lil 0
Bil i
kende ideeën die het fundament legden voor de hologra
fie. Zijn nieuwe principe had ten doel de sferische aberra
tie van de elektronenmicroscoop te omzeilen door de
elektronenlens te vervangen door een tweestaps procé
dé: opname van wat thans een in-line" hologram
wordt genoemd, in een coherente elektronenbron en re
constructie daarvan in een coherente lichtbron. De ver
groting van de reconstructie wordt dan gegeven door de
golflengteverhouding van beide bronnen; ongeveer een
factor 100 000. Helaas heeft Gabors principe tot op
heden geen toepassing kunnen vinden, daar de techni
sche moeilijkheden zeer groot bleken. Doch, zoals hij
zelf zegt: „waarschijnlijk is het interessantste aspect van
de nieuwe methode, voor de toepassing in de licht-
optica, de mogelijkheid in één opname de informatie
vast te leggen van drie-dimensionale objecten". De ex
perimentele verificatie van zijn theorie berust in feite op
Youngs eerstgenoemde experiment uit 1801.
Figuur 13 (p. 263) toont, hoe met behulp van coherent
licht (Gabor gebruikte een kwiklijn) van een object een
buigingsbeeld wordt gevormd. De fotografische opname
van het buigingsbeeld is in feite het hologram, een uit
drukking door Gabor geïntroduceerd als samentrekking
van het Griekse „holos" (geheel) en „gram" (bericht).
Door verlichting van dit buigingspatroon met de oor
spronkelijke bron ontstaat een reële reconstructie vóór
het hologram zowel als een virtuele erachter. De tech
niek is eenvoudig, doch deze in-line hologrammen heb
ben het nadeel, dat virtueel en reëel beeld niet zijn te
scheiden, zodat de kwaliteit van het gereconstrueerde
beeld onder de aanwezigheid lijdt van het onscherpe
„tweelingbeeld" op de achtergrond.
Figuur 14 toont ter demonstratie het, met figuur 2 verge
lijkbare, buigingsbeeld van een speldepunt in laserlicht
en het hieruit gereconstrueerde reële beeld. De storende
H
.9
Fig. 14. Het buigingsbeeld van een speld in laserlicht als in-line"
hologram en het daaruit gereconstrueerde reële beeld.
interferentielijnen rond het beeld worden door de virtuele
reconstructie op de achtergrond veroorzaakt. Ondanks
dit nadeel vormt deze techniek een zeer waardevol mid
del in de studie van aerosolen, sprays en andere ruimte
lijke verdelingen van kleine deeltjes. Gabor heeft overi
gens voorzien, dat toekomstige technieken dit probleem
zouden oplossen, getuige het slot van zijn hoofdartikel
[7]waarin hij de mening uitspreekt dat „zeer waar
schijnlijk in de licht-optica, waar deelspiegels beschik
baar zijn, betere methoden kunnen worden gevonden
de effecten van het tweelingsbeeld te elimineren,
dan in de simpele opstellingen die werden onderzocht".
Kort na de uitvinding van de, onontbeerlijke, laser zijn
het in 1964 Emmeth Leith en Juris Upatnieks [8] ge
weest, die de verwachtingen van Gabor hebben ge
realiseerd door de introductie van de „tweebundel-
methode", zoals deze in figuur 7 is geschetst. Door de
toepassing van een referentiebundel buiten de as van de
objectbundel, wordt het thans mogelijk beide tweeling-
beelden te scheiden. Deze werkwijze, als tegenhanger
van Gabors vinding, „off-axis" holografie genaamd, is,
zoals wij zagen, afleidbaar uit het principe van de
interferentieproeven van Young. Deze is, mede met De-
nisyuks reflectiehologram, de aanzet geweest voor de
ontwikkeling van de holografie tot een fascinerende drie
dimensionale afbeeldingsmethode enerzijds, en een
unieke holografische interferometrische meetmethode
anderzijds.
In de holografische interferometrie onderscheidt men
gewoonlijk drie werkwijzen, die algemeen met de vol
gende Engelse termen worden aangeduid: (1) „real
time", (2) „double-exposure", en (3) „time-average".
(1) De real-time techniek berust op het feit, dat het
hologram het golffront, afkomstig van het object, volle
dig vastlegt. Wordt nu het hologram nauwkeurig in de
oorspronkelijke opnamepositie teruggeplaatst, dan komt
het gereconstrueerde beeld tot dekking met het originele
object. Het gereconstrueerde golffront en het, van het
object afkomstige „bestaande" golffront, kunnen nu tot
interferentie komen. Minieme afwijkingen in de plaats of
vorm van het object, in de grootteorde van de golflengte
van het licht, komen dan „real-time" duidelijk voor de
waarnemer tot uitdrukking in het interferentiepatroon,
dat zich over het object aftekent.
Een dergelijke opstelling is te bezichtigen in het eerder
genoemde Technisch Tentoonstellings Centrum, waar
de bezoeker een stroom door een magneetspoel kan re
gelen, waardoor een metalen membraan een variabele
vervorming ondergaat; dit membraan is in een holografi
sche interferometer opgenomen, zodat de vervorming
ervan „real-time" kan worden waargenomen aan de ver
andering van het aantal interferentieringen over het
membraan.
(2) De double-exposure techniek bestaat, zoals de
naam al aanduidt, uit een dubbel-holografische opname
van het object: één opname voor, en één opname na de
verplaatsing of vervorming daarvan, op dezelfde holo
grafische plaat. De reconstructie van het hologram toont
het object met het voor de vervorming of verplaatsing
kenmerkende interferentiepatroon. Het resultaat komt
overeen met dat van de real-time techniek, echter uiter
aard in „bevroren" toestand.
Figuur 15 toont een op deze wijze verkregen interferen
tiepatroon ten gevolge van een kogelinslag op een kera
mische plaat. De tweede opname werd 1 microseconde
na de inslag genomen. Duidelijk is aan het interferentie-
264
NGT GEODESIA 83
