M. Fran90n HOLOGRAPHIE. Übersetzt und bearbeitet von I. Wilmanns. Mit 139 Abbildungen. Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork 1972

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1 M. Fran90n HOLOGRAPHIE Übersetzt und bearbeitet von I. Wilmanns Mit 139 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork 1972

2 _... Professor Dr. Maurice Franeon Institut d'optique, Universire de Paris Dr. Ingo Wilmanns Brühl über Köln Titel der französischen Originalausgabe: Holographie Masson & eie, Editeurs, Paris, 1969 ISBN Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York ISBN Springer-Verlag NewYork Heidelberg Berlin Das Werk ist urheberrechtlieh.geschützt, Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahmevon Abbildungen, der Funksendung, derwiedergabe auf photomechanischem oderähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Bei Vervielfältigungen filr gewerbliche Zwecke ist gemäß 54 UrhG eine Vergütung an den Verlag zu zahlen,derenhöhemitdemverlagzu vereinbaren ist. byspringer-verlag Berlin Heidelberg 1972.Library ofcongress Catalog CardNumber 77 Printedin Germany. Monophotosatz, Offsetdruck und Bindearbeiten: Universitätsdruckerei H. StürtzAG, R173746, Würzburg Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw.indiesemwerkberechtigt auchohne besonderekennzeichnung nicht zu der Annahme,daß solche Namen im SinnederWarenzeichen- und Markenschutz Gesetzgebung als freizu betrachten wärenund dahervon jedermann benutztwerden dürften

3 Inhaltsverzeichnis Einleitung Kapitell Grundlagen 1.1. Die Amplituden- und Phasenänderungen einer Lichtwelle Kann man die Phasenunterschiede eines transparenten Objektes sichtbar machen? Räumliche Kohärenz Zeitliche Kohärenz Die Kohärenz im Falle der Laser Beugung im Unendlichen und in endlicher Entfernung Beugung durch ein Amplitudengitter Beugung an einem Phasengitter Beugung durch ein Sinusgitter Photographie eines Sinus-Amplitudengitters "Gebleichte" Photographien Beugung an einem zirkulären Gitter. Photographie eines zirkulären Gitters Filterung von räumlichen Frequenzen Die Photographie eines Phänomens stehender Wellen 35 Kapitel 2 Das Prinzip und die Anwendungen der Holographie 2.1. Historischer Rückblick Rekonstruktion des Bildes eines leuchtenden Punktes Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes eines beliebigen Objektes. Fresnel-Hologramm Der Einfluß des Auflösungsvermögens der photographischen Emulsion auf die Aufnahme eines Hologramms v

4 Inhaltsverzeichn is 2.5. Kohärenzlänge der von der verwendeten Lichtquelle ausgestrahlten Lichtwellen Kohärenter Untergrund, der von einer sphärischen Welle hervorgerufen wird Zuordnungzwischen den Objektpunkten und dem Hologramm Geometrische Optik der Hologramme Aberrationen der Hologramme Fourier-Hologramme Holographie für den Fall, daß die verschiedenen Objektpunkte inkohärent sind Der Einfluß der Dicke der photographischen Schicht Farbige Holographie Phasen-Hologramme Anwendung der Holographie für die Interferometrie Interferometrie mit einem streuenden Schirm Interferometrie streuender Objekte Holographie von Objekten in Bewegung Hologramme, die durch ein die Phase beeinflussendes Medium aufgenommen wurden Fourier-Hologramme und optisches Filtern Anwendung der Holographie auf die Mikroskopie Akustische Holographie Die holographische Auswertung von kohärenten Radarbeobachtungen Kapitel 3 Bildentstehung in der Holographie 3.1. Aufnahme der Phase und Amplitude, die von einer Punktlichtquelle ausgehen Rekonstruktion des Bildes der Punktlichtquelle Der Fall eines beliebigen Objektes Bemerkungen zur Untersuchung der aus Hologrammen stammenden Bilder Die Geometrie der Aufnahme der Hologramme und der Rekonstruktion der Bilder Interferometrie mit Hilfe der Holographie Interferometrie mit Hilfe der Holographie bei Verwendung von Mattscheiben Interferometrie mit Hilfe der Holographie und Streuschirmen hoher Durchlässigkeit VI..-. A

5 Inhaltsverzeichnis 3.9. Einige Versuche mit der Holographie von Gabor Holographie bewegter Objekte Die Zonenplatte in der Holographie Kapitel 4 Holographie mit dem Computer 4.1. Einleitung Binäre Hologramme des Fourier-Typs Hologramme in mehreren Graustufen. Kinoforme KapitelS Optisches Filtern und Formenerkennung 5.1. Die Fresnel-Kirchhoffsche Gleichung Die Phasenverschiebung einer Welle beim Durchgang durch eine dünne Linse Die Amplitude in der Brennebene einer Linse, wenn sich ein beugendes Objekt an der Linse befindet Das beugende Objekt befindet sich in der Entfernung d von der Linse Optisches Filtern in kohärenter Beleuchtung Das dem Signal angepaßte Filter Filterung eines Objekts, wenn das Filter die Fouriertransformierte eines gegebenen Signals ist (angepaßtes Filter) Das Prinzip der Formenerkennung durch Autokorrelation 131 Bibliographie. Sachverzeichnis VII