La Holografía: una interesante aplicación del Laser.

in #stem-espanol3 years ago

Estimados amigos de Steemit:
En el post https://steemit.com/stem-espanol/@emily61/laser-parte-2 deje planteado el tema de la holografía, que desarrollaré a continuación.

La Holografía: una interesante aplicación del Laser.

La holografía es un tipo de fotografía que fue inventada en 1948 por el físico Dennis Gabor pero que se desarrolló a partir del descubrimiento de los laser en la década de los 60 y ha ido tomado auge a la par como una de sus interesantes aplicaciones.

Una holografía es una fotografía tridimensional y como tal, nos da detalles desde diferentes ángulos a diferencia de una fotografía normal que solo capta una perspectiva del objeto fotografiado.

Una fotografía normal requería una cámara fotográfica de lentes ópticos que impresionaba una película sensible (cosa que cambió drásticamente con el advenimiento de las cámaras digitales). Pero para un holograma (o fotografía holográfica) no se captaba la escena, sino una disposición de finas líneas y círculos paralelos. Al iluminar desde atrás con un rayo laser se verá en la cara posterior del mismo una imagen tridimensional.

Tratemos de interpretar las diferencias entre ambos tipos de fotografía. En la figura 1a se muestra una fotografía y en la figura 1b una holografía.

holografia1.jpg

Figura 1

En la figura 1a se muestra como se fotografiaba un vehículo desde uno de sus lados. La variable distancia entre el plano de la lente y el plano de la película, es decir la distancia i de la lente a la imagen estaba graduada de tal forma que en el plano del objetivo, cuya distancia resulta de la ecuación de las lentes (óptica geométrica), estaba comprendido entre el retrovisor lateral R y la luz posterior L. Sólo aquellos puntos del automóvil que se hallaban situados en este plano y que por lo tanto estaban a la misma distancia del plano de la lente, es decir a la distancia d de la lente al objetivo, estaban enfocados. Todos los puntos restantes del automóvil que no estaban sobre el plano del objeto se captaban a una mayor o menor distancia del plano de la película según su distancia hacia él.

La imagen se captaba sobre la película porque el vehículo refleja la luz. Cualquier punto refleja una cantidad de luz en forma de ondas esféricas. Una pequeña parte de esas ondas pasaban por el objetivo de la cámara y reproducía un punto más o menos claro sobre la película.

El frente de ondas luminosas que se reflejan en el automóvil también son portadoras de la información de la imagen captada en el instante bajo las condiciones de iluminación reinantes en el momento.

Para captar un holograma veamos la figura 1b, si se ilumina el vehículo con un rayo laser fuertemente dispersado. El resultado es una película impresionada tal cual como una foto normal, pero todo cambia si dividimos el rayo laser en dos rayos parciales mediante un espejo semitransparente: una parte del rayo ilumina el auto y el otro impresiona directamente la placa fotográfica. Ahora la placa presenta una estructura de líneas y círculos muy finos y paralelos. La placa se ha convertido en un holograma.

Al iluminar el holograma con la luz laser se ve la imagen tridimensional del objeto fotografiado.
La holografía se basa en el fenómeno de interferencias de las ondas luminosas. Por la superposición del rayo de referencia y de los rayos reflejados (con la misma longitud de onda).

Al incidir el rayo sobre el holograma, se difracta como sucede en una rejilla de dispersión (de hecho, son múltiples rejillas).

Una de las aplicaciones que más ha estimulado la imaginación es la televisión holográfica. Ya en 1970 se perseguía este objetivo y el procedimiento fue el siguiente: la señal de salida de la cámara de televisión modula la intensidad de un rayo electrónico muy fino que impresiona línea por línea (en vacio) una película fotosensible de 16 mm. Se configuraban 27 por segundo y la película revelada se llamaba holograma master.

Ya en esta etapa se rodaron pequeñas películas holográficas de pocos minutos de duración. Sin embargo ni las computadoras ni la tecnología permitieron la viabilidad hasta hoy.

En la actualidad los hologramas forman parte de nuestra vida cotidiana: están en los billetes, tarjetas de crédito como elemento de seguridad.

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Figura 2

Y seguramente muy pronto tendremos la tan ansiada televisión en 3 dimensiones ya que según https://www.cnet.com/es/noticias/samsung-patenta-un-televisor-holografico/ ya esta patentada por Samsung desde el 2016. Y mejor aun, muy posiblemente desde nuestros celulares veremos pronto tridimensionalmente los rostros de las personas con las que conversamos.

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Figura 3

https://pixabay.com/es/photos/?q=holografia&hp=&image_type=&order=&cat=&min_width=&min_height=
https://pixabay.com/es/tecnolog%C3%ADa-futuro-holograma-gigante-2607656/

La figura 1 se realizó usando paint de microsoft.
las figuras 2 y 3 son cortesía de pixabay.

Referencias:

  1. Maechtle, W. La física. Círculo de Lectores. 1974.
  2. Launois, D. La Electrónica Cuántica. Oikos-tau, S.A. 1970.
  3. Kittel, C. Introducción a la Física del Estado Sólido. Editorial REVERTE. 1981.
Sort:  

Es impresionante el avance de la tecnología láser. Desde tratamientos de belleza, pasando por arte y fotografía hasta grandes soluciones médica a favor de prótesis e intervenciones quirúrgicas.
Qué interesante este artículo, @emily61 porque nos pone al tanto de los progresos indiscutibles de esta tecnología al servicio de los avances de lo que el hombre puede lograr.
Saludos.

gracias por tu agradable visita. Saludos

Genial amiga, quiero un televisor y un teléfono así. Gracias, no sabia que la interferencia de ondas tuviera que ver con la halografía.

Muy buena explicación amiga, excelente diría yo! feliz semana =)

Gracias por tu apoyo. Feliz noche.

Siempre a la orden, además me gusta mucho leerte! =)

Excelente artículo sobre la Holografía, mi muy hermosa colega @emily61. Mis sinceras felicitaciones. Un abrazo.

sneaky-ninja-sword-xs.jpg
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Muy bien explicado todo sobre los hologramas y fácil de entender, saludos.

Esalgo que de verdad nos hace sentir en el futuro,
en el planetario de Morelia hay uno con la forma de la luna
es genial

Caramba, ese es otro motivo para visitar Morelia. Ayer me acordé de ti porque había una mariposa emperador revoloteando en el centro de meditación. Saludos

Cada usamos mas el laser en la vida cotidiana, maravillosa información.

Muy buena la información... Necesito ésto para mi trabajo. Gracias por la sencilla explicación.

Me alegra que se útil esta información. Gracias amiga.