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Jugend-forscht Arbeit

 

 

 

 

Facharbeit

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 HOE’s herstellen, die Eigenschaft einer Linse besitzen.

Durch die Aufnhameanordnung beider Referenzwellen (R1 und R2) im 90°-Winkel entsteht eine Fresnel’sche Zonenplatte. Die Fresnel’sche Zonenplatte hat nun die Eigenschaften einer Linse (in meinem Fall also die des Mikroskopobjektivs). Dazu belichtete ich die Fresnel’sche 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 Fresnel’schen 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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