Bionik: Technik nach dem Vorbild der Natur - Junge Wissenschaft
Bionik: Technik nach dem Vorbild der Natur - Junge Wissenschaft
Bionik: Technik nach dem Vorbild der Natur - Junge Wissenschaft
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Jugend forscht<br />
50<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> 85 // 2010<br />
len<strong>der</strong> Denisyuk-Weißlichthologramme<br />
(z. B. Abb. 4) auf. Weil <strong>der</strong> inhaltliche<br />
Schwerpunkt auf <strong>der</strong> Herstellung und<br />
Verwendung technischer Hologramme<br />
liegt, wird an dieser Stelle nur kurz darauf<br />
eingegangen:<br />
Das Hauptkriterium für ein gutes darstellendes<br />
Bild ist ein stabiler Aufbau.<br />
Dafür müssen alle Bauteile stabil fixiert<br />
und schwingungsfrei gelagert werden.<br />
Verwackelungen vermeidet man vor<br />
allem mit kurzen Belichtungszeiten.<br />
Vorteilhaft sind dafür die Verwendung<br />
eines starken Lasers und einer kleinen<br />
zu belichtenden Fläche. Eine kurze Entfernung<br />
vom Objekt zum Film und ein<br />
geeignetes, weißes, nicht zu tiefes Objekt<br />
tragen wesentlich zur höheren Bildschärfe<br />
bei.<br />
Bei Masterhologrammen kann dieser<br />
Abstand nicht gering gehalten werden;<br />
man sollte ihn von <strong>dem</strong> Bildebenenhologrammaufbau<br />
abhängig machen, damit<br />
keine Überschneidungen <strong>der</strong> Strahlen<br />
auftreten.<br />
Aus Kostengründen konnten hier nur<br />
Fotopapiere und keine Platten verwendet<br />
werden. Die Fotopapiere müssen zwischen<br />
Glasplatten eingeklemmt werden.<br />
An diesen treten jedoch Vielfachreflexionen<br />
auf. Stellt man die Glasplatten im<br />
Brewsterwinkel (57°) in den polarisierten<br />
Lichtstrahl, so kommen diese Störungen<br />
nicht zustande. Bei komplizierten Aufbauten<br />
für HOE, die oft wenig Spielraum<br />
lassen, kann nicht mit <strong>dem</strong> Brewsterwinkel<br />
gearbeitet werden. Um dort Vielfachreflexionen<br />
zu vermeiden, wurden die<br />
kleinen Filmstücke in Diarähmchen geklemmt.<br />
Die Glasplatten wurden somit<br />
überflüssig, die Filme waren jedoch bei<br />
<strong>der</strong> Aufnahme nicht gänzlich glatt.<br />
Um ungewollte Reflexionen an <strong>der</strong> Metalloberfläche<br />
des Tisches auszuschließen,<br />
die auf den Film gelangen könnten,<br />
wurden alle Aufbauten vor <strong>der</strong> Aufnahme<br />
schwarz abgeschirmt. Im Folgenden<br />
werden meine Herstellungsverfahren für<br />
kompliziertere Hologramme, die ich an<br />
<strong>der</strong> „Technischen Universität Berlin“<br />
(TUB) aufnehmen konnte, sowie <strong>der</strong>en<br />
Ergebnisse dargestellt.<br />
6.1 Masterhologramme und Bildebenenhologramme<br />
Mit den vorhandenen Bauelementen<br />
konnte ich gute, tiefenscharfe Masterhologramme<br />
(Transmissionshologramme)<br />
aufnehmen. Mit diesen wurden Bildebenenhologramme<br />
erzeugt und im<br />
Versuchsaufbau mit eigenen HOE (vgl.<br />
6.6) das Objekt ersetzt. Als Objekt diente<br />
eine kleine, weiß besprayte Muschel vor<br />
einem Aluminiumblock.<br />
Mit einem Masterhologramm als Objektersatz<br />
konnte ich Reflexionshologramme<br />
aufnehmen, bei denen das Objekt<br />
in die Bildebene verschoben wurde.<br />
Das Objekt wurde bei meinen selbst<br />
hergestellten Bildebenenhologrammen<br />
deutlich vor, in und hinter <strong>der</strong> Bildebene<br />
rekonstruiert.<br />
Abb. 5: Strahlführung zur Aufnahme holografischer Linsen<br />
6.2 Erzeugung holgrafischer Linsen<br />
Mit <strong>dem</strong> „Linsen-Aufbau“ habe ich ein<br />
HOE hergestellt, welches eine holografische<br />
Linse ist. Eine holografische Linse<br />
bzw. eine Fresnel’sche Zonenplatte entsteht,<br />
wenn eine Kugelwelle mit einem<br />
kollimierten Strahl (o<strong>der</strong> zwei Kugelwellen<br />
miteinan<strong>der</strong>) interferiert. Die Zonenplatte<br />
wird als Transmissionshologramm<br />
aufgenommen.<br />
Um eine Kugelwelle zu erzeugen, wird ein<br />
punktförmiges Objekt benötigt, an <strong>dem</strong><br />
das Licht reflektiert/gebeugt wird. Ein<br />
fixierbares Kugelobjekt ist immer relativ<br />
Abb. 6: Selbst hergestellte holografische (diffraktive) Linse