonla çok sayıda girişim halkasının kaydı mümkün oluyor ve cismin büyüklüğü bir problem teşkil etmiyordu
Gabor hologramlarında kayıt ortamının lineer olmaması dolayısı ile ortaya çıkan birinci dereceden büyük görüntüler, birinci dereceden görüntü ile aynı eksen üzerinde teşekkül ettiğinden bu görüntünün netliğinin bozulmasına sebep oluyordu Eksen dışı hologramlarda bu üst dereceli görüntüler farklı açılarda meydana geldiğinden esas görüntülerin netliğinin bozulmadığı görüldü 1964 de Leith ve Upatnieks tarafından dağınık aydınlatmalı holografi tekniği geliştirildi Cismin önüne bir difüzör konulduğunda elde edilen hologram yeniden aydınlatıldığı zaman, hiç bir optik araç kullanılmadan görüntünün tamamını görmek mümkün oluyordu Daha sonraki çalışmalarda aynı hologram üzerine birden fazla resim kaydı ve renkli cisimlerin hologramlarının çıkarılması ele alındı
Holografi konusu on sene evvel fizik optiğin bir kolu olarak ortaya çıkmış, muhtelif sebepler yüzünden elektrik mühendislerini yakından ilgilendirmiştir Bunun sebebi konuyu ortaya atanlardan Gabor'un o sıralarda elektron mikroskobu, Leith ve Upatnieks'in ise radarla uğraşmakta oluşları olmuştur Elektrik mühendisliğinin dil ve matematiği ile holografi teorisi arasında çok yakın ilişki kurulabilmiştir Örneğin tek yan bant modülasyonu model olarak alınmış komünikasyon ve enformasyan teorilerinin bazı esasları kullanılmıştır Holografinin elektrik mühendisliğindeki en önemli rolü elektronik, akustik ve elektrooptik sistemlerin tasarlanmasında ortaya çıkmaktadır Optik holografi geniş ilgi toplamış olmakla beraber elektromagnetik spektrumun diğer bölgeleri ve hatta elektromagnetik olmayan dalgalar bu tekniğin uygulanmasına elverişli görülmüşler ve çok sayıda araştırmalara konu teşkil etmişlerdir
alıntıdır
Uzayda bir cismin varlığına ait enformasyon bize genellikle ses veya ışık dalgaları halinde ulaşır Holografi, cisimlerden gelen dalgalardaki enformasyonu belirli bir şekilde depo edip bu enformasyonda hiçbir kayıp olmadan tekrar ortaya çıkartmayı sağlayan bir tekniktir Tekniğe «Holografi» adını bu konuda ilk çalışmaları yapan Dennis Gabor vermiştir Yunancada «holos» bütün anlamına gelmektedir Hologram bir cisimden gelen dalgaya ait toplam enformasyonu yani hem genlik hem faz değerlerini kaydeder İstendiğinde bu kayıt ortamından orijinal dalga yeniden elde edilir
Gabor 1948 de yayınlanan ilk makalesinde holografik kayıt esaslarını ortaya koymuştur Normal fiziksel detektörler ve kayıt ortamları sadece dalga şiddeti U2 ye hassas olduklarından tp fazı kaydedilemez Cisimden gelen ışık dalgası kendisi ile frekans ve faz bakımından uyumlu (coherent) bir referans dalga ile girişim yaptığında meydana getirilebilen dalganın şiddeti sadece bu dalgaların teker teker şiddetlerine tabi olmayıp aralarındaki faz farkına da tabidir Bu ise holografinin esasını teşkil etmektedir
Optik mercekler birkaç asır önce keşfedilmiş ve optik görüntülerin mercekler yardımı ile nasıl meydana getirilebileceği 1900 senelerinden önce tamamen çözümlenmişti Bundan sonra fotoğraf tekniği büyük bir ilerleme kaydetmiştir Fotoğraf ve holografi teknikleri arasında prensip bakımından çok büyük bir fark bulunmaktadır Fotoğraf tekniğinde, görüntü iki boyutlu bir dağılım olarak kaydedilir Her sahnede ışığın yansıtıldığı çok sayıda nokta mevcuttur Bu noktalardan çıkan çeşitli dalgaların meydana getirdiği tek kompleks dalgaya «cisim dalgası» denir Bu kompleks dalga, fotoğraf tekniğinde optik bir mercek yardımı ile dönüştürülerek radyasyon yapan cismin görüntüsü elde edilir Hologram tekniğinde ise cismin optik olarak meydana getirilmiş görüntüsü değil, cisim dalgasının kendisi kaydedilir Bu kayıt uygun şekilde yeniden aydınlatıldığı zaman orijinal cisim dalgasını tekrar meydana getirmek mümkündür
Hologramın pratik olarak uygulanması ilk olarak 1948 de Gabor tarafından gerçekleştirildi Kullanılan radyasyon ışıktı Cıva buharlı lâmbadan elde edilen ışık filtre edilerek monokromatik hale getirildi Uyumluluk için bir iğne deliği aydınlatıldı Cisim olarak alfanumerik karakterleri kullanıldı Yarı saydam olan ortamdan geçen cisim ve referans dalgaları bir fotoğraf kâğıdı üzerinde belirli bir girişim şekli meydana getirdiler Banyo edildikten sonra fotoğraf kâğıdı üzerine orijinal ışık düşürüldüğünde aynı optik eksen üzerinde hakiki ve zahirî görüntülerin meydana geldiği görüldü Burada iki türlü görme zorluğu oldu Birincisi, aydınlatan ışık huzmesinin yarı saydam ortamda difraksiyona uğramayan parçası görüntüleri gölgeledi îkİDCİsi ise görüntüler birbirlerini gölgeledi Leith ve Upatnieks 1962 de yayınladıkları bir makalede bu güçlüklerin bertaraf edilebileceğini izah ettiler Bu makalede çok şiddetli ve yüksek uyumluluğa sahip laser huzmesinin kullanılması ile hologram tekniğinin nasıl geliştirileceği açıklandı Gabor hologramında resmin kaydedilişi ve yeniden meydana getirilişi şematik olarak Şekil 11 ve Şekil 12 de
görülmektedir Her iki görüntü aynı eksen üzerinde bulunmakta ve aydınlatan huzme tarafından gölgelenmektedir Leith ve Upatnieks'in tavsiyesi olan yeni metot komünikasyon teorisindeki esaslara dayanıyordu, îşarete ait enformasyon, holografide cisimden yansıyan dalga cephesi, bir taşıyıcı frekansla nakledilebilir deniyordu Bu taşıyıcı frekanslı dalga holografide eksen üzerinde olmayan bir referans dalga olarak düşünülüyor, aydınlatma sonucu yeniden meydana gelen iki dalga modülâsyon yan bantlarına tekabül edeceğinden fiziksel olarak birbirlerinden ayrılabilecekleri savunuluyordu Yeniden meydana getirilen dalgalardan biri cisim dalgasının aynı diğeri ise ikinci bir görüntü dalgası olmakta idi Bu tekniktede bazı zorluklarla karşılaşıldı Mercek ve aynalar üzerindeki ufak toz zerreleri dahi kendi hologramlarını teşkil ederek gürültü yarattılar Bunları ortadan kaldırmak için örneğin sistem elemanlarını döndürmek gibi bazı tertipler düşünüldü Bu metodun en önemli yönü kaynaktan gelen dalganın büyük bir kısmını geçirmeyen cisimlerin resimlerinin çekimini sağlaması oldu Gabor tekniğinde cisimden geçen dalganın büyük bir kısmı difraksiyona uğramıyordu Bu dalga sadece kısmî olarak cisimde difraksiyona uğrayan dalga ile modüle ediliyordu 3 962 senelerinde gazlı laserin icadı ile «eksen dışı» diye adlandırabileceğimiz yeni hologram tekniği gelişme imkânı buldu Laser ışığı çok şiddetli bir monokromatik radyasyon olduğu gibi, bu radyasyonun spektrumu fotografik olarak kayda uygundu Yüksek uyumluluk dolayısile küçük bir noktaya odaklanabildiğinden holografik görüntü hassasiyetini arttırıyordu
Bu monokromatik radyasyonla çok sayıda girişim halkasının kaydı mümkün oluyor ve cismin büyüklüğü bir problem teşkil etmiyordu
Gabor hologramlarında kayıt ortamının lineer olmaması dolayısı ile ortaya çıkan birinci dereceden büyük görüntüler, birinci dereceden görüntü ile aynı eksen üzerinde teşekkül ettiğinden bu görüntünün netliğinin bozulmasına sebep oluyordu Eksen dışı hologramlarda bu üst dereceli görüntüler farklı açılarda meydana geldiğinden esas görüntülerin netliğinin bozulmadığı görüldü 1964 de Leith ve Upatnieks tarafından dağınık aydınlatmalı holografi tekniği geliştirildi Cismin önüne bir difüzör konulduğunda elde edilen hologram yeniden aydınlatıldığı zaman, hiç bir optik araç kullanılmadan görüntünün tamamını görmek mümkün oluyordu Daha sonraki çalışmalarda aynı hologram üzerine birden fazla resim kaydı ve renkli cisimlerin hologramlarının çıkarılması ele alındı
Holografi konusu on sene evvel fizik optiğin bir kolu olarak ortaya çıkmış, muhtelif sebepler yüzünden elektrik mühendislerini yakından ilgilendirmiştir Bunun sebebi konuyu ortaya atanlardan Gabor'un o sıralarda elektron mikroskobu, Leith ve Upatnieks'in ise radarla uğraşmakta oluşları olmuştur Elektrik mühendisliğinin dil ve matematiği ile holografi teorisi arasında çok yakın ilişki kurulabilmiştir Örneğin tek yan bant modülasyonu model olarak alınmış komünikasyon ve enformasyan teorilerinin bazı esasları kullanılmıştır Holografinin elektrik mühendisliğindeki en önemli rolü elektronik, akustik ve elektrooptik sistemlerin tasarlanmasında ortaya çıkmaktadır Optik holografi geniş ilgi toplamış olmakla beraber elektromagnetik spektrumun diğer bölgeleri ve hatta elektromagnetik olmayan dalgalar bu tekniğin uygulanmasına elverişli görülmüşler ve çok sayıda araştırmalara konu teşkil etmişlerdir
alıntıdır