Как самому сделать голограмму в домашних условиях. Голограмма своими руками

Голограммы обладают уникальным свойством — восстанавливать полноценное объемное изображение реальных предметов.

Цель исследования: Выяснить, что такое голограммы и понять как они работают.

Задача исследования: Найти способы создания голограмм.

Гипотеза: Создать голограмму можно с помощью линз и источника света.

Этапы исследования:

1)Изучить историю голограмм.

ГОЛОГРАФИЯ (от греч. холос – полный и графо – пишу) – способ получения объемных изображений предметов на фотопластинке (голограмме) при помощи когерентного излучения лазера.

Голографию изобрел (и придумал название) английский физик Деннис Габор в 1947, исследуя законы построения изображений в оптике и работая над совершенствованием электронного микроскопа. Он пришел к выводу, что зарегистрировать полное изображение предмета можно без объектива, используя только пучок когерентного монохроматичного света. Первые голограммы были получены им при помощи ртутной лампы, из спектра излучения которой «вырезалась» очень узкая полоса частот. Диаметр пучка составлял 1–2 микрона, а время экспозиции – несколько часов. Между источником света и фотопластинкой помещался либо прозрачный объект, либо предмет небольшого размера, так что излучение источника выполняло одновременно функции и предметного, и опорного пучков. Поэтому при восстановлении голограммы возникали сразу два изображения на одной линии, которые создавали взаимные помехи при регистрации. Все это делало невозможным практическое применение голографии, и о ней надолго забыли.

После появления мощного источника когерентного света – лазера интерес к голографии вспыхнул вновь. В 1962 американские оптики и радиофизики Эммет Лейт и Дж. Юрис Упатниекс усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатниекса стала основой современных голографических установок.

В это же время на голографические методы записи изображения обратил внимание российский физик Ю. Н. Денисюка

Make your own mind maps with Mindomo .
2)Рассмотреть схему Ю. Н. Денисюка.

3)Способы создания 3D голограмм.

Посмотреть какие голограммы и по какому принципу их создают, можно .

В итоге получается такая конструкция:

Результат исследования: Голограммы можно создать в домашних условиях, использую при этом смартфон и пластмассовую пирамиду.

Вывод: Голограммы, которые мы считали фантастикой, уже давно существуют в реальности. Как же она работает? Все просто: вы буквально видите реальный объект, который на самом деле является объемной картинкой. Его можно обойти, рассмотреть со всех сторон, можно придать мощную глубину, которой не может похвастать никакая другая технология 3D-отображения.

Источники:

Голограмма является объемным изображением трехмерного объекта или технологией 3D-изображения. Реализуется с помощью лазера. Благодаря ей видят реальный объект, хотя он представляет собой только объемную картинку. Метод известен с 1947 года благодаря Дэннису Габору – за это изобретение он удостоен Нобелевской премии.

Несмотря на кажущуюся сложность, сделать голограмму можно дома, уединившись в тихом, темном помещении. Придется также приобрести некоторые принадлежности, которые довольно дорогие.

Чтобы сделать голограмму, не обойтись без голографических принадлежностей: профессиональных пластин голографической пленки (PFG-03M); красного голографического лазера, например, Integraf (4мВт, 650нм); голографического комплекта JD-4; смачивающего вещества Photo Flo.

Из бытовых принадлежностей пользуются: ярким жестким и прочным предметом, например, игрушечной машинкой, монетами; книгой, которой заслоняют лазер (ее минимальный размер 15 х 20 см, обязательно твердый переплет); дистиллированной водой, из которой готовят раствор – нужно 6 литров; лотками с плоским дном (3 штуки для проявителя размером не меньше 8х8 см; 3 штуки для промывания размером дна больше 10х12 см); щипцами или резиновой кухонной перчаткой (при проявлении ими держат голографическую пластину).

Не обойтись дополнительно без: ночного светильника; лотка с песком (можно заменить на сахар, соль) или коврика для мышки для системы изоляции вибраций (длина должна быть не меньше 20 см, ширина – 15, высота – 5); чашки с сахаром или солью, песком, в которую устанавливают лазер.

Для работы нужен крепкий стол, темная комната, в которой не скрипит пол, нет сквозняков, вибраций, не слышен шум. Можно использовать бетонный пол, например, в подвале.

Готовят предмет, из которого будут делать голограмму, например, игрушечный автомобиль. Его размещают на столе, подложив коврик (используют лоток с песком). Последнее снижает до минимума возможные вибрации предмета.

В стороне от предмета, на расстоянии 30 см от него, устанавливают лазерный диод так, чтобы его луч полностью подсвечивал игрушку. Его закрепляют в прищепке, которую свободным концом втыкают в чашку, заполненную песком. Луч лазера должен расширяться по горизонтали, образуя форму близкую к эллипсу. Делают это, снимая регулировочную линзу (если она есть у лазера) или установкой на пути луча оптической рассеивающей линзы, которую, как и лазер, крепят с помощью прищепки.

Выключают свет. Чтобы ориентироваться в помещении используют ночник, который размещают под столом; можно чуть приоткрыть дверь. Главное условие – голографическая система должна находиться в полной темноте, на нее не должен попадать прямой свет.

Ставят на ребро книгу между лазером и игрушкой. Распечатывают в темноте голографическую пленку, достают пластину, осторожно размещают ее напротив предмета, чуть наклонив к нему. Через 10…20 секунд поднимают медленно книгу над столом на 1 см (луч лазера не должен попадать на машинку); ждут 5…10 секунд и поднимают книгу выше – луч лазера начнет светить на пластину. Через 10 секунд книгу возвращают на стол, на прежнее место между игрушкой и лазером.

Пластину обрабатывают, следуя инструкции, которая прилагается к голографическому комплекту. Процесс занимает 3…5 минут. Светочувствительный порошок добавляют к дистиллированной воде – получают проявитель и осветлитель. Пластину опускают в проявитель и выдерживают, помешивая, 20 секунд. Промывают полминуты. Опускают в осветлитель на 20 секунд (нужно периодически помешивать раствор). Опять промывают пластину полминуты, после высушивают, используя фен, и располагая в вертикальном положении.

После, пользуясь софитом, прожектором, фонариком или светодиодной лампой белого цвета просматривают полученную голограмму. При этом луч света направляют под тем же углом, под которым светил луч лазера. При просмотре видят объемное изображение машинки, то есть ее голограмму.

Каждый год многие студенты делают голограммы. Им это нужно для выполнения определенных заданий. На самом деле процесс изготовления очень прост. Главное, иметь в своем распоряжении около 30 минут свободного времени и темную тихую комнату. Это очень важно, так как сделать голограмму в домашних условиях при дневном освещении не получится.

Что нужно для создания голограммы

Из чего же создается голограмма? Как сделать качественное изделие без специальной дорогостоящей техники? Все просто. Достаточно собрать все необходимые материалы и найти укромное местечко. Для изготовления голограммы понадобится:

1. Установка объектов для фотографирования.
2. Фотоаппарат.
3. Гелий-неоновый лазер.
4. Проявитель для фотопленки.
5. Фонарь с зеленым светом.
6. Фен для сушки волос.
7. или же диапроектор.

Голограмма - что это?

Что же собой представляет голограмма? Как сделать ее правильно? Ответы на эти вопросы просты и лежат на поверхности. Достаточно разобраться только в том, что же такое голограмма. По сути, это снимок интерференционного изображения, который формируется несколькими пучками света, направленными с разных сторон непосредственно на объект. Но и это еще не все. Пучки света обязательно должны исходить из одного источника. Однако иметь они должны фиксированную разность фаз.

Оптическая установка

Теперь вы знаете, что такое голограмма. Как сделать ее в домашних условиях без особых затрат? Многие думают, что это просто невозможно. Однако это не так. Голограмма обычно делается при помощи специальной фотоустановки. При желании ее также можно сделать самостоятельно. На главной раме необходимо зафиксировать прямоугольный каркас, изготовленный из трубок с квадратным сечением. Подобную заготовку следует установить на достаточно прочный лист фанеры. При этом конструкция должна быть устойчивой. На дополнительной трубке следует поместить объект, который нужно сфотографировать.

Основная деталь данной установки - это оптическая скамья, длина которой составляет полметра. На ней нужно установить несколько держателей для штативов. Они будут вкручиваться в линзу. Последние должны быть двояковогнутые. линз должно составлять 3 сантиметра. Оптическую скамью стоит выкрасить матовой черной краской.

Начальный этап

Готовую оптическую установку необходимо поместить на стол или же устойчивое основание. Чтобы убрать вредные вибрации, можно поместить под ножки стола баночки из-под кофе, наполненные сыпучим материалом. Теперь нужно взять лист белой бумаги и обрезать его так, чтобы его параметры соответствовали размерам пленки. После этого ее нужно поместить на стекло, которое вставлено в удерживающую рамку. Линзы стоит отрегулировать так, чтобы их центр был на одной оси с центром бумаги.

Голограмма: как сделать

Чтобы получить голограмму, придется использовать гелий-неоновый лазер, который обладает выходящей мощностью в 5 МВт. Устройство нужно включить, а затем отрегулировать его расположение по высоте. Луч лазера должен освещать равномерно лист бумаги. Все элементы системы необходимо тщательно отрегулировать. Оптическую скамью стоит закрепить на основании и отметить положение держателей.

После этого можно сфотографировать объект. Время экспозиции обычно определяется чувствительностью пленки. Этот показатель может составлять от доли секунды и до нескольких секунд. Во время фотографирования конструкция должна стоять ровно и быть неподвижной. Стоит учесть, что любая вибрация приведет к искажению.

Работа с пленкой

Итак, у вас почти готова голограмма. Как сделать ее более светлой? После снимка нужно обработать отбеливающей смесью пленку. Готовится такое вещество очень просто. Для этого нужно смешать 900 миллилитров воды с 30 граммами сернокислого железа и таким же количеством бромистого калия. После приготовления объем состава нужно довести до одного литра.

Проявлять пленку следует при зеленом освещении. Для сушки готового фотоматериала можно использовать обычный фен для волос. Вот и все. Теперь вы знаете, как сделать 3D-голограмму.

Полезные советы

Вы сможете превратить свой смартфон в голографический 3-D плейер благодаря простому проекту, который показал в своем видео пользователь по кличке Mrwhosetheboss.

Этот пользователь создал специальное приспособление, которое, в совокупности с видео-рядом, созданным специально для голограммы , создает иллюзию 3-D картинки, парящей в воздухе .

Вам понадобится:

Старый кейс из-под дисков

Острый нож

Немного клейкой ленты (скотч)

Линейка

Бумага в клетку.

1. Начертите на бумаге 3 трапеции с размерами 1 см х 3,5 см х 6 см.

2. Вырежьте трапецию.

3. Возьмите кейс для дисков, удалите аккуратно боковины, обведите 4 раза трапецию, вырезанную из бумаги.

4. С помощью канцелярского ножа вырежьте 4 трапеции.

5. Склейте все трапеции, чтобы получилась часть пирамиды.

6. Скачайте демо-видео на свой смартфон и используйте данную конструкцию для просмотра голограммы.

Вот несколько видео клипов, которые можно использовать для данной технологии:

Как сделать голограмму

Голографическое видео

Видео клипы, которые используются для этого приспособления, проигрывают одну и ту же картинку с четырех сторон .

Когда все эти четыре видео-ряда отражаются в панелях созданного устройства , вы получаете иллюзию 3-D голограммы.

Голографический эффект

К сожалению, такую иллюзию нельзя назвать голограммой, т.к. здесь используются 2-D картинки и видео , чтобы создать нужный эффект.

Настоящая голограмма создает 3-D изображение, и использует технологию, разделяющую лазерные лучи.

Сделать трехмерную голограмму проще, чем вы думаете. Каждый год тысячи любителей, учеников и учителей делают голограммы дома и в школах. Для голограммы вам потребуется ряд основных принадлежностей, часть из которых есть дома, тихое и темное помещение, а также около получаса свободного времени, чтобы обработать изображение. Потратьте немного времени и усилий, и вы сможете создать свою собственную профессиональную голограмму!

Шаги

Часть 1

Запаситесь всем необходимым

1. Закажите необходимые материалы и инструменты через интернет или приобретите в магазине фототехники. Прежде чем вы приступите к созданию голограммы, запаситесь всем необходимым. Найдите дома и приобретите через интернет или в магазине фототехники следующие материалы:

   • голографические пластинки;
   • красную лазерную указку (лучше регулируемую);
   • набор для обработки голограмм;
   • защитные очки;
   • толстые резиновые перчатки;
   • большую книгу в твердом переплете;
   • металлические щипцы.

2. Выберите для голограммы твердый блестящий предмет. Прозрачные и полупрозрачные вещи из пластика, меха или ткани искажают голографические изображения. Чтобы изображение получилось ясным, используйте твердый металлический или фарфоровый предмет, который отражает свет и не превышает по размерам голографическую пластинку.

   • Например, для голограммы прекрасно подойдет монета. В то же время вряд ли у вас получится хорошее изображение плюшевой игрушки.

3. Выберите для получения голограммы затемненную комнату. Голограммы лучше всего получаются в темноте, поскольку в этом случае возникает хороший контраст между освещенным предметом и окружающим пространством. Выключите в комнате все лампы и по возможности закройте окна и другие источники естественного света.

   • Не выбирайте комнату со скрипящим полом, сквозняками или посторонними шумами, так как даже легкие колебания способны отрицательно повлиять на качество голографического изображения. Прекрасно подойдет комната с кафельным, бетонным или ковровым покрытием.
   • Нет необходимости выключать свет до тех пор, пока вы не будете готовы осветить выбранный объект лазерной указкой.

4. Поставьте объект на устойчивый стол. Выберите стол, который не шатается и не скрипит. Если такого стола нет, можно разместить предмет на ровном бетонном или кафельном полу.

   • Приклейте предмет к деревянной или металлической подставке на поверхности стола, если вы беспокоитесь, что он может пошевелиться.

5. Наденьте защитные очки и резиновые перчатки. Входящие в набор для обработки голограмм химические реактивы могут быть токсичными в сухом неразбавленном виде. При работе с набором используйте защитные очки и толстые резиновые перчатки, чтобы защитить глаза и кожу.

   • Ни в коем случае не прикасайтесь к реактивам из набора голыми руками и не работайте с ними без очков, иначе велика вероятность травмировать себя.
   • Если вы чувствительны к запахам реактивов, наденьте перед работой медицинскую маску или респиратор.

Часть 4

Обработка голографической пластины

1. Смешайте химические реактивы в соответствии с приложенными к набору указаниями. Разбавьте порошки из набора в мисках. В соответствии с указаниями по применению разведите необходимое количество порошков водой в отдельных мисках и как следует перемешайте их тонким металлическим предметом.

   • Не смешивайте отдельные растворы вместе, если только это не указано на упаковке. Внимательно соблюдайте приложенные инструкции, чтобы не случилось никаких инцидентов.
   • При работе с реактивами не забудьте надеть защитные очки и толстые резиновые перчатки.
   • Большинство наборов для обработки голограмм содержат проявитель и отбеливающий раствор. Их следует разводить отдельно друг от друга.