3. Experiment: Ein "richtiges" Hologramm

Herstellung einfacher Hologramme mit SW-Kleinbild- und Spezialfilmen

Eigenschaften

Das Hologramm eines Gegenstandes kann man sich als die Überlagerung vieler holografischer Linsen vorstellen. Die Lage eines jeden leuchtenden Objektpunktes im Raum ist durch eine zugehörige holografische Linse mit der speziellen Lage ihres Zentrums und der speziellen Abfolge ihrer Kreisradien (siehe 2. Experiment) auf dem Hologramm repräsentiert. Zu einem Punkt nahe am Hologramm gehört ein Ringsystem mit nach außen schnell abnehmendem Gitterlinienabstand und umgekehrt.

Herstellung eines Hologramms auf Kleinbildfilmen

Raumwirkung mit Beschränkungen

Das Auflösungsvermögen der Schwarzweiß-Kleinbildfilme erlaubt nur die Aufnahme sehr einfacher Hologramme, bei denen (wie bei den bisherigen Aufnahmen) die Richtung des parallelen Lichtbündels, des so genannten Referenzstrahls, nur wenig von der Richtung des Objektstrahls abweicht. Je größer der Winkel zwischen beiden Richtungen ist, desto feiner wird das Interferenzmuster. Daraus folgt, dass beim Betrachten des Hologramms das rekonstruierte Objekt nahe beim beleuchtenden Laser erscheint, so dass Vorsicht zum Schutz der Augen angebracht ist! Das Interferenzmuster wird umso feiner, je mehr wirksame Objektpunkte mitspielen. Daher sollten die Objektoberflächen möglichst aus kleinen glänzenden Flächen bestehen. Geeignet sind zum Beispiel nicht allzu blanke Münzen oder kleine Figuren, die mit Silberbronze bemalt wurden. Das Kleinbildformat 24 Millimeter mal 36 Millimeter erlaubt keine Hologramme, durch die man mit beiden Augen gleichzeitig hindurch sehen kann. Daher kann man eine Raumwirkung nur dann wahrnehmen, wenn man mit einem Auge abwechselnd durch verschiedene Bereiche des Hologramms schaut. In jedem Fall bleibt aber das typische Phänomen beobachtbar - nämlich durch das Hologramm wie durch ein Fenster Objekte sehen zu können, die nicht als erkennbares Muster auf dem Hologramm vorhanden sind.

Experimenteller Aufbau

Zur Aufnahme stellt man das ausgewählte Objekt in dem schon mehrfach verwendeten Aufbau einfach dicht neben das Prisma, so dass es ebenfalls beleuchtet wird und möglichst viel Licht diffus auf den Film wirft. Das Verhältnis der Intensitäten des parallelen Referenzbündels und des vom Objekt reflektierten Lichtes muss erprobt werden. Man stellt dazu das Objekt mehr oder weniger genau in den zentralen hellsten Teil des aufgeweiteten Laserbündels. Zum Betrachten des fertigen Hologramms fixiert man es mit Stativmaterial und beleuchtet es mit dem parallelen Referenzbündel. Dann variiert man nur noch die Position des Auges, bis man das Objekt optimal erkennt. Sollen danach weitere Personen das Objekt sehen, empfiehlt es sich, eine Lochblende an die Stelle der optimalen Augenposition zu stellen.

Herstellung eines Hologramms auf Holografie-Spezialfilm

Benutzt man Filme mit hohem Auflösungsvermögen (einige tausend Striche pro Millimeter, siehe Links und Literatur), die speziell für holografische Anwendungen hergestellt werden, so entfallen die bei der Nutzung des Schwarzweiß-Kleinbildfilms genannten Beschränkungen. Wichtiger wird nun allerdings, dass keine der Komponenten des Aufbaus sich während der Belichtungszeit um einen nennenswerten Bruchteil der Wellenlänge gegen irgendeine andere verschiebt. Das divergente Laserlichtbündel beleuchtet gleichzeitig den Film und das Objekt. Der Sand, in dem die Teile stehen, dämpft wirkungsvoll alle Schwingungen und erlaubt ein einfaches Justieren. Mit diesem Aufbau gelingen erfahrungsgemäß Hologramme während normaler Unterrichtsstunden. Der Film (fotografische Platten sind wesentlich teurer) wird mit einer Glasplatte und Gummibändern an einen festen Träger gepresst. Sollte er sich während der Aufnahme stellenweise verformen, so hat das Hologramm dort - unerwünscht, aber lehrreich - "blinde Flecken" ohne Information über das Objekt. Das fertige Hologramm beleuchtet man zum Betrachten mit dem divergenten Laserlichtbündel, das für die Aufnahme verwendet wurde.

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