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INHALTSVERZEICHNIS
(Jugend-forscht
Arbeit von 1992)
1. GRUNDLAGEN DER HOLOGRAFIE
1.1 Was ist Holografie
1.2 Vater der Holografie
1.3 Physikalische Grundlagen
a) Entstehung eines Hologramms
b) Wiedergabe von Hologrammen
1.4 Filmmaterial
1.5 Chemische Grundlagen
a) Entwickler
b) Bleichbad
c) Verarbeitung
2. WEIßLICHTREFLEXIONS-HOLOGRAMME
3. INTERFEROMETRIE
4. HOLOGRAFISCH-OPTISCHE-ELEMENTE
4.1 Wellenlängenreflektierender Spiegel
4.2 Fresnel'sche Zonenplatte als Beugungsgitter
1.GRUNDLAGEN
DER HOLOGRAFIE
1.1 Was ist
Holografie?
Das Wort
Holografie leitet sich vom griech. Wort ,,holos" (ganz,
vollständig, unversehrt) und von ,,graphein" (schreiben,
aufzeichnen) ab. ,,Holografie: ganzheitliche Aufzeichnung"
Man bezeichnet damit ein Verfahren, mit dem es möglich ist,
die gesamte optische Information eines Objektes auf einen Film
aufzuzeichnen und wiederzugeben. Dieses Bild zeigt den Körper
in seinen drei Dimensionen, in seiner Oberflächenstruktur
und Oberflächenbeschaffenheit. Durch Überlagerung zweier
Lichtwellen wird dies erreicht. Die Überlagerung, auch Interferenz
genannt, wird auf ein lichtempfindliches Material (z. B. Film)
aufgezeichnet .
1.2 Der "Vater"
der Holografie
Als den Entdecker
der Holografie bezeichnet man Dennis Gabor, der 1948 im Rahmen
einer Arbeit über die Verbesserung von Elektronenmikroskopen
das erste Hologramm herstellte. Doch das neue Medium erlangte
zunächst nur wenig Aufmerksamkeit, da dieses Verfahren zur
Erzeugung von Hologrammen wegen des fehlenden Lasers und des
fehlenden Filmmaterials nur wenigen Spezialisten vorbehalten
blieb. Einen Boom erlebte die Holografie dann doch 10 Jahre später
mit der Entdeckung des Lasers.
1.3 Physikalische
Grundlagen
Um die Vorgänge
bei der Entstehung von Hologrammen besser zu verstehen, muß
man sich etwas mit den Eigenschaften und der Beschaffenheit des
Lichtes beschäftigen. Noch im 17. Jahrhundert war man der
Ansicht, daß das Licht aus einem Strom winziger Teilchen,
die von der Lichtquelle ausgehen und beim Betrachter einen Lichteindruck
hervorrufen, besteht. Doch Young, Fresnel und Huygens vertraten
die Meinung, das Licht habe eine Wellennatur. Diese Lichtwellen
besitzen verschiedene Eigenschaften wie: Wellenlänge (Abstand
von Tal zu Tal), Amplitude (je höher die Amplitude, desto
heller das Licht), Schwingungsrichtung, Fortbewegungsrichtung
und Fortbewegungsgeschwindigkeit. Je nach Lichtquelle gibt es
daher auch verschiedene Lichtqualitäten. Die Glühbirne
strahlt Licht unterschiedlichster Wellenlängen aus, das
sich in alle Richtungen ausbreitet. Betrachtet man die Mischung
verschiedenster Wellenlängen, so hat man den Eindruck von
weißem Licht.
Dieses Licht
ist zwar für die Fotografie völlig ausreichend; nicht
aber für die Holographie. Hierfür wird Licht einer
einzigen Wellenlänge benötigt, wie es nur der Laser
erzeugen kann. Überlagert man nun solche Wellen, so können
sie sich auslöschen oder verstärken.
Trifft Wellenberg
auf Wellenberg und Wellental auf Wellental, so ergibt sich eine
besonders hohe Welle und damit starkes Licht. Trifft Wellenberg
auf Wellental und umgekehrt, so löschen sich beide Wellen
gegenseitig aus (ergibt Dunkelheit).
a)Entstehung
eines Hologramms
Wie eine
Aufnahme zur Entstehung eines Lasertransmissionshologramms durchgeführt
wird, zeigt nachfolgende Skizze:
Der aus dem Laser austretende Strahl wird zunächst durch
einen Strahlteiler (ST) in zwei Hälften aufgespalten. Der
reflektierte Strahl wird dann durch eine Linse (L1) aufgeweitet
und fällt direkt auf den Film (F). Der zweite Strahl wird
durch eine weitere Linse (L2) ebenfalls aufgeweitet, so daß
er das Objekt (OBJ) vollständig ausleuchtet. Von dort wird
er wenigstens teilweise zur Fotoplatte reflektiert, wo er mit
dem ersten Strahl zusammentrifft. Durch das Zusammentreffen entsteht
das Hologramm, welches die vollständige Information über
das Objekt trägt. Der am Strahlteiler reflektierte Strahl
wird als Referenzstrahl (R) bezeichnet. Den Strahl, der vom Objekt
reflektiert wird, nennt man Objektstrahl (O). Der Objektstrahl
hat natürlich keine derart regelmäßige Struktur
wie der Referenzstrahl, er ist vielmehr durch die Oberfläche
des Objektes "deformiert". Das bedeutet, es gibt Stellen,
an denen der Objektstrahl etwas flacher auftrifft und Stellen,
an denen er etwas steiler auftrifft. Diese Situation ist in den
folgenden Bildern dargestellt. Zur einfacheren Ausschaulichkeit
wurde jeweils nur eine Referenz- und eine Objektwelle eingezeichnet.
Die Zeichnung zeigt einen Zeitpunkt, an dem gerade ein Wellenberg
den Film erreicht.
Bei genauerem Hinsehen wird deutlich, daß die Abstände
zwischen belichteten und unbelichteten Stellen klein sind, wenn
die Objektwelle in einem steilen Winkel zur Referenzwelle einfällt
(linkes Bild). Trifft die Objektwelle flacher auf, sind die Abstände
größer (rechtes Bild). Daraus kann man nun schließen,
daß die Form der Objektwelle durch den Abstand der belichteten
und unbelichteten Stellen im Film
gespeichert ist. Betrachtet man einen Teil des fertigen Hologramms
unter dem Mikroskop, kann man diese Abstände, helle und
dunkle Stellen, erkennen. Dieses äußerst komplexe
Gewirr nennt man Interferenzmuster.
b)Wiedergabe
von Hologrammen
Wird der
Film, nun nach dem Entwickeln mit einem Referenzstrahl aus der
selben Richtung wie bei der Aufnahme beleuchtet, so wird der
Referenzstrahl durch die Interferenzen auf dem Hologramm so umgewandelt
(gebeugt), daß die ursprüngliche Objektwelle rekonstruiert
wird.
Ein Beobachter
kann nun hinter dem Film das gesamte Objekt in seinen 3 Dimensionen
erkennen. (Dieses Bild wird reelles Bild genannt.) Beleuchtet
man nun das um 180 Grad gedrehte Hologramm, so scheint das Bild
vor dem Film zu liegen, aber ein seltsam verändertes Aussehen
zu haben. Dieses Bild ist als ein Gipsabdruck vom Original zu
erkennen, denn alle vorher gewölbten Flächen sind nun
umgestülpt. Man nennt ein derartiges Bild ,,pseudoskopisch".
Die besondere Eigenschaft dieses Bildes liegt darin, daß
es sich auf einem Papier oder einer Mattscheibe auffangen läßt
(im Gegensatz zum reellen Bild).
1.4Filmmaterial
Da bei der
Aufnahme von Hologrammen extrem feine Interferenzlinien entstehen,
benötigt man spezielle Emulsionen, die diese Strukturen
ohne Verlust aufzeichnen können. (Auch die feinkörnigsten
Filme, die in der Fotografie verwendet werden, besitzen nur 1/20
des nötigen Auflösungsvermögens.) Diese Spezialfilme,
die auf das rote Laserlicht der Wellenlänge 632,8 nm sensibilisiert
sind, werden von Kodak, Ilford und Agfa hergestellt. Die beiden
letztgenannten verwendete ich bei meinen Versuchen.
Bei Reflexionshologrammen
sind wesentlich mehr Interferenzlinien/mm aufzuzeichnen. Daher
verwendete ich bei dieser Art von Hologrammen den Ilford-Film
(bis zu 7000 Linien/mm). Für die Transmissionshologramme
läßt sich der Agfa Film verwenden, da er wegen seiner
etwas geringeren Auflösung (5000 L/mm) lichtstärker
ist und damit durch kürzere Belichtungszeiten bei der Aufnahme
die Verwackelungsgefahr herabsetzt. Ilford dagegen bietet zusammen
mit dem Filmmaterial Entwickler und Bleicher an, die exakt aufeinander
abgestimmt sind. Dies erleichtert dem Anfänger natürlich
die Verarbeitung.
1.5Chemische
Grundlagen
a)Entwickler
Als Alternative
zu dem sehr teueren Ilford-Entwickler bietet sich ein Selbstansatz
an, der mit geringem finanziellen Aufwand sehr leicht selbst
hergestellt werden kann. Dazu kommt, daß der Entwickler
sehr ergiebig arbeitet und nach meinen Erfahrungen sehr lange
haltbar ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die
Aktivität des Entwicklers durch unterschiedliche Zugabe
von Natriumkarbonat selbst gesteuert werden kann. Das bedeutet,
daß auch mit schwachen Lasern (1 - 2 mW) und relativ kurzer
Belichtungszeit (10-20 s) die Entwicklungszeit bei 2 - 3 min.
liegen kann, um gut geschwärzte Hologramme zu erhalten.
Ansatz für
ph 10 -11: In 1 Liter dest. Wasser werden
2.5 g Metol
10 g Vitamin
C und
50 g Soda
nacheinander
gelöst.
*Bei der
Belichtung von Weißlicht-Reflexionshologrammen entstehen
in der Emulsion etwa 50 parallel liegende belichtete Silberschichten,
die wie halbdurchlässige Spiegel wirken. Der Abstand dieser
Schichten voneinander beträgt nach der Aufnahme genau ½
* ? (also bei rotem Laserlicht ½ * ? = 316,4 nm). Entwickelt
man nun diese Emulsion mit dem Selbstansatz, so wird die Gelatine
nach der Entwicklung geschrumpft sein. Da hierbei aber auch die
durch die Belichtung erzeugten Schichtabstände mitschrumpfen,
ist die Rekonstruktion des Hologramms nachher nur noch mit der
Wellenlänge möglich, die dem doppelten Schichtabstand
entspricht, also kürzeren Wellenlängen (grün,
blau).
b)Bleichbad
Für
beide Filme (Agfa, Ilford) benutzte ich das von Ilford entwickelte
Bleichbad. Es zeichnet sich durch hohe Haltbarkeit und Ergiebigkeit
aus. Im Bereich des Bleichbades verzichtete ich auf einen Selbstansatz,
da dieser aus Schwefelsäure und Kaliumdichromat besteht
(beides gesundheitsschädlich). Durch den Bleichprozeß
werden die Hologramme zu Phasenhologrammen, die also nur die
Phase des Lichtes, nicht aber die Amplitude (Helligkeit) verändern.
Hiermit sind Beugungswirkungsgrade > 50% erreichbar. Vergleichbare
Amplitudenhologramme sind nach eigener Erfahrung wesentlich lichtschwächer.
Als Alternative
zu dem Ilford Entwickler bietet sich ein Selbstansatz an, der
allerdings sehr giftige Chemikalien enthält.
In einem
Liter Wasser werden 5g Kaliumdichromat*
gelöst.
Danach gibt
man 5ml
konzentrierte Schwefelsäure dazu.
*Kaliumdichromat
ist krebserregend und umweltgefährdent.
c)Verarbeitung
Etwa eine
halbe Stunde vor der Belichtung des Hologramms sollte man den
Laser einschalten, damit dieser sich ,,warmlaufen" kann.
In dieser Zeit richtet man alle Bäder, wie Entwickler, Bleicher
u. Stoppbad zurecht. Nun schaltete ich die Raumbeleuchtung ab
und die Dunkelkammerbeleuchtung an. Dafür verwendete ich
eine grüne Glühlampe. Der Film (Agfa oder Ilford) wird
nun vorsichtig, ohne ihn zu beschädigen (Fingerabdrücke,
Kratzer), zwischen zwei Glasplatten gelegt und in den Filmhalter
eingespannt (vorher wird die Strahlaustrittsöffnung des
Lasers mit Karton abgedeckt). Damit sich Temperatur und Druck
zwischen Glasplatte und Film ausgleichen konnten, wartete ich
noch 3 - 5 min., bevor ich den Laserstrahl für 10 - 20 Sekunden
zur Belichtung freigab. Nachdem der belichtete Film aus dem Filmhalter
genommen wurde, vergewisserte ich mich, daß die Bäder
die richtige Temperatur besitzen (25 °C ).
Zuerst wird
das Filmstück 2 - 3 min. entwickelt (z. B. mit dem Selbstansatz),
bevor man es für etwa 30 s in eine mit Wasser gefüllte
Schale gibt, um den Entwicklungsprozeß zu stoppen. Der
entwickelte Film sollte eine Schwärzungsdichte von 80 %
aufweisen. Nun wird er noch in das Bleichbad gelegt, bis er vollkommen
klar wird. Zum Schluß wird der Film 10 min. gewässert,
bevor man ihn mit dem Fön trocknen kann. Um eine saubere
Entwicklung bzw. Bleichung zu erreichen, sollte der Film ständig
bewegt werden. Alle in dieser Arbeit beschriebenen Hologramme
sind nach diesem Verfahren entwickelt worden. Der einzige Unterschied
besteht in der Änderung der Belichtungszeit, die jeweils
angegeben wird.
2.WEIßLICHTREFLEXIONS-HOLOGRAMME
Dies sind
Hologrammtypen, die, wie der Name schon sagt, mit weißem
Licht rekonstruiert werden. Das Objekt (OBJ) befindet sich bei
der Aufnahme auf der einen, der Laser auf der entgegengesetzten
Seite des Films (F). Dadurch
sind die Interferenzmuster nicht mehr, wie bei Transmissionshologrammen,
zweidimensional, sondern dreidimensional. Es bildet sich durch
das Auftreffen von Objekt- (O) und Referenzwelle (R) im Volumen
der Filmschicht ein System von Knoten und Bauchflächen,
welches parallel zur Hologrammoberfläche liegt und ein System
von halbdurchlässigen Spiegeln (die Lippmann-Bragg-Linien
genannt werden) bildet. Die Abstände dieser Spiegel betragen
½ mal die Wellenlänge, also bei einem rotem He-Ne-Laser
316,4 nm. Bei der Betrachtung des entwickelten
Hologrammes wird nur die Wellenlänge reflektiert, deren
½ Wellenlänge genau den Schichtabständen der
Spiegel im Weißlichtreflexions-Hologramm entspricht. Bei
meinen ersten Versuchen verwendete ich obigen Aufbau, wobei ich
allerdings die Komponenten auf eine Marmorplatte stellte, unter
der sich ein Fahrradreifen befand. Diese Konstruktion sollte
verhindern, daß der Aufbau bei der Belichtung wackelt.
Schon eine Bewegung von 316,4 nm kann genügen, um die Bildung
der halbdurchlässigen Schichten in der Emulsion zu stören.
Eine wichtige Erkenntnis bei dieser Arbeit erreichte ich mehr
oder weniger durch Zufall. Als ich
bei der Belichtung eines solchen Hologrammes vom Stuhl fiel (der
ganze Aufbau befand sich auf dem Boden, daher mußte ich
mich sehr weit über die Apparatur beugen, um die Pappe von
der Laseröffnung zu entfernen), gab es eine ziemliche Erschütterung.
Doch erstaunlicherweise hatte diese keinen Einfluß auf
das Ergebnis. Es entstand trotzdem eine einwandfreie Holografie.
Nach und nach veränderte ich den Aufbau schließlich
so, wie folgende Skizze zeigt, und erreichte dadurch ebenfalls
ergänzend zur obigen Beobachtung eine größere
Unempfindlichkeit der Aufnahmeapparatur bei der Belichtung.
Hierbei steht das Objekt nicht mehr hinter dem
Film, sondern liegt auf diesem. Der Film selber wird einfach
zwischen zwei Glasplatten gelegt. Die Glasplatten liegen entweder
auf zwei Bücherstapel, einem Stuhl (mit Loch in der Mitte),
oder einem Glastisch (wobei hier die unterste Glasplatte des
Filmhalters wegfällt). Allein die Schwerkraft genügt,
diese Anordnung so stabil zu machen, daß sich mühelos
beste Hologramme aufnehmen lassen. Selbst bei 20 Menschen in
einem Raum im 4. Stock eines Gebäudes (Volkshochschule)
gelangen mir die Aufnahmen mit dieser Apparatur ohne die immer
in der Literatur beschriebene Vibrationsdämpfung durch schwere
und teuere Sandkisten oder Marmortische. Dadurch steht einer
Anwendung der Holografie bspw. im Physikunterricht nichts mehr
im Wege. Genausogut läßt sich dann die Holografie
im Amateuerbereich einem breiteren Publikum zugänglich machen,
ohne daß dieses gleich zu Beginn von einem riesigen Materialaufwand
abgeschreckt wird.
3.INTERFEROMETRIE
Während
bei Weißlichtreflexionshologrammen die Schwingungsdämpfung-erfreulicherweise
nicht so problematisch ist, stellt das schwierigste Hindernis
bei der Aufnahme von Lasertransmissionshologrammen der vibrationsfreie
Aufbau dar, da bereits Bewegungen von ½ Wellenlängen
zu schwarzen Streifen auf dem Bild führen oder überhaupt
nichts mehr erkennen lassen. Aber genau diese Wirkung wird in
einem der wichtigsten Bereiche der Holografie ausgenutzt und
zwar in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, der
Interferometrie. Mit dem nachfolgenden Aufbau lassen sich Verformungen
an Metallblechen oder Glasflächen im Bereich von 1/10000
mm optisch nachweisen. Damit ist gemeint, daß keine aufwendigen
Berechnungen notwendig sind. Ein einfaches Abzählen genügt,
um zu wissen, um wieviel Wellenlängen sich ein Werkstück
verbogen hat. 
Obigen Aufbau
verwendete ich, um die Verformung, die ein Gummiband an einer
Metalldose verursacht, sichtbar zu machen. Dazu befestigte ich
das Objekt starr mit der Bodenplatte, um ein Verschieben des
Objektes zu verhindern, sobald der Gummi befestigt wird. Im ungünstigen
Fall würde man wahrscheinlich zwei getrennte Bilder der
Dose erkennen, ohne Interferenzstreifen. Nachdem ich den Film
eingelegt hatte, belichtete ich mit der halben Belichtungszeit
(10 s bei einer weißen Aluminiumdose). Danach deckte ich
den Laserstrahl ab und legte einen Gummiring um die Dose. Nun
wartete ich 3 - 5 min bis sich der Aufbau wieder beruhigt hatte
und beendete die Belichtung. Beleuchtet man nun dieses Hologramm
nach der Entwicklung aus der selben Richtung, aus der auch die
Referenzwelle bei der Aufnahme kam, so kann man die Aludose hinter
der Filmebene erkennen. Doch auf der Dose befinden sich lauter
Interferenzlinien. 
Diese schwarzen
Streifen bezeichnen die Stellen, an denen sich das Metallblech
verformt hat. Jeder Streifen bedeutet eine Verformung um genau
½ Wellenlänge. Zählt man nun die Streifen auf
einer Seite des Gummiringes zusammen und- multipliziert dies
mal 2 (andere Seite des Gummiringes), so erhält man die
Verformung an der Stelle des Gummiringes in Wellenlängen.
Bei meinen Versuchen schwankte die Verformung zwischen 1/2000
und 1/10000 mm. Auf dem Original kann man erkennen, daß
der Gummiring die Blechdose unterschiedlich stark zusammenquetscht.
Ein weiterer
Versuch war die Verformung einer Glühbirne- unter Wärmeeinwirkung.
Die Glühbirne befand sich vor einer Mattscheibe. Die Mattscheibe
hat die Aufgabe, das Licht so zu zerstreuen, daß die Birne
gleichmäßig ausgeleuchtet ist, so daß sich Spitzlichter
oder direkte Reflexionen nicht; negativ bemerkbar machen.
Die Verformung, also die Interferenzlinien, beruhen
auf der Ausdehnung von Glas bei Erwärmung. Die Schwierigkeit
bei dieser Aufnahme lag darin, das Licht der glühenden Birne
so abzuschirmen, daß der Film nicht schon dadurch belichtet
wurde. Dazu baute ich einen Lichtschutz um das Objekt. Nun konnte
es sich erwärmen, während der Film im Filmhalter war.
Den Film konnte ich natürlich nicht erst kurz vor der Auf-
nahme in den Halter bringen, da er sich sonst mit hoher Wahrscheinlichkeit
bei der Belichtung noch bewegt hätte. Als die Birne heiß
genug war, schaltete ich sie aus, nahm die Umhüllung weg
und belichtete den Film mit etwa 5 Sekunden. Dann mußte
ich 5 min. warten, bis sich die Birne abgekühlt hatte. Danach
konnte ich die Belichtung mit. der Restzeit von 5 sec. vollenden.
Betrachtet man das fertige Hologramm mit Hilfe der Referenzwelle,
so sieht man die Interferenzstreifen auf der Birne und sogar
der Mattscheibe (unbeabsichtigt). Es hatte sich also nicht nur
die Birne verformt, sondern auch die Mattscheibe, die wohl etwas
zu nah an der Glühbirne war. Ein Kontrollversuch, bei dem
die Mattscheibe weiter weg stand, zeigt nur schwache Interferenzstreifen
der Glühbirne. Das bedeutet, daß die stark sichtbaren
Interferenzlinien beim ersten Versuch wohl alle auf die verformte
Mattscheibe zurückzuführen waren und nicht auf die
Verformung der Glühbirne. Der Kontrollversuch war nötig,
da die Auswertung der Interferenzlinien der Birne im ersten Versuch
wohl ein falsches Bild ihrer tatsächlichen Verformung ergeben
hätte.
4. HOLOGRAFISCH-OPTISCHE
ELEMENTE
Holografisch-Optische
Elemente (HOE) sind Filme, die die Eigenschaften z. B. eines
Spiegels, eines Strahlteilers oder einer Linse aufzeigen. Das
Hologramm einer Linse (= HOE) kann ebenso wie sein Vorbild Licht
bündeln oder aufweiten. Der Vorteil eines HOE liegt jedoch
darin, daß man für noch so- komplizierte Strahllenkungen,
im Gegensatz zur herkömmlichen Optik, mit einem Minimum
an Materialkosten ein Optimum an Wirkung erzielen kann. Es wird
bspw. gefordert, daß ein Strahl mit einem bestimmten Winkel
auf einen holografischen Spiegel trifft, aber mit dem doppelten
Winkel ausfällt. Dieses Problem läßt sich in
der Optik nicht lösen, da hier der Einfallwinkel eines Lichtteilchens
gleich dem Ausfallwinkel ist. Bei der Aufnahme von HOE dagegen
kann man die gewünschten Eigenschaften bei der Aufnahme
berücksichtigen.
4.1Wellenlängenselektierender
Spiegel mit def. Reflexion
Dieses HOE
hat die Aufgabe, nur eine bestimmte WelIenlänge zu reflektieren
(bspw. nur rotes Laserlicht), gleichzeitig aber einen Strahl,
der mit 70° auftrifft, mit 40° zu reflektieren und umgekehrt.
Mit nachfolgendem
Aufbau konnte ich dieses HOE erzeugen. 
Hierbei tritt
an die Stelle eines Objekts der Strahl selbst. Bei diesem Aufbau
ist es eigentlich egal, welcher Strahl der Objekt- und welcher
der Referenzstrahl ist. Man bezeichnet daher die Strahlen als
R1 und R2. Die Belichtungszeit betrug in etwa 5 sec. Entwickelt
wurde der Film im Ilford-Entwickler. Da es sich bei diesem Aufbau
um ein Reflexionshologramm handelt (beide Strahlen treffen aus
entgegengesetzter Richtung auf den Film), kann man es bei weißem
Licht sowie bei Laserlicht betrachten (keine Schrumpfung der
Lippmann-Bragg-Linien wegen des Ilford-Entwicklers). Würde
ich dagegen den Selbstansatz zur Entwicklung verwenden, so hätte
ich nachher eine Reflexion irgendwo im grünen oder blauen
Bereich, da der Schrumpfungsprozeß beim Entwickler unkontrollierbar
ist.
4.2 Fresnel-Zonenplatte
als Beugungsgitter
Ursprünglich
wollte ich mit nachfolgendem Aufbau HOEs herstellen, die
Eigenschaft einer Linse besitzen.

Durch die
Aufnhameanordnung beider Referenzwellen (R1 und R2) im 90°-Winkel
entsteht eine Fresnelsche Zonenplatte. Die Fresnelsche
Zonenplatte hat nun die Eigenschaften einer Linse (in meinem
Fall also die des Mikroskopobjektivs). Dazu belichtete ich die
Fresnelsche Zonenplatte auf einen holografischen Film (Belichtungszeit
etwa 5 s; entwickelt in Ilford). Wenn man das Hologramm mit einer
Referenzwelle (aus der selben Richtung wie bei der Aufnahme,
also 90°), überlagert, so müßten die Brennpunkte
der Fresnelschen Zonenplatte zu sehen sein. 
Da ich aber
dazu in den Laserstrahl hätte blicken müssen, verzichtete
ich auf den Nachweis. Diese Zonenplatte hat
aber dennoch eine weitere erstaunliche Fähigkeit, nämlich
die eines Beugungsgitters. Schickt man den Laserstrahl in einem
Winke1 von 90° auf die Zonenplatte, so wird der Strahl in
die verschiedenen Ordnungen aufgespa1ten. Je weiter man sich
von der Mitte der Zonenplatte entfemt, desto k1einer .wird die
Spaltbreite, d. h. desto größer werden die Abstände:
der Ordnungen.
Nun legte ich den Film so zwischen die Glasplatten
des Filmhalters (FH ), daß er sich möglichst im Randbereich
der Zonenplatte befand. (Dies hat natürlich mit abgedeckter
Laserstrahlöffnung zu geschehen.) Der Film wurde nun belichtet
und entwickelt. Bei der Beleuchtung des HOE mit dem unaufgeweiteten
Laserstrahl konnte ich in einem abgedunkelten Raum die 5. Ordnung
gerade noch erkennen. Dadurch, daß die Radien am Rand der
Zonenplatte gegenüber dem Laserstrahl sehr groß werden,
entsteht ein Gitter. Durch den verwendeten Holografieaufbau lassen
sich variable Beugungsgitter hoher Güte für wenige
,,Pfennig" herstellen.
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