Holografi
Holografi, Bir nesnenin görüntüsünü film üstüne kaydedip, üç boyutlu görüntüsünü vermeyi sağlayan yöntem. Holografi, 1948'de İngiliz bilim adamı Dennis Gabor tarafından bulunmuş, ama uygulama alanına ancak 1960 yıllarında, özel bir ışık kaynağı olan lazerin bulunmasıyla geçilebilmiştir.
Normal fotoğrafçılıkta kullanılan ışık, sözgelimi güneş ışığı ya da elektrik ışığı, geniş bir frekans aralığı içerir (morötesinden kızılaltına kadar). Beyaz ışık bu aralıktaki farklı frekansların bir karışımı, yani bileşkesidir. Beyaz ışığın düzensiz yapısından ötürü, sahne derinliğiyle ilgili verileri kaydedebilmek olanaksızdır. Bu yüzden normal fotoğraflar iki boyutludur. Derinliği kaydebilmek için, ışık kaynağı yalnızca bir tür frekanstan oluşmalı, yani ışık tekrenkli olmalıdır. Ayrıca, bu tür ışık dalgalarının aynı fazda bulunması gerekir. Söz konusu özellikleri taşıyan ışık demeti, lazer aygıtlarından sağlanabilir.
Holografi yöntemiyle kayıt
Lazer ışını oldukça düzenli olduğundan, yani tekrenkli özellik taşıdığından, böyle bir ışıkla aydınlatılan bir sahnenin derinliğine ilişkin ayrıntılar, holografiyle kayıt levhasına (ya da duyarlı fotoğraf filmine) ulaşan dalgaların faz ilişkileri yardımıyla canladırılabilir. Bir sahnenin geri planındaki bir noktasından gelen ışık dalgaları, yakındaki bir noktadan gelen dalgalara göre "gecikir". Holograma, önde giden ve "geciken" dalgalarla ilgili bilgi kaydedilir.
Söz konusu bilgileri kaydetmek için, yansıyan ışındaki faz ilişkilerini karşılaştırmaya yarayan, bir karşılaştırma ışınımı gereklidir. Bunu sağlamak için, lazer ışını ikiye ayrılır: Bir bölümü, yansıyıp geri dönmesi için cisme yöneltilir; öbür bölümüyse (karşılaştırma ışını), doğrudan kayıt levhasına gönderilir. Cisimden gelen ışın ile karşılaştırma ışını levha (ya da fotoğraf filmi) üstünde buluştukları zaman, birbirlerini etkileyip, girişim oluştururlar.
Hologram
Banyo edilen filmdeki (ya da hologramdaki) görüntü, kaydedilmiş cisme benzemez. Görüntüsü kaydedilen cisim düz bir yansıtıcı yüzeyse, girişim görüntüsü bir dizi karanlık ve aydınlık şerit içerir. Oysa, bir cisim üstündeki bir tek noktadan yansıyan ışın, bir dizi eşmerkezli halkadan oluşur. Bir cisim ya da sahnenin hologramı çekildiğinde, pek çok noktadan yansıyan ışığın oluşturduğu eşmerkezli halkaların birbiri üstüne binmesi sonucu, karmaşık bir görüntü ortaya çıkar.
Görüntünün aslının elde edilmesi
Çeşitli yollar bulunmakla birlikte, hologram, genellikle geçirgen bir film üstüne çekilir. Asıl sahnenin yeniden elde edilebilmesi için, bu geçirgen filmin, kayıtta kullanılan karşılaştırma ışınına benzer tekrenkli bir ışıkla yeniden aydınlatılması gerekir: Filmin öbür tarafından bakıldığında, aslının aynı bir görüntü elde edilir.
Yansıyan ışığı tam simgelemesi için, hologram filminden geçen lazer ışınının genlik ve fazı ayarlanabilir. Böylece, cismin gerçeğe benzer bir görüntüsü elde edilir. Bir gözlemci holograma baktığında, cismi, sanki hologramın arkasında duruyormuş gibi görür. Bu bir zahiri görüntüdür (görünen görüntü). Gözlemcinin baktığı taraftaysa bir gerçek görüntü oluşur. Ama bu gerçek anlamda odaklanmış bir görüntü olduğundan, gözle görülmez; odak bölgesine bir ekran yerleştirilirse, görünür duruma dönüşür. Ekranın öne ya da arkaya kaydırılmasıyla, gerçek görüntünün farklı kesimleri odak noktasına düşürülebilir.
Renk özelliği frekansa bağlı olduğundan, bir tek lazer ışını kullanılarak elde edilen bir hologram, tekrenkli olur. Bununla birlikte, üç temel rengin (kırmızı, mavi, yeşil) frekansından ışık veren üç ayrı lazer kullanılarak, renkli görüntü de sağlanabilir.
Uygulama alanları
Hologramlar, çeşitli özelliklerinden ötürü, teknolojide ve mühendislikte önemli uygulama alanları bulmuştur. Sözgelimi, pek çok hologram, bir tek fotoğraf filmi (levhası) üstüne kaydedilebilir. Böylece çok sayıda veriyi bir tek levha üstünde toplama olanağı elde edilir. Bu teknik, bilgisayarlar alanında çeşitli bilgi saklama yöntemlerine uygulanabilir.
Holografi oldukça yeni bir buluş olduğundan, uygulama alanları da sürekli genişlemektedir, kredi kartlarından ve kuyumculuktan dergi ve kitap kapaklarına kadar pek çok alana uygulanmaktadır. Ayrıca, akustik hologramdan yer fiziğinde ve su altı araştırmalarında, mikrodalga hologramlarındansa haritacılıkta yararlanılmaktadır.