Номер 7, страница 215 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

7. Какими свойствами обладает голограмма?

Голограмма — это физический носитель, на котором записана интерференционная картина, созданная двумя когерентными световыми пучками (опорным и предметным). При освещении голограммы светом, схожим с опорным пучком, происходит дифракция света на записанной структуре, и восстанавливается световая волна, идентичная той, что была рассеяна объектом. Это наделяет голограмму рядом уникальных свойств.

1. Объемность и параллакс
Основное свойство голограммы — это восстановление полностью трехмерного изображения объекта. В отличие от стереоизображений, которые создают лишь иллюзию глубины для фиксированной точки зрения, голографическое изображение обладает параллаксом. Это означает, что наблюдатель может перемещать свою голову и видеть объект с разных ракурсов, заглядывать за ближние части объекта, чтобы увидеть дальние, точно так же, как если бы перед ним находился реальный предмет. Голограмма восстанавливает точную копию светового поля, которое существовало вокруг объекта в момент записи.

Ответ: Голограмма создает объемное изображение с эффектом параллакса, что позволяет рассматривать объект с разных углов, создавая полное ощущение его реального присутствия.

2. Распределенность информации
Информация о каждой точке объекта записывается не в одной точке голограммы, а распределяется по всей ее поверхности. Это приводит к удивительному свойству: если голограмму разбить на части, каждый ее фрагмент будет способен восстановить полное изображение всего объекта. Однако качество восстановленного изображения будет зависеть от размера фрагмента: чем он меньше, тем ниже будет разрешение (четкость) изображения и тем меньше будет угол обзора, в пределах которого можно наблюдать эффект параллакса.

Ответ: Любой, даже самый маленький, фрагмент голограммы содержит информацию обо всем записанном объекте и может восстановить его полное изображение.

3. Высокая информационная плотность
Обычная фотография регистрирует только интенсивность (яркость) света, пришедшего от объекта. Голограмма же записывает и интенсивность, и фазу световой волны. Фазовая информация несет в себе данные о глубине сцены и трехмерной структуре объекта. Благодаря записи интерференционной картины (результата сложения предметной и опорной волн), голограмма может хранить на единице площади значительно больше информации, чем фотография.

Ответ: Голограмма записывает не только амплитуду, но и фазу световой волны, что обеспечивает очень высокую плотность записи информации и позволяет восстанавливать 3D-сцену.

4. Возможность записи нескольких изображений на один носитель
На одной и той же фотопластинке можно записать множество различных голограмм. Это достигается путем изменения параметров опорного пучка (например, его угла падения или длины волны) для каждой новой записи. Чтобы увидеть конкретное изображение, нужно осветить голограмму светом с теми же параметрами, которые использовались при его записи. Это свойство лежит в основе разработок в области голографической памяти.

Ответ: Один голографический носитель может хранить множество независимых изображений, которые можно считывать по отдельности, меняя условия освещения.

5. Восстановление мнимого и действительного изображений
При освещении голограммы пучком света, идентичным опорному, наблюдатель видит мнимое изображение, которое кажется расположенным за плоскостью голограммы, там же, где находился реальный объект. Если же осветить голограмму так называемым сопряженным пучком (направленным навстречу опорному), то перед голограммой сформируется действительное изображение. Его можно спроецировать на экран. Такое изображение будет псевдоскопическим — его рельеф будет обращен (выпуклые детали станут вогнутыми и наоборот).

Ответ: Голограмма способна формировать два типа изображений: мнимое (виртуальное, наблюдаемое "за" пластиной) и действительное (реальное, которое можно спроецировать на экран "перед" пластиной).