A fény

A hologram alkalmazásai
A hologramok legelterjedtebb alkalmazási formájával, a biz­tonsági azonosító jelekkel mindenki találkozhatott a kazettákon és CD-ken vagy az új papírpénzeken, bankkártyákon. Ezek az apró kis hologramok (szinte) hamisíthatatlanok, mert róluk tökéletes másolatot csak az eredeti hologram segítségével lehet készíteni. Az apróbb-nagyobb dísztárgyként, művészeti alkotásokként forgalmazott hologramokon túl ma már tökéletesen hű, nagyméretű színes hologramokat, sőt színes holofilmeket is készítenek. A hologramok felhasználási területe azonban - az információtárolás sajátságai miatt - jóval szélesebb, és a szoros értelemben vett háromdimenziós képrögzítésnél sokkal több lehetőséget nyújt. Példaként ezek közül a lehetőségek közül ragadjunk ki néhányat:
A tárolt térbeli információ speciális felhasználásai
Ultragyors fényképezés
Az igen rövid idő alatt végbemenő jelenségek vizsgálata során sok esetben lényeges egy adott pillanatban a tárgyak térbeli elhelyezkedése, távolságuk, egyéb viszonyaik. Bonyolult fényképészeti eljárások alkalmazása helyett a jelenségről pl. impulzuslézerrel készített egyetlen hologram segítségével minden szükséges adat meghatározható. Nagy előnye még a hologramnak a fényképpel szemben az is, hogy a mélységélességet csak az alkalmazott lézer koherenciahossza korlátozza, így általában igen nagy mélységélességű, jó minőségű hologram készíthető a jelenségről.
Az ultragyors fényképezés néhány lehetséges területe pl:
a)
buborékkamrán keresztülhaladó részecskék vizsgálata
b)
robbanások vizsgálata
c)
meteoritok becsapódásakor kialakuló kráterek képződésének vizsgálata modelleken
d)
térben mozgó lövedék vizsgálata stb.
Teljes rekonstrukció: 360º-os holografikus kép
Nemcsak bizonyos tartományban, hanem tökéletesen körüljárható képet kaphatunk a következő eljárással:
Felvételkor a henger alakban elhelyezett film teljesen körülveszi a tárgyat. A lézerből belépő megvilágító nyaláb keresztülhalad a tárgy felé néző gömbtükör tetején kialakított furaton, melynek tengelye a tárgyon megy át. A filmre így egyrészt a tárgyról visszaverődött szórt, és a  konkáv felületről érkező referenciahullámok esnek. A rekonstrukció során pontosan ugyanez az eljárás alkalmazható. A kép a film centrumában jelenik meg, amelyet ekkor csupán a refe­renciasugarak világítanak meg. Tükrök célszerűbb elrendezésével és több film alkalmazásával (ideális esetben a filmekkel egy gömb belső felületét is ki lehetne bélelni) olyan rekonstruált képet állíthatunk elő, amely tetszőleges irányból megfigyelve, valósággal lebegni látszik a térben.
A rekonstruált hullám felhasználása referenciaként: a változással egyidejű vizsgálat
Az eljárás lényege az, hogy ha a hologramot előhívás után ugyanabba a helyzetbe állítjuk, ahogy a  felvétel alatt volt, és a rekonstrukció során egyidejűleg világítjuk meg a hologramot és a tárgyat, a  rekonstruált kép magára a tárgyra szuperponálódik. Így a megfelelő hullámok interferenciája révén felvilágosítást kapunk azokról a változásokról (eltolódások, deformációk), amelyeken a tárgy esetleg átesett valamely művelet két fázisa között.
A módszer jelentőségét a nehézségek ellenére fokozza, hogy segítségével lehetővé válik a folyamatosan alakuló tárgy filmezése is. (Az említett nehézségek közül a két legkényesebb probléma az, hogy a referenciahullám ne változzék, és hogy a rekon­strukció során a hologram pontosan ugyanabban a helyzetben legyen, mint ahol a felvételkor volt.) A  felvétel eredeti pozíciójának helyes visszaállítása esetén azonban a módszernek sokoldalú alkalmazási lehetőségei vannak, főként a rezgő rendszerek interferometrikus és dinamikai ellenőrzésében: állóhullámok nívóvonalait létesíti, és a csíkok száma a mozgás amplitúdójával növekszik.
Mozgófényképezéssel ily módon utólag három dimenzióban tanulmányozhatók a tárgy rezgései és igénybevételei.
Több hologram szuperpozíciója ugyanazon a lemezen
Interferometria kettős expozícióval
A módszer lényegében megegyezik az előbb ismertetett eljárással, annyi csupán a különbség, hogy most nem a rekonstruált hullámfelületet hasonlítjuk össze a tárggyal, hanem ugyanarra a lemezre (ugyanarról a tárgyról) két különböző időpillanatban "befagyasztott" hullámfront különbségét figyeljük meg.

Röviden tekintsük át a módszer lényegét: Ugyanarra a fotólemezre a tárgyról két különböző időpillanatban készített hologramot veszünk fel. Amennyiben a tárgy a két expozíció közben nem tolódik el és nem szenved deformációt, akkor a két megvilágítás azonos, és minden úgy megy végbe, mintha egyetlen hologramot vennénk fel kétszer olyan hosszú idő alatt. Ha azonban a tárgy helyzete vagy alakja az expozíciók közötti időkben akár csak jelentéktelen mértékben is megváltozik, módosul a tárgy által emittált hullám fázisa. Végeredményben minden úgy történik, mintha két egymásra szuperponált, koherens képet rekonstruálnánk, amelyek alig különböznek egymástól. E két kép között tehát interferencia jön létre és a megfigyelt csíkok a két expozíció közben bekövetkezett fázisváltozásokat írják le, pontosan úgy, mint egy klasszikus interferométerben.

A kettős expozíciós felvételeket többféle speciális változatban mérési eljárásokban is alkalmazzák, segítségükkel az elmozdulások, deformációk, kis szögváltozások nagysága is kiszámítható.
A holografikus filmezés lehetősége
Egyetlen lemezre holografikus "filmet" is készíthetünk, ha megoldjuk, hogy az ugyanarra a lemezre felvett képek elkülönüljenek egymástól. Ha a lemezt az egyes felvételek között elforgatjuk úgy, hogy a lemez és a referenciasugár szöge megváltozzon, a lemezre több különálló felvételt is készíthetünk. Ezután a különböző képek egymásután rekonstruálhatók, amikor a hologramot ugyanolyan módon forgatjuk, mint a felvételkor. Ha az egyes fázisok elég gyorsan követik egymást, akkor a képeket folytonos mozgásként érzékeljük.
Az információ optikai feldolgozása
Csakúgy, mint általában, az optikai úton történő információ-feldolgozás lényege is az, hogy a vizsgálandó jelenséget valamilyen (ebben az esetben vizuális, optikai) úton rögzítjük, majd a feldolgozás során újra előkeressük, összevetjük más információkkal, jelekkel stb. Ennek a folyamatnak nagyon gyors és megbízható lehetőségét adja a holográfia. A holografikus információfeldolgozás alkalmazási területei elsősorban: valamely különleges jellegzetesség vagy forma felismerése, illetve jelek összehasonlítása a hasonlóság mértékének meghatározására.

A  módszer lényegét egy konkrét feladaton keresztül kövessük végig, legyen ez például egy ujjlenyomat azonosítása, ha rendel­kezésünkre áll egy (holografikus) ujjlenyomat-nyilvántartó.
Először is a gyanúsított ujjlenyomatáról ún. Fourier-holo­gramot kell készíteni. (A Fourier-módszer speciális eljárás, amely a hullám térbeli frekvenciájának vizsgálatára épül.) Ily módon egy szűrőhöz jutunk, amely fizikai tulajdonságait tekintve megegyezik a nyilvántartó hologramjával, amelyen több ujjlenyomat képe is megtalálható. Az azonosításhoz először az ujjlenyomat képére bocsássunk egy nyalábot. A lemezen áthaladó hullámfront így az ujjlenyomatnak megfelelően "szűrt" fény lesz. Ezt a hullámfrontot bocsássuk rá most a másik hologramra. Ha a  szűrt jel nem hasonló egyetlen mintajelhez egyetlen helyzetben sem, akkor a  referenciasugár eltűnik. Ha viszont a referenciajel megegyezik valamelyik mintával, a második szűrő a kérdéses ponton, ahol a ҈vizsgált jel tárolva van rajta, "kivilágosodik", átengedi a fényt.
Kosárba helyezve!