Agora podemos entender melhor o princípio holográfico: quando o feixe de referência é lançado contra o holograma na hora da reconstrução da imagem, parte dele se propaga normalmente e não forma imagem alguma, e parte é decifrada, orientando-se para formar uma imagem virtual no espaço, atrás ou na frente do holograma. 

A interferência original entre os feixes de referência e objeto é que grava no filme a grade de difração, que constitui um código microscópico que controla a difração da luz e sua distribuição no espaço, de modo a reconstruir a imagem original. Isso é possível porque a posição das linhas microscópicas de um holograma reproduz exatamente a posição relativa dos máximos da interferência das ondas que o construíram. 

Assim, quando ele é atingido por uma delas (no caso, um feixe com as mesmas características do feixe de referência), consegue reproduzir a outra também (figura 7).


 

Figura 7: O registro holográfico do feixe objeto O é obtido através da interferência com o feixe de referência R.
Na reconstrução da imagem, a onda R (ou outra de mesmas características) volta a incidir sobre o filme, desta vez sozinha, gerando, por difração, as ondas R' e O', réplicas exatas das originais. A onda O' formará no espaço a imagem virtual do objeto holografado.
 

Exemplos de interferência por duas ondas planas: interferência construtiva em M (responsável pelas franjas brilhantes); interferência destrutiva em m (responsável pelas franjas escuras).


 
Podemos então dar uma definição mais técnica da holografia: ela é o registro de uma figura de interferência utilizada para orientar as ondas luminosas por difração e reconstruir a imagem do objeto na hora da tomada, sem que este último participe da reconstrução das ondas que emitiu.
   Assim, fica claro que as lentes não são imprescindíveis à reprodução da imagem e, na verdade, no caso da holografia, acabam limitando a transmissão da informação luminosa, sendo usadas apenas no papel secundário de abrir os feixes que formarão a interferência. Gabor conseguiu que a luz gravasse diretamente no filme seu próprio código, ou "impressão digital", inaugurando uma óptica mais do que nunca relacionada ao estudo das suas fontes e seus princípios físicos.

   Mas a diferença entre os princípios da fotografia e da holografia não pára aí. Na primeira, a luz oriunda de um objeto é focalizada pela lente e reproduzida nas vizinhanças do filme, que registra então a distribuição e a intensidade dos raios. Ora, esta informação é incompleta, porque a luz incide em cada ponto do filme com diferentes ângulos, não registrados na tomada fotográfica. Por isso, ela oferece uma única perspectiva, seja qual for a posição do observador; chegando de frente ou de lado, o raio de luz imprime um único ponto. O código holográfico é capaz de gravar também a informação relativa às direções de chegada dos raios luminosos, obtendo assim o registro de diferentes perspectivas.

   Para entender como isso é possível, temos que conhecer um pouco mais sobre o princípio de interferência. As ondas de uma fonte F que chegam a um ponto P percorrendo dois caminhos diferentes se reforçam quando a diferença de percurso é igual a um múltiplo inteiro do comprimento de onda, dando origem à chamada interferência construtiva, mostrada na figura 8. 
 


 
Figura 8: A diferença de percurso entre os dois feixes, medida em unidades de comprimento de onda, é o parâmetro fundamental para o aparecimento do fenômeno da interferência.

 

 
Quando a diferença de percurso dividida pelo comprimento de onda resulta em um número semi-inteiro, temos o caso de ações opostas (interferência destrutiva), que podem inclusive se neutralizar mutuamente no caso de ambas possuírem a mesma amplitude. O resultado é então surpreendente: luz + luz = escuridão!, obtida sob a forma de franjas escuras (ver "O Princípio da Interferência e o Uso do Laser").

Exemplos de interferência por duas ondas planas: interferência construtiva em M (responsável pelas franjas brilhantes); interferência destrutiva em m (responsável pelas franjas escuras).

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