OLEOGRAFIA

OLEOGRAFIA

Il termine ologramma fu coniato da Gabor sulla base della parola greca ölo che significa tutto intero: tutto intero il contenuto di informazione.

Particolare metodo ottico,  di recente realizzazione, per ottenere immagini ordinarie, che rendono solo le caratteristiche di chiaroscuro e cromatiche degli oggetti, rendono anche le caratteristiche tridimensionali : osservando opportunamente per trasparenza la lastra fotografica costituente un ologramma si rivela stereoscopicamente l'oggetto, come se lo si osservasse attraverso una finestra di dimensioni pari a quella della lastra.

Questa caratteristica degli ologrammi, cioè la possibilità che essi hanno di registrare completamente ( in ampiezza e in fase ) un campo d'onde, e alla base delle numerose e importanti applicazioni che l'oleografia ha in vari campi della tecnica.

Il principio dell'oleografia, inizialmente sviluppato nel campo delle onde luminose, è stato poi esteso, con opportuni adattamenti sperimentali, ad altri campi d'onde per esempio: a onde acustiche e a microonde. Immaginando di riferendosi ad un oggetto non luminoso, il procedimento della fotografia ordinaria consiste nell'illuminare l'oggetto e registrare in una emulsione fotosensibile, di una lastra fotografica, la luce diffusa dall'oggetto, convogliata, sulla lastra medesima mediante convenienti mezzi ottici. la lastra fotografica, è capace di registrare soltanto l'intensità delle onde luminose che la colpiscono. Nell'oleografia vengono registrate nella lastra informazioni relative all'ampiezza direttamente e quelle relative alla fase indirettamente, convertendole in informazioni di ampiezza mediante fenomeni interferenziali fatti avvenire tra le onde da registrare e un fascio d'onde di riferimento. Si ottiene così sulla lastra una ura, appunto l'ologramma, che apparentemente non riduce affatto l'oggetto fotografico : ma se si illumina la lastra, sviluppata, con un fascio d'onde analogo a quello usato precedentemente, la variazione di annerimento contenente l'informazioni di fase restituiscono, mediante diffrazione le suddette informazioni, le onde energetiche della lastra hanno le stesse caratteristiche, di ampiezza e di fase, delle onde che precedentemente provenivano dall'oggetto e, colpendo l'occhio, danno luogo alle medesime sensazioni cui darebbero luogo la visione diretta dell'oggetto.

Nell'olografia giocano un ruolo essenziale fenomeni di interferenza luminosa tra fasci di onde, che si debbono poter produrre in modo osservabile e riproducibile.

Il procedimento non funzione con qualunque tipo di luce, ma con luce assolutamente monocromatica la luce "naturale" e assai irregolare e decisamente troppo complessa per poterne effettuare una registrazione completa. Al contrario, la luce monocromatica consiste di una semplice oscillazione periodica a due sole variabile, l'ampiezza (o l'intensità ) e la fase.

E' questo esige l'uso di luce coerente cioè i fotoni (onde) risultano tutti in fase nello stesso istante, nella luce ordinaria i fotoni interferiscono tra di loro e viaggiano in direzioni diverse e si disperdono nello spazio.

L'olografia si basa sulla scoperta del fatto che, se alla luce proveniente dall'oggetto si aggiunge una fase "standard" sotto forma di un secondo fascio luminoso, detto di riferimento, coerente col primo, si può registrare anche la fase; non solo, ma si può riottenere il fascio di luce originale semplicemente illuminando l'ologramma con il secondo fascio.

"Coerente" significa capace di interferire, ciò spiega perchè l'olografia ottica, il cui principio fu enunciato da D. Gabor nel 1948 abbia avuto particolare attuazione solo recentemente dopo la realizzazione di sorgenti di luce coerente, cioè dopo la realizzazione del laser. In effetti si fa uso del laser come sorgente di riferimento.

Nel 1963 quando E. N. Leith  e J. Upatnieks, utilizzarono il laser a gas d'elio e neon avevano una lunghezza di coerenza 3.000 volte più grande e un intensità 1.000.000 di volte più grande di quella della lampada a mercurio usata da Gabor.

LASER - Amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazioni. dispositivo per la produzione di radiazioni monocromatiche coerenti (ossia di lunghezza d'onda e fase costanti) il cui funzionamento si basa sul fenomeno dell'emissione stimolata. Il fenomeno venne studiato da A. Einstein già nel 1916, ma il suo impiego pratico si ebbe con la realizzazione del maser ideato nel 1954. Il laser realizzato nel 1960 da  T. H. Maiman , differisce dal maser in quanto sfrutta radiazioni luminose, mentre il maser operava nel campo delle microonde, che hanno maggiori di quelle che caratterizzano le radiazioni luminose.

La radiazione laser viene sdoppiata, per mezzo di uno specchio semitrasparente, in due fasci uno dei quali (fasci di riferimento ) colpisce direttamente una lastra fotografica, mentre l'altro la colpisce dopo essere stato diffuso dall'oggetto di cui si vuole ottenere l'immagine. Questi fasci interferiscono dando luogo ad una ura di diffrazione (ologramma) che viene registrata dalla lastra. Per ottenere l'immagine dell'oggetto  si fa passare attraverso il suo ologramma un solo fascio di radiazioni laser

(quello impiegato come fascio di riferimento) esso riproduce gli stessi fronti d'onda che si erano formati in seguito alla diffusione delle radiazioni del secondo fascio, per cui l'occhio dell'osservatore vede un immagine tridimensionale dell'oggetto.

APPLICAZIONI

L'applicazione più importante dell'olografia ai problemi dell'ingegneria è costituita oggi dagli studi delle vibrazioni e delle piccole deformazioni. Nelle fabbriche di automobili si studiano mediante questo mezzo le carrozzerie delle macchine, per controllare le vibrazioni.

Lo studio olografico delle piccole deformazioni è diventato una branca importante dei test non distruttivi.

Questa tecnica permette di visualizzare la deformazione prodotta sulle superfici degli oggetti studiati da piccolissime sollecitazioni di prova. E' stata utilizzata per evidenziare la presenza di cricche su statue di bronzo di dimensioni medio - piccole. Si fonda sulla possibilità di fare interferire su una stessa lastra fotografica la luce coerente (tipicamente un laser) diffusa dall'oggetto nelle due conurazioni a riposo e a sollecitata.

Dopo lo sviluppo sulla lastra illuminata dallo stesso laser, sarà visibile l'oggetto coperto da frange di interferenza che si addensano nelle zone più deformate e che mostrano discontinuità in corrispondenza di cricche e lesioni.

L'ologramma è conosciuto in tutto il mondo come elemento di altissima sicurezza poichè non può essere contraffatto a meno di costi elevatissimi.

L'uso dell'ologramma, inizialmente a protezione delle sectiune di credito, si è ormai esteso alla carta moneta, ai documenti di identità, ai francobolli, ai prodotti medicinali, alle parti di ricambio, alle etichette anticontraffazione e antiviolo, ai sigilli ai beni di largo consumo e ai prodotti di lusso.

Si identifica visivamente con facilità e per aumentare l livello di sicurezza vi si possono inserire informazioni segrete, visibili o invisibili, rilevabili da apposite apparecchiature.

L'ologramma si applica direttamente con adesivi specifici ai beni od ad altri supporti che ne facilitano l'uso e contribuiscono alla loro protezione.

Gli ologrammi, con immagini ed adesivi appropriati, possono loro stessi, svolgere funzione di sigillo e di etichetta ed essere applicati automaticamente utilizzando gli stessi sistemi di etichettatura.