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INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO Métodos Experimentais Energia Ambiente HOLOGRAFIA Miguel Torgal Nº 42922 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO.

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1 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO Métodos Experimentais Energia Ambiente HOLOGRAFIA Miguel Torgal Nº INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

2 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO INDICE 1. História 2. Objectivo 3.Descrição 4.Equipamentos 5.Técnicas 6.Aplicações 7.Curiosidades

3 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO HISTÓRIA - Em 1948, o físico Dennis Gabor desenvolveu a teoria -Em 1958 na Rússia, Y.N. Denisyuk inventou uma técnica que permitia ver o holograma por meio da luz branca -Na década de 60 com a invenção do raio laser, pelo cientista norte- americano Theodore Maiman, a holografia pôde ser posta em prática satisfatoriamente -Em 1962 os engenheiros eléctricos norte-americano, E. Leith e Y. Upatniek, realizaram os primeiros hologramas de grande qualidade - Em 1971 Gabor recebeu o Prémio Nobel de Física

4 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO OBJECTIVO - Melhorar a resolução de imagens geradas por microscopia electrónica -Gravar, recriar e reproduzir a informação visual e espacial a três dimensões

5 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO DESCRIÇÃO O que é um Holograma -É um elemento óptico que, quando iluminado convenientemente, pode proporcionar ao seu observador : Imagens tridimensionais coloridas. Imagens planas com animação, quer ao nível das formas quer das cores. O que é gravado no filme holográfico não é a imagem do objecto, mas apenas um padrão de interferência entre ondas luminosas Holografia holos (todo) + grafia (registo)

6 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO DESCRIÇÃO Holografia vs. Fotografia Semelhanças: -Ambos utilizam a luz para impressionar um material fotossensível (filme). Diferenças: - Terceira dimensão. - A durabilidade do holograma é maior do que uma fotografia.

7 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO DESCRIÇÃO Percepção da profundidade Cada olho recebe informação ligeiramente diferente do outro Combinando-os temos a ilusão de profundidade

8 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Ópticos Mecânico Eléctricos

9 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Ópticos Espelhos Beamspliters Filtros espaciais

10 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Mecânico Disparadores Mesas com isolamento pneumático Suportes

11 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Eléctrico Laser Fornecer energia ao electrão para passar para orbitas mais altas Ao voltar à orbita original é libertado um fotão He-Ne Luz incoerente vs. Luz coerente

12 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Eléctrico Laser Tubo cheio de uma mistura precisa de gás de dois gases, He-Ne Espelho com grande qualidade de reflexão (100%) Espelho que reflecte < 98% Fonte de energia estimula os átomos de Hélio Átomos de Néon a passar a um nível mais baixo liberta fotões de cor vermelha

13 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Filmes Hologramas estampados -Mais comuns -Podem ser reproduzidos aos milhares em máquinas de estampagem -Baixo custo -Limitações de profundidade, cromaticidade e tamanho -Exigirem muitas etapas intermediárias e complexas para a sua execução

14 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Filmes Filmes ou placas à base de gelatina bicromatada (DCG) -Hologramas de alto brilho e qualidade visual -Processamento simples -Produção artesanal relativamente simplificada -Durabilidade é baixa, em contacto com a humidade -Sensibilidade máxima encontra-se na região do verde

15 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Filmes Filmes ou placas à base de brometo de prata (AgBr) -Filmes possuem uma fina camada de gelatina endurecida sensibilizada com brometo de prata -Pico de sensibilidade é geralmente na faixa do vermelho, o que o torna ideal para o trabalho com lasers de He-Ne

16 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO EQUIPAMENTOS Filmes Filmes à base de fotopolímeros -Alta qualidade de imagem -Processamento simplificado -Limitado pelos poucos fabricantes que existem

17 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS Requisitos Laser He-Ne com, no mínimo, 5 mW Bancada óptica absolutamente estável e à prova de vibrações Ambiente escuro ou iluminado por luz de segurança Elementos ópticos diversos Filmes especiais

18 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS Holograma de transmissão Holograma de reflexão Hologramas multicanais Hologramas de relevo

19 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE SIMPLES Emmett Leith e Juris Upatnieks da Universidade de Michigan O objecto a ser holografado é colocado a uma curta distância do filme O conjunto é iluminado com um laser pelo mesmo lado do objecto

20 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE SIMPLES Limitações: Apenas é visível através da sua iluminação com a mesma fonte de luz que o originou (Laser) Volume do objecto a ser holografado limitado Apenas as partes do objecto mais próximas ao filme são melhor registadas.

21 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE SIMPLES Vantagens: Este holograma pode ser copiado por contacto, permitindo sua reprodução Montagem acessível

22 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE DUPLO -Um feixe isolado para servir de referência -Um ou mais para iluminar o objecto -O feixe de referência é direccionado ao filme -O feixe objecto é novamente dividido para se iluminar o objecto a ser holografado a partir de ambos os lados -Tanto o feixe objecto como o feixe referência chegam ao filme pelo mesmo lado

23 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE DUPLO

24 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE TRANSMISSÃO COM FEIXE DUPLO Vantagens: -Holografar objectos mais complexos -O objecto pode ser posicionado mais afastado em relação ao filme -Servem de master para cópias posteriores visíveis em luz branca

25 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE SIMPLES Holograma Denisyuk, em homenagem ao cientista soviético Y. N. Denisyuk, que desenvolveu a sua técnica em 1961 Coloca-se o objecto a ser holografado o mais próximo possível ao plano do filme Ilumina-se pelo lado oposto com um único feixe de laser

26 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE SIMPLES Limitações: Apenas a parte do objecto mais próxima ao filme será bem registrada A impossibilidade de se fazer cópias Não há flexibilidade para variar a iluminação do objecto

27 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE SIMPLES Vantagens: É visíveis com luz branca incoerente Montagens acessível

28 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE DUPLO -Um feixe isolado para servir de referência -Um ou mais para iluminar o objecto -O feixe de referência é direccionado ao filme -O feixe objecto é novamente dividido para se iluminar o objecto a ser holografado a partir de ambos os lados -O feixe objecto e o feixe referência chegam ao filme por lados opostos

29 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE DUPLO

30 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS HOLOGRAMA DE REFLEXÃO COM FEIXE DUPLO Vantagens: -Holografar objectos mais complexos -O objecto pode ser posicionado mais afastado em relação ao filme

31 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS Hologramas Multicanais Permite armazenar várias imagens num holograma. Hologramas chamados rainbow permitem que uma imagem mude de cor de acordo com o ângulo de incidência do feixe de referência.

32 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS Hologramas de Relevo Os hologramas de relevo são o tipo mais utilizado de hologramas devido ao seu baixo custo. Uma imagem pode então ser criada por um computador, sendo depois estampada nos hologramas.

33 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO TÉCNICAS Revelação: Toda água utilizada em processos de revelação holográfica deve ser destilada ou desionizada. O cloro presente na água da torneira prejudica o brilho do holograma. A luz de segurança do estúdio ou sala para hologramas feitos com laser He-Ne (vermelho) deve ser verde.

34 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO APLICAÇÕES Segurança -Difícil de executar e difícil de imitar. Exemplo: Cartões de crédito (pomba prateada) Notas (Euro) Academia Militar Bilhetes para espectáculos Cartas de condução Matrículas de automóvel

35 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO APLICAÇÕES Engenharia -A Interferometria Holográfica de dupla exposição permite calcular num objecto tridimensional deformações causadas por: Tensões Mecânicas Aquecimento A interferência macroscópica dos dois hologramas evidencia deformações da ordem de 1/5 do comprimento de onda da luz utilizada.

36 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO CURIOSIDADES Custo de montar um laboratório ronda os $ Na península Ibérica só existem dois laboratório de criação de hologramas para segurança INETI Imprensa Nacional Casa da Moeda Em 2000 foi fundado o Clube dos Hologramas Museu Holografia Barcelona


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