Holografie Maturaarbeit von Philipp Germann, 01e, betreut durch Dr. Martin Lehner Deutsches Gymnasium Biel, Maturajahrgang 2004

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1 Holografie Maturaarbeit von Philipp Germann, 01e, betreut durch Dr. Martin Lehner Deutsches Gymnasium Biel, Maturajahrgang 2004

2 1 Vorwort Hologramme kannte ich vor allem aus Science-Fiction-Filmen. Mich hat schon lange interessiert, was denn bereits heutzutage möglich ist. Die Projektionen auf halb durchlässigen Spiegeln an der expo.02 brachten mich schliesslich auf die Idee, Holografie als Thema meiner Maturaarbeit auszuwählen. Für mich wären zwar auch andere Themen, wie Radioteleskope oder Computertomografie in Frage gekommen, doch ich habe mich schliesslich für Holografie entschieden, weil das Resultat - vorausgesetzt es kommt etwas zu Stande - am anschaulichsten ist. Hologramme begegnen uns oft. Aber wer weiss schon, was zum Beispiel hinter den schimmernden Flächen auf Banknoten steckt? Das erste Hologramm, das ich bewusst betrachtet habe, war auf der Titelseite eines Buches. Ich war beeindruckt von der Möglichkeit, das abgebildete Objekt aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Zeitgenössische Hologramme erinnern an Spiegel, die festhalten können, was einmal in ihnen zu sehen war. Wie beim Spiegel werden Reflexionen und Schatten festgehalten und der Gegenstand darin kann auch von der Seite Hologramm aus dem Alltag The Doctor, ein Hologramm aus Star Trek (ST.com) betrachtet werden. Hologramme können mehrere Szenen auf einem Bild festhalten und die Abbilder können scheinbar aus dem Bild herausragen. Wie sie funktionieren, wie sie entdeckt und entwickelt wurden und ob es mir gelingt, selber eines herzustellen, soll meine Arbeit zeigen. Bücher über Holografie waren entweder zu theoretisch, zu einfach oder sehr mühsam zu lesen. Deshalb habe ich meine Arbeit so geschrieben, wie ich mir am Anfang ein Buch gewünscht habe: Eine kurze Einführung in die Grundideen, Auflistungen der Arten und Anwendungen und einen Überblick über die Geschichte der Holografie. Dazu kommen die Berichte zu meinen Versuchen. Alles sollte für eine SekundanerIn nach der Einführung in Wellenoptik verständlich sein. Zum Schluss möchte ich mich noch bei meinem Betreuer und den Leuten von der HTA, meinem Grossonkel und meinen Eltern und allen anderen, die mich unterstützt haben, bedanken. Seite 1

3 2 Inhalt 1 Vorwort Inhalt Hintergründe Theorie...3 Physikalische Grundlagen...3 Interferenzen...3 Laser...3 Bragg-Reflexion...4 Grundprinzip...4 Fresnelsche Zonenplatten...5 Arten von Hologrammen...6 Transmissionshologramme...6 Reflexionshologramme...7 Phasenhologramme...7 Zweistufige Hologramme...7 Regenbogenhologramme...8 Weitere Hologramme Geschichte Anwendungen Holografische Interferometrie HOE's und CGH's Folienhologramme Hologramme als Medium Journal Film und Entwickler Erste Versuche...12 Mittwoch, : Überraschung...13 Donnerstag, : Längere Belichtungszeiten und tiefere Objekte...14 Freitag, : Bilder von Schrauben...14 Samstag, : Spiegelfolie Simulation des Holografischen Prinzips im Wellenbecken Versuche an der HTA Holografie mit Laserdioden Schlusswort Anhang Maturaarbeitsvertrag Quellenangaben...19 Bücher...19 Webseiten...20 Bildnachweis Adressen...22 Seite 2

4 3 Hintergründe 3.1 Theorie Physikalische Grundlagen Interferenzen Um Hologramme zu verstehen, muss man wissen, was Interferenzen sind: Licht kann als Welle betrachtet werden. Wellen können sich gegenseitig verstärken, oder auslöschen, je nachdem ob nun ein Wellenberg auf einen anderen oder auf ein Wellental trifft man sagt, sie interferieren. Die schönsten Interferenzmuster entstehen, wenn zwei Strahlen mit gleich hohen Wellen interferieren. Laser Des weiteren sollte das Licht möglichst immer die selbe Wellenlänge haben und in der selben Ebene schwingen, man spricht von kohärentem und polarisiertem Licht. Meistens wird Laser-Licht verwendet, da es einer idealen Lichtquelle am nächsten kommt. Für die Holografie ist zusätzlich die Länge der zusammenhängenden Wellenzüge, Kohärenzlänge genannt, von Bedeutung. Normale Glühbirnen senden nur wenige Millimeter lange Wellenzüge aus, während Laser eine Kohärenzlänge von einigen Kilometern haben können. Laser steht für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. An beiden Enden eines Lasers sind Spiegel angebracht. Zwischen den Spiegeln ist ein Gasgemisch, das durch Licht angeregt weitere Photonen abgibt (oft ein Helium-Neon- Gemisch). Zwischen den Spiegeln entsteht eine stehende Welle, die sich selbst verstärkt. Durch den einen Laser der Schule Interferenzen auf einem Schirm (PH) Spiegel gelangt ein Bruchteil des Lichts als gebündelter Strahl aus dem Laser. Dabei können sowohl transversale, als auch longitudinale Oberschwingungen auftreten. Besonders beim Aufwärmen können sich die Schwingungen des Lasers verändern, man nennt das mode hopping. Seite 3

5 Diese Oberschwingungen und Unregelmässigkeiten an optischen Bauteilen führen zu der so genannten Granulation im aufgeweiteten Laserstrahl. Um dies zu unterbinden, wird in der Holografie oft ein Raumfilter eingesetzt. Im Innern dieses Filters wird der Strahl fokussiert und am Brennpunkt eine längliche Blende angebracht, die Querschläger und unerwünschte Modi aufhält. Raumfilter Alternativ werden sowohl in der hobbymässigen als auch in der professionellen Holografie vermehrt Laserdioden eingesetzt. Durch ihre kleine Bauweise bedingt leuchten sie kegelförmig und müssen zum Gebrauch in Laserpointern oder Alarmanlagen erst fokusiert werden. Für die Holografie benützt man der Einfachheit halber Kegel, da die Kohärenzlänge von Laserdioden sowieso kürzer ist, als diejenige hochwertiger Laser. Das schränkt zwar die Möglichkeiten ein, oft reicht die Qualität trotzdem aus. Bragg-Reflexion Die Bragg-Gleichung beschreibt die Reflexion an mehreren Schichten. Sie besagt, dass unter einem bestimmten Einfallswinkel nur das Licht einer Wellenlänge korrekt reflektiert wird, während Licht anderer Wellenlänge so interferiert, dass es sich aufhebt. In manchen Hologrammen wird Licht an mehreren Schichten gespiegelt. Da die Reflexion an mehreren Schichten von der Wellenlänge des einfallenden Lichts abhängig ist, wird nur die bei der Aufnahme verwendete Farbe reflektiert. Sie wirken wie Farbfilter und können unter weissem Licht betrachtet werden. Andere Hologramme werden nur unter monochromatischem Licht scharf. Grundprinzip Grundsätzlich basieren alle Hologramme auf dem selben Prinzip: Für die Aufnahme wird immer mit mindestens zwei Strahlen gearbeitet: einem Referenz- und einem Objektstrahl. Der Referenzstrahl fällt direkt auf die optisch empfindliche Schicht oder auf den Sensor, während der Objektstrahl über das Objekt auf den Film reflektiert wird. Dort bilden die beiden Strahlen Interferenzen, die nicht nur die Richtung des einfallenden Lichts, sondern auch die Gangdifferenz der Objektwellen zu den Referenzwellen und damit die Entfernung der Ausgangspunkte speichern. Das funktioniert nur, wenn Referenz- und Objektwelle vom selben Wellenzug sind, deshalb ist die Kohärenzlänge so wichtig. Die Interferenzen ziehen sich über den gesamten Film. Deshalb lässt sich theoretisch aus jedem beliebigen Ausschnitt eines Hologramms das ganze Bild rekonstruieren, nur weniger fein aufgelöst und mit kleinerem Blickwinkel. Damit ein Hologramm gelingt, dürfen sich während der Aufnahme die Phasen von Objekt- und Referenzstrahl nicht verschieben. Praktisch bedeutet das, dass weder der Film noch das Objekt bewegt werden dürfen. Bei Erschütterungen ab einem zwanzigstel der Wellenlänge seien bereits sichtbare Qualitätseinbussen zu erwarten. In Labors wird deshalb meistens auf einer schweren, erschütterungsfrei gelagerten Platte, einer so genannten optischen Bank, gearbeitet. Wird ein auf Film aufgenommenes Hologramm aus der Richtung des Referenzstrahls beleuchtet, kann das aufgenommene Objekt optisch rekonstruiert werden. Der abgebildete Gegenstand kann von verschiedenen Seiten angesehen werden, indem der Seite 4

6 Blickwinkel verändert wird. Fresnelsche Zonenplatten Um optische Phänomene besser zu verstehen, reduziert man sie oft auf einen Punkt. Das Hologramm eines einzelnen Punktes ist im einfachsten Fall die Überlagerung einer kugelförmigen und einer ebenen Welle. Dieses Muster wird Fresnelsche Zonenplatte genannt. Die Vorstellung, dass ein Hologramm die Überlagerung der Zonenplatten aller Punkte des Gegenstandes ist, macht klar, warum man aus einem Teil des Hologramms den Gegenstand Eine Zonenplatte (PH) vollständig rekonstruieren kann, denn Zonenplatten dehnen sich über das gesamte Hologramm aus. Es wird auch klar, was bei der Wiedergabe geschieht: Trifft eine ebene Welle auf die Zonenplatte, entstehen an allen Öffnungen kugelförmige Elementarwellen. Je nach dem, in welcher Reihenfolge man diese Elementarwellen addiert, erhält man verschiedene neue Wellenfronten (siehe Skizze). Die Zonenplatte bewirkt das selbe wie eine Sammel- und eine Streulinse zusammen. Bei dem Abbild der Streulinse liegt der Brennpunkt auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Hologramms, es kann deshalb nicht auf einem Schirm aufgefangen werden, es ist virtuell. Dafür sind beim reellen Bild auf der anderen Seite der Voder- und Hintergrund vertauscht, weil die Bildpunkte spiegelbildlich zu den Objektpunkten liegen. Es ist pseudoskopisch. Da in der Praxis der Referenzstrahl meistens nicht senkrecht auf den Film trifft (Off-Axis-Verfahren) sind das virtuelle und das reelle Bild selten gleichzeitig sichtbar. Ausserdem erklärt die Zonenplattenvorstellung, warum beim Betrachten eines Hologramms der Vordergrund den Hintergrund verdecken kann. Die Zonenplatte kann schliesslich nur dort entstehen, wo das vom Objektpunkt reflektierte Licht auf den Film auftreffen kann. Brechung an einer Zonenplatte (PH) Seite 5

7 Arten von Hologrammen Transmissionshologramme Fallen Referenz- und Objektstrahl von der selben Seite auf den Film, entsteht sozusagen ein Gitter. Dieses Gitter muss zum Betrachten des virtuellen Bildes von der belichteten Seite her durchleuchtet werden, daher der Name Transmissionshologramm. Dreht man es um 180, erhält man das reelle Bild. Dieses lässt sich zwar projizieren, ist aber pseudoskopisch. Man unterscheidet dünne und dicke Hologramme, wobei die meisten dünn sind. An ihrem Gitter wird Licht mit verschiedener Wellenlänge (d.h. mit anderer Farbe) unterschiedlich stark gebeugt. Mit mehrfarbigem Licht beleuchtet wirkt es unscharf. Dicke Hologramme zeichnen sich dadurch aus, dass sie auch mit mehrfarbigem (meistens weissem) Licht rekonstruiert werden können, da sie nur die Wellenlänge, die bei der Aufnahme verwendet wurde, durchlassen (siehe Aufnahme eines Transmissionshologramms Bragg-Reflexion). Im Gegensatz zu den dünnen, beugen die dicken Hologramme das Licht nicht nur, sondern reflektieren es im Innern des Gitters. Ob nun ein dickes oder ein dünnes Hologramm entsteht, hängt von der Dicke der holografischen Schicht, dem Gitterabstand und der Richtung der Gitterflächen ab. Da Transmissionshologramme die beste Auflösung haben und am kontrastreicher sind, werden sie am meisten für wissenschaftliche Zwecke verwendet. Seite 6

8 Reflexionshologramme Wenn Referenz- und Objektwellen nicht von der selben Seite auf den Film treffen, werden Schichten nahezu parallel zum Film geschwärzt. Diese Schichten aus Silberkristallen reflektieren Licht mit kleinen Phasendifferenzen, so dass wieder das Objekt rekonstruiert wird (Reflexionshologramme sind eine Art dicke Hologramme). Da sie nur Licht mit der selben Wellenlänge, wie beim Belichten verwendet wurde, reflektieren (siehe Bragg-Effekt), können sie auch mit weissem Licht betrachtet werden. Sie werden auch Weisslicht-Hologramme genannt. Echtfarbenbilder sind zwar möglich, benötigen aber Lichtquellen mit Komponenten in allen drei Grundfarben. Reflexionshologramme kommen am Aufnahme eines Reflexionshologramms besten zur Geltung, wenn sie mit einer möglichst punktförmigen Lichtquelle beleuchtet werden, da sozusagen jeder Strahl der Lampe ein eigenes Hologramm an einer bestimmten Stelle erzeugt. Bei ungeeigneter Beleuchtung überlagern sich diese Bilder so, dass der Gegenstand nicht scharf abgebildet wird. Dadurch, dass sie auch unter weissem Licht betrachtet werden können, eignen sich Reflexionshologramme am besten zum Ausstellen in Galerien und werden von Künstlern bevorzugt. Phasenhologramme Oft werden Hologramme gebleicht, damit sie lichtstärker werden. Solche Hologramme bestehen nur noch aus durchsichtigen Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex und werden Phasenhologramme genannt. Gebleichte Reflexionshologramme werden in der Regel auf der Rückseite schwarz gesprüht, da man sonst hindurch sehen würde. Zweistufige Hologramme Um ein reelles und orthoskopisches Bild zu erhalten, muss man ein Hologramm eines Hologrammes herstellen. Als Vorlage, auch Masterhologramm genannt, wird meistens ein Transmissionshologramm verwendet, weil diese qualitativ am besten sind. In Galerien sind meist zweistufige Reflexionshologramme ausgestellt, da man mit dieser Technik erreichen kann, dass das Objekt beim Betrachten aus der Bildfläche heraus zu ragen scheint und sich von einem Masterhologramm einfach mehrere Abzüge herstellen lassen. Seite 7

9 Regenbogenhologramme Ein häufiger Typ von zweistufigen Transmissionshologrammen ist das Regenbogenhologramm. Bei der zweiten Belichtung wird aber nur ein Streifen des Masterhologramms verwendet. Dabei geht zwar der dreidimensionale Eindruck in vertikaler Richtung verloren, dafür ändert sich die Farbe beim Betrachten mit weissem Licht, wenn der Blickwinkel vertikal verändert wird, da Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge verschieden stark gebeugt wird. Wird ein Regenbogenhologramm parallel mit einer länglichen weissen Lichtquelle (z.b. Neonröhre) beleuchtet, erscheint es total in weiss, da von überall alle Farben einfallen und so jede Farbe Richtung Auge gebrochen wird. Weitere Hologramme Um einen Gegenstand vollständig abzubilden, kann man ein doppelseitiges Hologramm machen. Man braucht dazu ein Masterhologramm der einen Seite, das man als Reflexionshologramm auf die zweite Seite eines Reflexionshologramms der anderen Seite belichtet. So hat man zum Schluss auf der einen Seite ein reelles Bild vor der Filmebene und auf der anderen ein virtuelles dahinter, so dass das Objekt vollständig betrachtet werden kann. Eine weitere Spielerei sind Doppelbelichtungen. Man stellt sie her, indem man auf CGH einer Blume (HTA) ein noch nicht entwickeltes Hologramm ein zweites mit einem anderen Referenzstrahl aufnimmt. Wenn man nun während dem Betrachten den Blickwinkel ändert, ändert plötzlich die wiedergegebene Szene. Über Holografie lassen sich optische Elemente, wie Gitter, Spiegel oder Linsen herstellen, billig und dünn. Mit Computern lassen sich auch komplexe Elemente, wie Linsen mit mehreren Brennweiten berechnen, die mit Glas nicht realisierbar sind. Meistens trifft man die Abkürzungen HOE für holografisch optisches Element und CGH für Computer generierte Hologramme an. 3.2 Geschichte Gabor's In-Line-Verfahren Dem Physiker Dennis Gabor ( ) gelang es 1947 erstmals, Interferenzstrukturen auf fotografischen Platten festzuhalten. Eigentlich versuchte er, die Auflösung von Elektronen-mikroskopen zu verbessern. Er wollte mit möglichst kurzwelligem Licht Aufnahmen machen und diese dann sozusagen in sichtbares Licht zu übersetzen. Mit seinem In-Line-Verfahren konnten nur Hologramme von transparenten Gegenständen gewonnen werden, da der Referenzstrahl durch das Objekt hindurch musste. Als Lichtquelle wurden Quecksilber- Seite 8

10 bogenlampen mit mehreren Lochblenden verwendet erhielt Gabor für seine Entdeckung den Nobelpreis. Er erfand auch den Namen Holografie, der sich aus den griechischen Worten holos für ganzheitlich und graphein für schreiben zusammensetzt. Durch die Erfindung des Lasers, einer Lichtquelle, mit vorher unbekannt hoher Kohärenz, bekam die Holografie anfangs sechziger Jahre weiter Aufwind. Qualitativ bessere Hologramme wurden möglich. Ein weiterer grosser Schritt war das Off-Axis- Verfahren, das erstmals auch Hologramme von dreidimensionalen, reflektierenden Gegenständen zuliess, weil der Referenzstrahl nicht mehr durch das Objekt hindurch scheinen musste gelang dem Russen N.Y. Denisyunk das erste Weisslichtreflexionshologramm. Die Technik wurde weiter verbessert und so wurden 1966 von verschieden Gruppen die ersten Reflexionshologramme in Echtfarben und von Stephen Benton von der Polaroid Corporation 1969 das Regenbogenhologramm vorgestellt. Obwohl 1976 das erste Museum für Holografie in New York eröffnet wurde, gelang der Durchbruch in der Öffentlichkeit erst 1984 mit der Märzausgabe des National Geographic Magazine 's mit einer Auflage von 11 Millionen, die das holografische Bild eines fliegenden Adlers auf der Titelseite trug. Dies war nur dank der neuen Prägetechnik möglich, mit der billig viele Hologramme hergestellt werden konnten. Heutzutage ist Holografie auch mit Digitaltechnik gekoppelt. Einerseits werden mit Hilfe von CCD-Sensoren Interferenzmuster digital festgehalten und für Messungen benutzt, andererseits werden Hologramme nach Computer berechneten Vorgaben (so genannt Computer Generierte Hologramme CGH) fotografisch belichtet, zum Beispiel um komplexe HOE's herzustellen. Seite 9

11 4 Anwendungen 4.1 Holografische Interferometrie In der Holografie wird die Form von Objekten aufgezeichnet. Das bedeutet nichts anderes, als dass letztere vermessen werden. Techniker haben sich dies zu Nutzen gemacht, um Änderungen in der Form, so genannte Deformierungen zu messen. Werden zwei Hologramme eines Gegenstandes überlagert, zeigen sich die Unterschiede in Form von Interferenzen auf dem Bild. Je kleiner der Unterschied, umso grösser sind die Abstände der Maxima und Minima auf dem Abbild und umgekehrt. So können mit je einem Bild vor und nach einer Belastung Schwachpunkte in Gegenständen aufgezeigt werden und Kriminaltechniker können auch Tage nach Holografische Interferometrie an der Technischen Fachhochschule Biel dem Ereignis noch nachweisen, dass eine Person über einen Teppich gegangen ist, indem sie zwei Hologramme in etwa einer Minute Abstand aufnehmen und überlagern. Heute wird meistens digital mit CCD-Kameras gearbeitet. Digitale Daten lassen sich einfacher verarbeiten und speichern, sind billiger, müssen nicht entwickelt werden und können in Echtzeit auf dem Monitor betrachtet werden. Auf der anderen Seite ist die Auflösung der CCD-Sensoren beschränkt, was die Grösse der messbaren Objekte und Verformungen einschränkt. 4.2 HOE's und CGH's Holografisch-Optische-Elemente sind billig herzustellen und brauchen wegen ihrer kleinen Dicke wenig Platz. Sie werden nicht nur in Labors eingesetzt, sondern auch als Projektionsfläche für HUD's (Head-Up-Display) in Flugzeugen und Autos. Mit Computern lassen sich komplexe Hologramme und HOE's berechnen. Diese CGH's werden ausgedruckt, optisch verkleinert und auf Film belichtet. Eine mittels CGH projizierte Tastatur für Handheldcomputer an der HTA 4.3 Folienhologramme Ein spezielles Verfahren zur Herstellung von reflektierenden Hologrammen ist das Prägen in Folie. Folien- oder Prägehologramme lassen sich billig in grossen Mengen herstellen. Immer mehr Firmen schützen ihre Produkte mit diesen schimmernden Flächen vor Kopien. Oft bestehen sie jedoch nur aus einem Vorder- und einem Hintergrundbild. Als Ausgangsmaterial wird ein Transmissionshologramm verwendet, meist ein Regenbogenhologramm, da diese auch bei normalem Licht betrachtet werden können. Durch Belichten auf Fotoresistlack wird ein reproduzierbares Relief gewonnen, Seite 10

12 woraus eine Art Stempel hergestellt wird. Dieser wird in Plastikfolie gepresst, die danach mit einer reflektierenden Aluminiumschicht überzogen und zum Schluss auf einen Träger - das kann Papier oder eine weitere Plastikfolie sein - geklebt wird. Bei der Reproduktion des Hologramms trifft ein Lichtbündel von vorne auf und wird Durch Folienhologramm vor Kopien reflektiert. Da das Licht hin und zurück durch geschützte Kreditkarte das Gitter geht, sind die Einbuchtungen nur halb so tief wie das Gitter des ursprünglichen Hologramms dick war. 4.4 Hologramme als Medium Seit 1976 das erste Museum für Holografie eröffnet worden war, entstanden überall Galerien mit Hologrammen. Sie zeigen in erster Linie zweistufige Reflexionshologramme, bei denen ein Teil des Gegenstandes aus dem Bild heraus zu ragen scheint. Ich konnte im Illusoria-Land bei Ittigen ein solche Galerie besichtigen. Dort ist zum Beispiel eine Doppelbelichtung von zwei spielenden Katzen ausgestellt. Auf der linken Belichtung sitzen sie friedlich nebeneinander, vor ihnen hängt ein Stück Garn. Auf der zweiten Belichtung greifen sie nach dem Spielzeug. Ein anderes, bekanntes Beispiel ist eine Rasierklinge, auf der einen Seite die Fahne der Vereinigten Staaten, auf der anderen Hammer und Sichel. Eine weitere witzige Idee sind die Hologramme von Fischen, eingerahmt in Luken. In der Kunst wird oft mit grünen Lasern gearbeitet, da unser Auge am empfindlichsten für grünes Licht ist und dieses im Tageslicht den grössten Anteil ausmacht. Ob jemals holografische Filme erscheinen, ist fraglich. Ich denke, dass Sinnestäuschungen einfacher dreidimensionale Eindrücke vermitteln können. Zumindest in nächster Zeit wird es kein holografisches Fernsehen geben, die Datenmengen wären mit heutigen Mitteln schlicht nicht übertragbar. Dafür rücken holografische Datenspeicher mit auf Licht basierenden Computern immer näher. Bereits auf ein Stück Film können durch Mehrfachbelichtungen viele Seiten Papier gespeichert werden. In der Raumfahrt werden holografische Aufzeichnungen gemacht, um das Wachstum von Kristallen festzuhalten. Seite 11

13 5 Journal 5.1 Film und Entwickler Für Hologramme werden hochauflösende, rotempfindliche Schwarzweissfilme verwendet, da die Interferenzmuster, die aufgenommen werden sollen, sehr fein sind. Sämtliche in meinen Büchern erwähnten Holografie-Filme werden nicht mehr produziert. Die grossen Hersteller wie Agfa minimieren ( optimieren ) ihr Sortiment laufend. Mit der Zeit fand ich zum Glück den deutschen Liefereanten TOPAG, der Filme des russischen Herstellers Slavich vertreibt. Ich bestellte eine Packung à 50 PFG-01 Filme der Grösse A6. Film und Chemikalien sollten kühl gelagert werden Den Filmen lag ein Rezept für Entwickler und Bleichbad bei, so dass ich für lange Zeit die Chemikalien als erledigt ansah. Die Frühlingsferien kamen immer näher und ich versuchte im Chemielabor alle benötigten Substanzen aufzutreiben. Ich fand alle, bis auf drei, pro Gemisch eine. Die fehlenden waren alle recht giftig und nur in viel zu grossen Mengen erhältlich. So suchte ich weiter und fand mit Glück den deutschen Holografen Timo Junker, der mir je eine Flasche von seinem Entwickler und Bleichbad schickte. 5.2 Erste Versuche In der schulfreien Woche während den mündlichen Maturaprüfungen konnte ich die ersten Versuche durchführen. Ich habe die ganze Woche in etwa den selben Aufbau benutzt. Die Waschküche direkt gegenüber meinem Zimmer diente als Dunkelkammer. Da die Filme nur für rotes Licht empfindlich sind, benutzte ich eine mit grüner Folie überzogene Stirnlampe als Beleuchtung. Der Mein Versuchsaufbau Versuchsaufbau nach Timo Junker bestand im wesentlichen aus zwei Stapeln Bücher. Dazwischen waren zwei Glasscheiben als Halterung für den Film eingeklemmt. Unter dem Glas habe ich einen Spiegel plaziert, um den aufgeweiteten Laserstrahl von unten her auf den Film zu lenken. Als Lichtquelle benutzte ich einen HeNe-Laser der Schule, mit 0.95 mw Leistung. Zum Aufweiten des Strahls verwendete ich die Fokusiereinrichtung. Die Objekte werden einfach auf die Glasplatten gelegt. Bei der Aufnahme entstehen Reflexionshologramme, da der Referenzstrahl direkt von unten her durch den Film geht, dann auf die Objekte trifft und als Objektstrahl wieder auf den Film reflektiert wird. Dieser Aufbau wird durch die Schema des Aufbaus Seite 12

14 Schwerkraft stabilisiert und ist deshalb nicht sehr heikel. Für die Aufnahmen wartete ich jeweils, bis es dunkel war. Mittwoch, : Überraschung Mit einer ersten Serie von vier Belichtungen wollte ich in erster Linie sehen, ob überhaupt etwas herauskommt und erwartete eigentlich höchstens Ameisenrennen, sogenannte Speckles. Ich hatte eine Belichtungszeit von knapp einer Sekunde berechnet und verwendete als Objekt eine einfache Münze. Nachdem der Film eingespannt ist, sollte man mindestens zehn Minuten warten, damit alle Schwingungen verebbt sind. Nach der Belichtung kommt der Film für wenige Minuten in den Entwickler, bis er zu etwa 80% geschwärzt ist. Nach einer Minute waschen im Wasser bleicht man ihn, bis er durchsichtig ist und wäscht ihn dann nochmal für gut fünf Minuten. Als Entwicklungszeit nahm ich den Wert auf der Entwicklerflasche, zwischen 3 und 6 Minuten. Nach dieser Reihe denke ich, dass diese Zeit nicht so zentral ist, im Gegensatz zur Belichtungszeit. Auf dem ersten Stück Film (ich arbeitete vorläufig mit Vierteln) konnte man auch nach längerem Trocknen nichts erkennen. Es wurde jedoch beim Entwickeln dunkel und beim Waschen leicht blau, was ich alles für gute Zeichen hielt. Das zweite Stück hatte ich zur Sicherheit bis zum Schluss im Dunkeln behalten. Auf diesen beiden Filmstücken, die ich je eine Sekunde lang belichtet hatte, konnte man selbst am nächsten Morgen überhaupt nichts erkennen. Ich hatte dann die Belichtungszeit erhöht und noch eine zwei und eine vier Sekunden lange Belichtung durchgeführt. Auf keinem Film konnte man etwas erkennen, also ging ich schlafen. Sie waren jedoch alle noch bläulich und feucht. Ich hatte nicht mehr wirklich an diese Versuche geglaubt. Umso grösser war die Freude am nächsten Morgen, als ich auf dem letzten Filmstück die rötlich schimmernde Das erste Hologramm Münze entdeckt habe. Auf dem zwei Sekunden belichteten Hologramm ist sie zwar auch zu erkennen, aber schwächer. Wirklich zur Geltung kommen die Hologramme erst, wenn man die Rückseite schwarz sprayt und dann im Sonnenlicht betrachtet. Der ganze Film ist mit sichtbaren Interferenzen überzogen. Es scheinen mehrere Interferenzen zu sein. Die geraden, die den ganzen Film überziehen rühren vom Spiegel her. Er besteht aus einer Glasscheibe, die auf der einen Seite verspiegelt wurde. Dass das Licht zuerst durch Glas fällt, hat Interferenzen zur Folge. Eine mögliche Ursache für die geschlossenen Linien sind die Glasplatten, das fehlende Raumfilter oder dass sich der Film bewegt, bzw. durch Aufwärmen ausgedehnt hat. Ich werde Schraubzwingen einsetzen und sehen, dass ich zu Laserdioden komme, um den Spiegel zu umgehen. Damit könnte ich auch ausprobieren, ob der Brewsterwinkel etwas bringt. Vielleicht würde es auch etwas helfen, wenn ich den Laser vorher warm laufen lassen würde. Die Granulation an sich scheint keinen allzu grossen Einfluss zu haben. An weissen Kalkflecken erkennt man, dass ich diese erste Serie nicht in demineralisiertem Wasser gewaschen habe. Seite 13

15 Donnerstag, : Längere Belichtungszeiten und tiefere Objekte Heute wollte ich die Belichtungszeit in Zwei-Sekunden-Schritten bis auf zehn erhöhen, um die optimale herauszufinden. Ausserdem wollte ich Gegenstände mit mehr Tiefe aufnehmen und ausprobieren, ob sich weisse oder metallische Objekte besser eignen. Länger belichten hat sich definitiv gelohnt. Die Bilder werden kontrastreicher und glänzen mehr. Das am längsten belichtete Hologramm zeigt auch die Ränder der Münzen deutlich. Ob nun metallische oder andere Gegenstände sich für meine Versuche besser bewähren, kann ich rein technisch Hologramm aus der zweiten Nacht nicht beurteilen. Sowohl die Münzen, als auch der weisse Rivella-Deckel werden realistisch abgebildet. Auf Grund der stark unterschiedlichen Formen und Tiefen kann ich nicht abschliessend urteilen. Die glänzenden Oberflächen entsprechen dem schimmernden Medium Hologramm besser und wirken ästhetischer, dafür zeigt der Tiefeneffekt des Deckels die Eigenschaften eines Hologramms schön. Zu den Interferenzen: Die geraden Streifen vom Spiegel werden mit den längeren Belichtungszeiten ebenfalls dunkler und somit besser sichtbar. Da man diese Linien sozusagen bei jeder Beleuchtung und bereits direkt nach dem Entwickeln sieht, während die geschlossenen Linien nur bei bestimmtem Lichteinfall sichtbar sind und das trotz der Schraubzwingen nicht geändert hat, gehe ich davon aus, dass es sich bei den geschlossenen Interferenzen lediglich um Moirée-Effekte (optische Täuschung, die bei eng beieinander liegenden Linien auftreten) handelt. Ich werde die Schraubzwingen wohl trotzdem beibehalten, da ich die Belichtungszeiten weiter erhöhen will und damit Stabilität wichtiger wird. Freitag, : Bilder von Schrauben Wegen der guten Resultate der letzten Nacht wollte ich die Belichtungszeit weiter steigern und je eine Aufnahme zehn, fünfzehn und zwanzig Sekunden belichten. Als Modelle dienten heute einige Schrauben, wie oft in der Holografie. Ausserdem wollte ich mein Glück mit Kristallen versuchen, um Erfahrungen für das Holografieren einer Lupe zu sammeln. Die neuen vier Hologramme zeigen, dass auch längeres Belichten nicht schadet. Die Kristalle hätten wahrscheinlich noch mehr als fünfzehn Sekunden ertragen und auch bei den Schrauben ist die längste Belichtung die schönste. Spontan hatte ich auch ausprobiert, wie sich ein senkrecht einfallender Laserstrahl bei der Aufnahme auswirkt. Dieses Hologramm ist weniger praktisch zum Betrachten, weil die Lampe möglichst senkrecht darauf scheinen sollte. Ich werde in Zukunft wieder mit einem kleineren Einfallswinkel arbeiten. Diese Hologramme zeigen eine dunklere Art Flecken, die mir bis an hin nicht Seite 14

16 aufgefallen ist. Sie könnte damit zusammenhängen, dass die Chemiekalien die metallene Pincette angreifen. Ich will sehen, ob Plastikhandschuhe an Stelle der Pincette und Aufhängen zum Trocknen Verbesserungen bringen. Samstag, : Spiegelfolie Um die störenden Interferenzen zu verkleinern, hatte ich im Bastelgeschäft Spiegelfolie besorgt. Zum Vergleichen machte ich eine Aufnahme mit Schrauben, zwanzig Sekunden belichtet. Dann kam eine Aufnahme mit weisser Keramik und mattem Metall, eine Minute Die Schrauben der dritten Nacht belichtet, da ich noch längere Belichtungszeiten ausprobieren wollte und dachte, dass die Folie weniger gut reflektiert, als die Spiegelkacheln. Zum Schluss machte ich eine Aufnahme einer Lupe mit einer Münze darüber, auf einen halben Film und wieder mit normalem Spiegel. Da dieses Stück doppelt so gross ist und das Objekt tiefer ist, werde ich zwei Minuten belichten. Der von der Folie reflektierte Strahl war auch nicht wirklich befriedigend. Die Interferenzen waren zwar weg, dafür entstanden auf Grund der Unebenheit andere störende Strukturen. Das erste Bild hatte etwas weniger Kontrast, als dasselbe mit Spiegel. Die zweite Belichtung legte nahe, dass man doch zu lange belichten kann, irgendwie leuchtet die Referenz-Unterlagsscheibe weniger stark. Auf dem dritten Bild lässt sich nur schwer erahnen, wo die Lupe und die Münze liegen könnten der Freitag der dreizehnte scheint sich ein bisschen verspätet zu haben. Weitere Versuche müssen zeigen, ob es an der langen Belichtungszeit oder am tiefen Objekt lag. Da die sichtbaren Reflexe sozusagen hinter der Kante des Hologramms sind, werde ich auch einen steiler einfallenden Referenzstrahl ausprobieren. Immerhin weisen diese Hologramme keine Flecken mehr auf, die Handschuhe und das Aufhängen haben sich bewährt. r= d 2 d n L 2 Berechnen des n-ten Maximums 5.3 Simulation des Holografischen Prinzips im Wellenbecken Mein Grossonkel hat immer gemeint, dass man das holografische Prinzip auch mit anderen Wellen müsste zeigen können. Als ich in den Sommerferien, weil es regnete, im Zelt lag und die Wellen in den Pfützen auf der Plane von unten her betrachtete, kam ich auf die Idee, Hologramme im Wellenbecken zu simulieren. Überlagert man eine punktförmige mit einer geraden Welle, entsteht sozusagen der Querschnitt durch eine fresnelsche Zonenplatte. Das kann man beobachten, wenn man den Finger oder sonst einen Gegenstand in eine gerade Welle im Wellenbecken Seite 15

17 hält. Umgekehrt entsteht eine punktförmige Welle auf der anderen Seite, wenn man eine Blende, die dem Querschnitt entspricht, in die gerade Welle hält. Der Abstand der Spalte in der Blende lässt sich einfach nach dem Satz von Pythagoras berechnen (siehe Skizze). Nach einigen Versuchen mit Kartonblenden war das Ergebnis soweit befriedigend, dass ich eine Blende aus Holz angefertigt habe, die hoffentlich auch noch für die mündliche Präsentation taugen wird. 5.4 Versuche an der HTA Optische Bank in der Hochschule für Technik und Architektur Biel Während meiner Arbeit habe ich mehrmals mit Steeve Bühler, dem Spezialisten für holografische Interferometrie der Hochschule für Technik und Architektur Biel, gesprochen. Irgendwann wurde ich gefragt, ob ich eine Anlage zur Herstellung von Reflexionshologrammen zu Werbezwecken ausprobieren würde. So hatte ich kurz vor den Herbstferien Gelegenheit, Hologramme mit professionellem Material aufzunehmen. Als ich an der HTA eintraf, war die Anlage bereits aufgebaut (siehe Bild links). Wir haben nur noch den Spiegel aus dem Strahlengang entfernt und eine grüne Lampe gebastelt. Aufgrund von Lichtstärkemessungen habe ich eine Belichtungszeit von rund sechs Sekunden abgeschätzt. Da der Laser mit 670 nm Wellenlänge nicht in die grösste Empfindlichkeit des Films fällt und berechnete Werte erfahrungsgemäss zu tief liegen, habe ich erste Versuche fünf, zehn und fünfzehn Sekunden lang belichtet. Mich hat die starke Blaufärbung nach dem Entwickeln ein bisschen irritiert. Am nächsten Morgen war nur sehr wenig zu erkennen. Steeve ersetzte den Diodenlaser durch einen HeNe-Laser. Da dieser im Gegensatz zum vorderen einen gebündelten Strahl liefert, haben wir einen Hohlspiegel in den Strahlengang montiert. Der neue Laser hatte eine Leistung von rund 4.5 Milliwatt. Die neu berechnete Belichtungszeit war nur noch drei Sekunden. Die neue Serie Hologramme gelang bedeutend besser. Am Freitag benutzte ich das Labor zum Aufbau mit HeNe-Laser und Hohlspiegel letzten Mal und versuchte einige Hologramme doppelt zu belichten. Das Objekt des ersten Versuchs war ein Geldstück, beide Seiten einmal nach unten gewendet, mit zwei verschiedenen Referenzstrahlen. Das hat einigermassen geklappt, das Problem dabei ist halt, dass der zweite Referenzstrahl direkt auf die Interferenzen der ersten Belichtung schien und diese recht abgeschwächt hat. Vielleicht müsste man mit kürzeren Belichtungszeiten arbeiten. Weniger gut gingen die beiden Versuche zur Holografischen Interferometrie aus. Man kann auf beiden überhaupt nichts erkennen. Dazu habe ich ein Stück Metall, mit Heizelement auf der einen und Platinwiderstand als Temperatursensor auf der anderen Seite, drei Sekunden belichtet, um fünf, bzw Seite 16

18 zehn Grad erhitzt und nochmals drei Sekunden belichtet. Ich hatte eigentlich mit mehreren Linien auf dem zwei Zentimeter breiten Block gerechnet. Dass man nichts gesehen hat, könnte von der grossen Distanz des Blocks zum Film herrühren, oder vom Abkühlen während jeweils der zweiten Belichtung. Zum Schluss habe ich noch versucht, mit der Anlage zur Herstellung von Gittern ein Transmissionshologramm zu machen. Der Referenzstrahl war mit zwölf Milliwatt bereits sehr schwach, der Objektstrahl war noch zehn mal schwächer. Das hat natürlich nicht funktioniert. Falls es geklappt hätte, hätte ich es als Masterhologramm benutzen wollen, um ein Zweistufiges herzustellen. Auf jeden Fall habe ich dabei gelernt, dass Transmissionshologramme viel sorgfältiger entwickelt werden müssen, da man beim Durchscheinen vor allem die Flecken sieht. 5.5 Holografie mit Laserdioden Nach Wochen harziger -korrespondenz und einigen Telefonanrufen trafen die bestellten Laserdioden kurz vor dem Abgabetermin endlich ein. Mit Hilfe der beiliegenden Datenblätter gelang es, die Diode und einen Anschluss so auf die Treiberplatine zu löten, dass ich eine funktionierende Lichtquelle in der Hand hielt. Die Diode hat eine Leistung von 5 mw, eine Mein Diodenlaser Wellenlänge von 635 nm und wird über den Adapter oder das Batteriepackage des MiniDisc- Walkman meines Bruders mit 6, bzw. 4.5 Volt gespiesen. Erschwert wurde die Bastelei durch Wackelkontakte des Netzteils und den Umstand, dass die erste Diode bereits kaputt war. Glücklicherweise habe ich das Aufblitzen bemerkt, als ich den Stecker des Netzteils gedreht habe und das Vorhaben noch nicht aufgegeben. Mit vier Aufnahmen von Schrauben habe ich den neuen Laser getestet. Ich habe ich mit vier Sekunden Belichtungszeit begonnen und in Viererschritten bis auf sechzehn erhöht. Vielleicht kam die dritte Aufnahme beim Entwickeln etwas zu kurz, weil ich sie dummerweise mitsamt dem Entwickler ausgelöst habe. Gefühlsmässig würde ich sagen, dass rund zehn Sekunden zum besten Ergebnis führen. Die Versuche auszuwerten ist schwierig, weil Entwickler ins Wasser, das zum Waschen der Hologramme bereit stand, geraten ist und die dritte und vierte Belichtung deshalb wohl unbrauchbar sind. Die anderen Beiden sind dem Blaustich nach noch nicht genug trocken, um ihre Qualität abschliessend beurteilen zu können. Es sind jedoch bereits schwache Linien und auf dem acht Sekunden lang belichteten Stück Unterlagsscheibchen zu sehen. Falls sich letztere nicht mehr verbessern, würden die Versuche zeigen, dass zwar Hologramme mit diesem Laser machbar sind, ich aber die richtige Belichtungszeit noch nicht gefunden habe. Seite 17

19 6 Schlusswort Besonders am Anfang hatte mich die Materialbeschaffung frustriert. Um so grösser war die Freude an den ersten gelungenen Hologrammen. Ansonsten war meine Arbeit ein Glücksfall. Fast alle Versuche haben funktioniert. Am spannendsten am theoretischen Teil der Arbeit fand ich das Vergleichen und Besprechen der verschiedenen Quellen und Darstellungen, um ein möglichst ganzheitliches Bild von der Holografie zu erhalten. Am praktischen Teil hat mir vor allem das Ausprobieren Spass gemacht. Am meisten gefallen hat mir aber die Kombination das Entdecken von gelesenem in eigenen Hologrammen und das suchen nach Erklärungen für Ergebnisse von Versuchen ohne dass Rechnungen oder genaue Messungen nötig gewesen wären. Die Maturaarbeit wird mir wohl als Höhepunkt der Zeit am Gymnasium in Erinnerung bleiben und ich hoffe, dass mir mit den verbleibenden vierzig Filmen und der gesammelten Erfahrung noch die eine oder andere Spielerei gelingen wird. Philipp Germann, Oktober 2003 Seite 18

20 7 Anhang 7.1 Maturaarbeitsvertrag Titel: Zielsetzung: Form: Zeitplan: Hologramme Versuchen, ein Hologramm mit einfachen Mitteln herzustellen. Meine Maturaarbeit wird aus zwei Teilen bestehen, einem theoretischen und einem praktischen. Der theoretische Teil soll eine kurze Einführung und einen Überblick über die Anwendungen der Technik beinhalten. Das Experimentieren soll der grössere Teil der Arbeit sein. Ich will mich mit immer anspruchsvolleren Versuchen an die Grenze des Möglichen heran tasten. Die Experimente sollen in der Arbeit dokumentiert und erläutert werden. Eine erste Versuchsreihe will ich während den Frühlingsferien durchführen. In erster Linie soll es dabei um das Sammeln von Erfahrungen gehen. In den Sommerferien sollen dann weitere Versuche folgen, um an die Grenzen zu gehen und möglichst interessante Hologramme herzustellen. Je nach Fortschritt will ich versuchen, komplexere Hologramme, wie Doppelbelichtungen, Regenbogenhologramme oder optische Elemente, herzustellen. In der Zeit zwischen den Frühlings- und Sommerferien soll das Kapitel zu den theoretischen Grundlagen geschrieben und die ersten Versuche ausgewertet werden, damit die Rohfassung rechtzeitig vor Ende des Schuljahres besprochen werden kann. Nach den Sommerferien soll der Text überarbeitet und mit dem Journal zu der zweiten Versuchsreihe ergänzt werden. Anfangs September soll die Arbeit in einer möglichst vollständigen Fassung vorliegen. 7.2 Quellenangaben Abgesehen von den aufgelisteten Büchern und Webseiten habe ich auch auf Wissen aus Gesprächen mit Steeve Bühler und Christoph Meier der HTA und anderen und aus -korrespondenzen mit Lieferanten zurück greifen können. Bücher Holographie zaubern mit Licht Bruno Ernst, Amanith Uitgevers, Amsterdam 1986 Holographie Jürg Eichler und Gerhard Ackermann, Springer-Verlag Die neue Holographie-Fibel: Hologramme verstehen und selber machen Peter Heiss, Wittig, Fachbuchverlag, 1995 Metzler Physik Joachim Grehn und Joachim Krause, 1998 Schroedel Verlag GmbH, Hannover Seite 19

21 Webseiten Für meine Arbeit habe ich auch auf Internetseiten zurück gegriffen. Im folgenden habe ich alle relevanten Passagen unverändert übernommen, da das World Wide Web kurzlebig ist. GESCHICHTE DER HOLOGRAFIE Denis Gabor wurde am 5. Juni 1900 in Budapest geboren, musste 1933 vor den Nazis nach England fliehen und entwickelte dort 1947 das Prinzip der Holographie, das er ursprünglich zur Verbesserung des Auflösungsvermögens von Elektronenmikroskopen ersann trat Gabor in das Imperial College of Science and Technology, London ein erhilet er den Nobelpreis für Physik für die Erfindung der Holographie. Er verstarb am 8. Februar 1979 in London. Bevor noch der aus Ungarn stammende, englische Physiker Dennis Gabor ( ) das Prinzip der Holografie entdeckte, waren es der Deutsche Ernst Abbe und sein Schüler Wolfke, die erkannten, dass an der Struktur eines Objekts Lichtbeugungserscheinungen auftreten, wenn sie im Brennpunkt eines Mikroskop-Objektives sind. Dennis Gabor konnte aber als erster die Interferenzstruktur eines Objekts auf einer fotografischen Platte aufzeichnen. Zu jener Zeit gab es noch keinen Laser und Gabor hatte diesen Versuch mit einer Kohlenbogenlampe und einigen Lochfiltern, die er benötigte um eine kohärente Lichtquelle zu simulieren, durchgeführt. Eine Leistung, für die der Wissenschafter 1971 den Nobelpreis für Physik erhielt. Gabor war es auch, der den Namen Holografie wählte (Griechisch: HOLOS = ganzheitlich, GRAPHEIN = schreiben). Nicht nur Wissenschafter, sondern auch Künstler interessierten sich zu dieser Zeit für die Holographie. So arbeitete und experimentierte beispielsweise der berühmte spanische Maler Salvatore Dali mehrere Jahre mit Dennis Gabor, um die Holografie in der Kunst anzuwenden und zu etablieren. Y. N. Denisyuk - ein sowjetischer Physiker - war es, der Gabors Technik weiterentwickelte, das erste Weisslichtreflexionshologramm aufzeichnete und so zu einem führenden Forscher in der Echtfarbenholografie wurde. Ein weiterer wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Holografie war die Erfindung des Lasers Anfang der 60er-Jahre. Die beiden amerikanischen Wissenschafter E. N. Leith und J. Upatniek begannen zur dieser Zeit, mit einem sogenannten Rubinlaser Hologramme aufzuzeichnen, die bereits von hervorragenden Qualität waren und grosses Aufsehen erregten. Von diesem Zeitpunkt an erlebte die Holografie einen enormen Aufschwung und zahlreiche Physiker, Techniker und Künstler begannen, sich für diese neue Technik zu interessieren. So wurde 1976 das erste Museum für Holografische Kunst in New York eröffnet. Den grossen Durchbruch in der öffentlichkeit erlangte die Holografie allerdings erst 1984, als das renommierte, amerikanische "National Geographic Magazine" mit einer Auflage von 11 Millionen Stück auf Seite 20

22 der Titelseite das holografische Bild eines fliegenden Adlers darstellte. Bildnachweis [...]Eine wichtige Erkenntnis bei dieser Arbeit erreichte ich mehr oder weniger durch Zufall. Als ich bei der Belichtung eines solchen Hologrammes vom Stuhl fiel (der ganze Aufbau befand sich auf dem Boden, daher musste ich mich sehr weit über die Apparatur beugen, um die Pappe von der Laseröffnung zu entfernen), gab es eine ziemliche Erschütterung. Doch erstaunlicherweise hatte diese keinen Einfluss auf das Ergebnis. Es entstand trotzdem eine einwandfreie Holografie. Nach und nach veränderte ich den Aufbau schliesslich so, wie folgende Skizze zeigt, und erreichte dadurch ebenfalls ergänzend zur obigen Beobachtung eine grössere Unempfindlichkeit der Aufnahmeapparatur bei der Belichtung. Hierbei steht das Objekt nicht mehr hinter dem Film, sondern liegt auf diesem. Der Film selber wird einfach zwischen zwei Glasplatten gelegt. Die Glasplatten liegen entweder auf zwei Bücherstapel, einem Stuhl (mit Loch in der Mitte), oder einem Glastisch (wobei hier die unterste Glasplatte des Filmhalters wegfällt). Allein die Schwerkraft genügt, diese Anordnung so stabil zu machen, dass sich mühelos beste Hologramme aufnehmen lassen. Selbst bei 20 Menschen in einem Raum im 4. Stock eines Gebäudes (Volkshochschule) gelangen mir die Aufnahmen mit dieser Apparatur ohne die immer in der Literatur beschriebene Vibrationsdämpfung durch schwere und teuere Sandkisten oder Marmortische. Dadurch steht einer Anwendung der Holografie bspw. im Physikunterricht nichts mehr im Wege. Genausogut lässt sich dann die Holografie im Amateuerbereich einem breiteren Publikum zugänglich machen, ohne dass dieses gleich zu Beginn von einem riesigen Materialaufwand abgeschreckt wird.[...] SF.com: The Doctor habe ich von individ.asp?id= PH: Die Skizze zu den Interferenzen und die beiden zu Zonenplatten sind aus Die neue Holographie-Fibel: Hologramme verstehen und selber machen HTA: Die Illustrationen zu CGH's wurden an der Hochschule für Technik und Architektur in Biel erstellt. Seite 21

23 7.3 Adressen Galerie mit Hologrammen Illusoria-Land Museum und Galerie für optische Täuschungen und Holographien Gewerbezone Ey 5 CH-3063 Ittigen Film TOPAG Lastertechnik GmbH Kiesstrasse 58 DE Darmstadt Film & Entwickler Timo Junker Holografie Lindenstrasse 10 DE Waldbüttelbrunn Laserdioden & Driver (kann ich nur bedingt weiter empfehlen) Roithner Laser Schönbrunner Strasse 7/B A-1040 Wien Seite 22