Голограмма-пластинка любого предмета — вала огромной турбины или шаблона микросхемы —
остаётся оптическим устройством. Подобно призмам, линзам и зеркалам, она изменяет ход лучей
и структуру световых волн. Но никакая линза или призма не поможет, например, что-нибудь
увидеть сквозь матовое стекло или другую рассеивающую свет преграду. Появление голографии
сделало доступным и это.
С рассеивателя снимают голограмму и совмещают одно из восстановленных с неё изображений с
самим рассеивателем. Световые волны, идущие навстречу друг другу от голограммы и от
рассеивателя, складываются и взаимно уничтожаются. Преграда исчезает, а предмет, лежащий за
ней, становится виден во всех подробностях. Таким образом, голограмма служит своеобразным фильтром, который очищает искажённое помехами изображение. Ещё один, очень похожий способ выделения полезных сигналов называется оптической фильтрацией, или распознаванием образов. Он позволяет отыскивать нужные среди множества очень похожих изображений (микросхем, отпечатков пальцев, снимков бактерий и др.). Для этого с эталона (например, идеально собранной микросхемы или отпечатка пальца подозреваемого) делается голограмма и ставится на пути светового пучка, отражённого от проверяемого объекта. Она пропускает свет только от объекта, полностью идентичного эталону, «отфильтровывая» остальные изображения. Если на выходе оптического фильтра возникает яркое пятно, значит, объект обнаружен. Поиск можно вести автоматически, причём с огромной скоростью, недостижимой при использовании других методов.

Классический фейерверк (от нем. Feuer — «огонь» и Werk — «дело», «работа») совсем не похож на стрельбу залпами разноцветных ракет через равные промежутки времени. Он был своеобразной светомузыкой прошлого, воистину роскошным зрелищем, праздничным убранством небес. Сейчас трудно представить себе ту феерическую игру огня, цвета и света, которой любовались наши предки.
Наиболее ранние упоминания об этом удивительном зрелище относятся к 399 г., когда при дворе императора Гонория в Милане был устроен фейерверк из горящих масляных плошек и факелов. Однако порох стал известен в Европе лишь в XIII в., а потому считается, что первый настоящий фейерверк состоялся в итальянском городе Виченца в 1379 г. На Руси такие «художества огненныя» впервые увидели в городе Устюге во времена царствования отца Петра I — Алексея Михайловича (1675 г.). Массовое же производство фейерверков в России, как и в Западной Европе, было налажено только в XVIII в., когда они вошли в моду. Большинство терминов для обозначения заимствовано из немецкого, голландского и английского языков. Рецептура чёрного пороха не претерпела изменений на протяжении веков: смесь нитрата калия (калиевая селитра), древесного угля и серы в отношении соответственно 75:15:10 по массе служит почти идеальным фейерверочным составом. При нагревании селитра разлагается, выделяя кислород, а сера и уголь вступают с ним в реакцию — горят, выделяя много тепла. Различают несколько типов фейерверков. Дневные состоят из ракет, люсткугелей (воздушных зарядов)с
начинкой из пороха, образующего при сгорании цветной дым, с бумажными или шёлковыми парашютами, с разноцветными надувными бумажными фигурами. Вечерне-ночной фейерверк более красочен. Его устраивают из ракет, огненных фонтанов, фальшфейеров (пиротехнических ракет, испускающих при горении чрезвычайно яркий свет и образующих цветной дым), бенгальских огней. Из разноцветных пиротехнических свечей делают лозунги, транспаранты, портреты и картины. К домашнему фейерверку относятся исключающие возможность возгорания митральезы с конфетти, бенгальские огни и свечи, бездымные цветные огни, хлопушки, «рождественские дрова» (в обычное полено встраивают пиротехнические свечи и кладут в камин; при горении оно разбрасывает снопы искр). К этой же группе принадлежат фейерверки для садов и театров.
Водяной фейерверк («венецианский праздник») — наиболее эффектный и зрелищный — проводят ночью на озере или пруду, чтобы чёрная гладь воды удваивала блеск каждой выпущенной ракеты. Огненные фигуры устанавливают на поплавках, плотах, лодках, а иногда даже на модели колёсного судна — фейерверочном пароходе. Из его трубы бьёт сноп ослепительных искр, колёса бешено вращаются, рассыпая веера огненных звёзд и брызг, оглушительно палят пушки. Когда-то русские пиротехники разыгрывали целые морские битвы между флотами. Корабли проигравшей стороны в финале сражения эффектно разлетались на куски, изображая взрыв пороховых погребов.
В зависимости от конструкции классический фейерверк делится на три класса фигур: низовые, верховые и средние. Низовые, или наземные, фигуры состоят из огненных водопадов, фонтанов, мозаик, эмблем, лозунгов. Установив пиротехнические свечи на каркасе, можно сделать контуры самых разных картин — «марсов огонь», «итальянскую розу», «огненный дождь», «солнце славы», «каприз», «мальтийский крест», «фантастические машины» и др. Фейерверк сопровождается и звуковым оформлением: имитируются пушечные выстрелы, раздаётся шипение, оглушительный свист и могучий рёв. Патроны и кометы выбрасывают в воздух разноцветные мерцающие искры и звёзды, образующие сияющий огненный шлейф. В водяных фейерверках кроме наземных фигур используют и некоторые специфические — дукер (водяной фонтан), волчки, фугасы, бегуны (ракеты на поплавке, которые бегут по поверхности воды, оставляя за собой огненный хвост) и шнурфейеры (яркий огонь, перемещающийся по шнуру).
Верховые фигуры выстреливаются из мортир на высоту до 500 м. Это могут быть горящие звёздочки, флаги, транспаранты, шве'рмеры (фейерверочные ракеты, оставляющие зигзагообразный след), пчёлки, кометы, огненные горшки и римские свечи.
К средним (взлетающим) фигурам относится в первую очередь фейерверочная ракета. Её по праву считают лучшим украшением любого фейерверка, его душой. Из ракет составляют множество разных комбинаций — «Меркуриев жезл», «павлиний хвост», «жаворонок», «золотой дождь» и др.
5 августа 1943 г. в честь освобождения от фашистов Орла и Белгорода в СССР был произведён первый военный салют из зенитных орудий, а огни запускали солдаты салютной команды залпами из обычных ракетниц. В 1974 г. сформировали отдельную салютную батарею. У неё «на вооружении» состоят многоствольные пусковые устройства — мортиры в виде коротких вертикальных труб, собранных в пакет и установленных в кузове грузовика. В стволы закладывают салютные шары величиной с небольшой арбуз. При выстреле шар взлетает на высоту до 350 м, взрывается и разбрасывает в воздухе ярко горящие разноцветные огоньки. Фейерверки порой устраивают даже с борта самолёта, оставляя в ночном небе огненные надписи и картины. А днём тот же самолёт может их нарисовать разноцветными пиротехническими дымами. В 80-х гг. в СССР изобрели аэрофейерверк: к свободно летящему воздушному шару подвешивают набор пиротехнических устройств с бикфордовым шнуром, который перед стартом зажигают. На высоте устройство взрывается, образуя эффектный огненный водопад.
Конструкция классической фейерверочной ракеты очень проста и за прошедшие столетия
практически не изменилась: бумажная (или картонная) трубка корпуса, начинённая
соответствующим пороховым составом, и длинная тонкая рейка-хвост, привязанная к корпусу.
Единственным новшеством стал пластмассовый корпус вместо картонного.
Ещё недавно создание и составление фейерверков было скорее ремеслом, нежели наукой. Лишь в
последние десятилетия исследователи начали
раскрывать физические процессы, лежащие в основе специальных эффектов. В результате
появилась новая научная дисциплина — пиротехника, или «наука о горении». Пиротехника
занимается созданием не только фейерверков, но и многого другого — безопасных материалов
для имитации взрывов при киносъёмках, сигнальных и твердотопливных баллистических ракет,
даже обыкновенных спичек
Долгие годы теоретический фундамент фейерверков отсутствовал, поэтому цвета для них
подбирали методом проб и ошибок. Затем фейерверками стали заниматься учёные. По
поручению императрицы Елизаветы Петровны пиротехнические составы исследовал М.В.
Ломоносов, устройством фейерверков и иллюминаций занимался И. П. Кулибин. В конце XX
столетия новые материалы для них создают специальные лаборатории и предприятия
химической промышленности. Активно работают Международное пиротехническое общество и
Международный союз пиротехников.

Возникает вполне резонный вопрос: если с диапазоном УКВ так много хлопот, то почему
телевизионный сигнал не передают на более длинных радиоволнах, которые вполне успешно
используются для передачи радиопрограмм?
Дело в том, что звуковая радиопередача требует довольно узкой полосы передаваемых частот:
для удовлетворительного звучания ей вполне достаточно 10 кГц. Для телевидения полоса частот
должна быть в несколько тысяч раз шире. Любое изображение представляет собой определённое сочетание световых пятен различной
формы и интенсивности. Чтобы передать чёткое изображение со всеми деталями, его нужно
разложить на множество мелких элементов. Для качественной передачи чёрно-белого
изображения необходимо около 100 тыс. элементов, а цветного — уже около 500 тыс.
Упорядоченные определённым образом элементы составляют формат изображения. Например,
100 тыс. элементов могут быть уложены в прямоугольники с разным соотношением числа
элементов по горизонтали и вертикали: например, 250 — в вертикальных и 400 — в
горизонтальных рядах.
В телевидении, как и в кино, принят формат кадра с наиболее удобным для глаза соотношением
сторон 4:3, т. е. на четыре единицы длины изображения приходится три единицы его высоты.
В компьютерах, где используются телевизионные мониторы, качество «картинки» принято
оценивать количеством пикселей, приходящихся на единицу площади изображения.
Таким образом, если разрешающая способность дисплея компьютера в передаче изображения
равна 800x600 пикселей, то по горизонтали оно будет передано 800 элементами, а по вертикали
— 600. Всего же в таком изображении будет 800x600 = 480 000 элементов, каждый их которых представляет определённое значение силы света в данной точке изображения.
Но проблема состоит в том, что каждому из 480 тыс. элементов «картинки» нужно поставить в соответствие определённый сигнал. Передать их одновременно по 480 тыс. каналов невозможно. Для того чтобы пропустить весь этот огромный поток информации через один канал — пару проводов, был выбран метод последовательной передачи сигналов. Импульсы тока для каждого элемента изображения следуют друг за другом серией, образуя видеосигнал. Элементы на экране телевизора загораются поочерёдно, но видим мы их все целиком благодаря инерции зрения, из-за которой изображение удерживается на сетчатке глаза в течение приблизительно 0,1 с. И если отдельные изображения — кадры — сменяют друг друга достаточно быстро, глаз воспринимает движущееся изображение как слитное. В отечественном, как и европейском, телевидении принята скорость 25 кадров в секунду, а в американском и японском — 30 кадров в секунду. Если в каждом кадре изображения содержится, например, 480 тыс. элементов, а в секунду передают 25 кадров, то получится 25x480 000 = 12 000 000 элементов изображения. Когда электрический ток, определяющий яркость элемента, принимает максимальное значение, элемент «включён» и светится, а когда минимальное — «выключен» и не горит. Таким образом, за один период полного колебания сигнала можно передать состояние двух рядом расположенных элементов изображения, один из которых светлый, а другой тёмный. Отсюда частота видеосигнала равна 12 000 000:2 = б 000 000 Гц, или 6 МГц (мегагерц). Это и есть полоса пропускания телевизионного канала — очень высокая частота, лежащая в диапазоне УКВ.

Ретрансляция — это последовательная пересылка сигнала от одного приёмника к другому.
Невысокая антенна, снабжённая электронной аппаратурой, принимает сигнал, усиливает его и
посылает дальше. Цепочка ретрансляторов может передать телевизионный сигнал на тысячи
километров.
Такой способ пересылки сигнала требует сотен антенн-ретрансляторов и обходится недёшево. К
тому же каждый ретранслятор вносит в сигнал свои искажения, которые в дальнейшем только
усиливаются. После освоения околоземного пространства в качестве ретрансляторов стали использовать
искусственные спутники Земли. Благодаря спутниковым системам связи и ретрансляции удалось
значительно улучшить передачу сигналов и охватить телевизионным вещанием огромные
территории.
Первыми советскими спутниками связи были «Молния-1» и «Экран». Вместе с 90 станциями
наземного базирования они образовали глобальную систему связи «Орбита», которая
обслуживает всю страну.

Столь привычное для нас слово «телевидение» означает «видение на расстоянии» (от греч.
«те'ле» — «вдаль» и лат. visio — «ви'дение»). Именно эта возможность видеть события,
происходящие на значительном расстоянии, сделала телевидение незаменимым средством
массовой информации и культурного общения людей, народов, стран.
В телевидении, как и в радио, есть передающая сторона, посылающая информацию, и есть
принимающая сторона, которая эту информацию доносит до конечного адресата. В
телевизионной системе роль передающей стороны играет телекамера (телевизионная камера).
Объектив камеры создаёт изображение, а электронная система преобразует его в последовательность электрических импульсов (сигналов). Принимающей стороной служит

телевизор (телевизионный приёмник); в нём электрические сигналы, поступающие от
телекамеры, превращаются в видимое изображение.
Сигналы от телекамеры к телеприёмнику могут передаваться двумя путями: либо по
специальным проводам — высокочастотным коаксиальным кабелям в системе кабельной
телевизионной сети, или с помощью радиоволн.
Кабельное телевидение используется на больших предприятиях, в крупных посёлках и отдельных районах городов. Телевизионную съёмку проводит местная
студия, и видеосигнал низкой частоты подаётся по кабелю непосредственно на телевизионные
приёмники.
Дистанционные системы охраны и наблюдения тоже образуют кабельную сеть. Их телевизоры —
мониторы (от лат. monitor — «напоминающий») предназначены только для работы со «своими»
камерами.
В случае передачи сигналов по эфиру мы имеем дело с системой телевизионного
широковещания. В ней сигнал от телекамеры поступает на мощный радиопередатчик,
соединённый с передающей антенной телецентра. Дальность передачи, т. е. расстояние от
передающей антенны телецентра до принимающей антенны телевизора, зависит от особенностей
распространения радиоволн.
В телевизионном вещании используются радиочастоты, лежащие в диапазоне ультракоротких
волн (УКВ). Переключая телевизор с одного канала на другой, переходят с одной частоты
(волны) на другую. Телевизор в этом смысле не что иное, как радиоприёмник, принимающий
радиосигналы. Чем больше номер телевизионного канала, тем выше его радиочастота и
соответственно короче длина волны. В УКВ-диапазоне 1-й канал имеет самую низкую частоту, а
12-й — самую высокую. Следующий, дециметровый диапазон занимают каналы с более
высокими номерами — вплоть до 60-го.
Ультракороткие радиоволны распространяются прямолинейно, как луч света. Поэтому, чтобы
радиосигнал был «виден» издалека, мачту с передающей антенной стараются делать как можно выше. Башня Останкинского телецентра в Москве высотой более 540 м обеспечивает зону уверенного приёма на расстоянии 120— 130 км. На большие расстояния сигналы передают методом ретрансляции (от лат. re... — приставка, указывающая на повторное, возобновляемое действие, и translatio — «передача»).

В начале XVIII в. в Англии невероятной популярностью пользовалась несложная игрушка: на внутренней стенке барабанчика с прорезями была многократно нарисована одна и та же фигурка в разных фазах движения. Если крутить барабанчик и смотреть на фигурку сквозь щели, кажется, что она оживает и движется. Это так изумляло зрителей, что игрушку назвали фантаскопом (от
греч. «фантастике» — «искусство воображать» и «скопе'о» — «смотрю»). Спустя сто лет, в 1832
г., похожее устройство (вместо барабана в нём было два диска) придумал венский учёный С.
Стампфер. Применялось оно для исследовательских целей и именовалось стробоскопом (от греч.
«стро'бос» — «кружение» и «скопе'о»). Эти нехитрые конструкции могут по праву считаться
предками кино — не только самого популярного вида искусства, но и средства научных
исследований.
Датой рождения кино считается 28 декабря 1895 г., когда в подвале парижского «Гран-кафе» на
бульваре Капуцинов братья Огюст (1862—1954) и Луи (1864—1948) Люмьеры продемонстрировали свои первые фильмы «Выход рабочих с завода Люмьеров», «Прибытие поезда на вокзал Ла Сьота». Однако тремя годами раньше, в 1892 г., патент на способ съёмки движущихся изображений и на аппарат для неё получил французский инженер Леон Були, который придумал и само слово «кинематограф» (от греч. «кине'ма» — «движение» и «гра'фо»). Но средств на оплату патента он не имел и права на изобретение потерял.
В Америке иногда «отцом кино» называют фотографа Эдварда Майбриджа, который снимал «фильмы» о беге лошадей, расставив вдоль дорожки 50 фотокамер. Их затворы спускала сама лошадь, обрывая натянутые поперёк дорожки нити. Работа была проделана в чисто научных целях: так удалось в подробностях рассмотреть особенности бега лошадей.
Возможно, именно конструкция дискового стробоскопа натолкнула в 1882 г. французского врача и физиолога Этьена Жюля Марея (1830—1904) на мысль сконструировать своеобразное фоторужьё. Им снимали подряд 12 кадров на круглую пластинку. Фоторужьё использовали для съёмки в движении птиц и зверей; получались коротенькие фильмы. И только после того, как в 1890 г. изобрели целлулоидную плёнку со светочувствительным слоем и двумя рядами отверстий по краям — перфорацией (от лат. perforo — «пробиваю»), техника кино стала походить на сегодняшнюю.
За сто с лишним лет существования кинематограф сильно изменился. Сначала появился широкий экран, затем панорамный (от греч. «пан» — «всё» и «хо'рама» — «вид») — он охватывал зрителей с трёх сторон. Давно снимаются объёмные, стереоскопические (от греч. «стерео'с» — «объёмный», «пространственный» и «скопе'о»), кинофильмы. С помощью специальной техники можно заснять головокружительные трюки без всякой опасности для актёров. Отдельной областью киноискусства стала мультипликация, или, как её ещё называют, анимация («оживление»), рисованных либо кукольных персонажей. В кино пришла вычислительная техника: в игровых фильмах есть сцены, частично или даже целиком «нарисованные» компьютером, которые совершенно неотличимы от заснятых камерой. Важную роль играет научное и техническое применение кино. Покадровая регистрация медленно протекающих процессов позволяет в сотни раз «сжать» время их
протекания. А благодаря кинокамерам, снимающим миллионы кадров в секунду, можно в
деталях разглядеть явления, происходящие за доли секунды. Техника для этого требуется особая:
изображение там скользит по неподвижной плёнке, перед каждым кадром которой стоит свой
объектив.
Кинематограф сегодня — это огромная отрасль промышленности. Во всём мире сотни больших и
малых киностудий выпускают тысячи фильмов в год. Миллионы людей работают в съёмочных
павильонах, монтируют и копируют кинофильмы. Но у кинематографа появились серьёзные
конкуренты — магнитная видеозапись и электронная техника.
В своё время, в 60-х гг., очень популярно было кинолюбительство. Сейчас его практически
полностью вытеснила видеотехника. И не только его: видеокамерами давно снимают репортажи
для телевидения. Магнитная запись удобна и практична: на одну кассету можно снимать
многократно, а изображение сразу же просмотреть и при необходимости переснять. Появились
телевизионные проекторы для большого экрана с множеством удобных функций, недоступных
киноаппарату. Эпоха привычного для нас кинематографа подходит к концу.

Настоящим подарком голография стала для инженеров: теперь они могут исследовать и
регистрировать (от лат. registrum — «список», «перечень») процессы и явления, описанные
порой только теоретически.
Например, лопатки турбореактивного авиационного двигателя во время работы нагреваются до
сотен градусов и деформируются (от лат. deformatio — «искажение»). Каким образом распределяется при этом напряжение в детали, где находится её слабое место,
угрожающее разрушением, — определить это прежде было либо крайне сложно, либо вообще
невозможно. С помощью голографических методов такие исследования проводят без особого
труда.
Освещенная лазерным светом, голограмма восстанавливает световую волну, отражённую
деталью при съёмке, и изображение появляется там, где раньше находилась деталь. Если же
деталь осталась на месте, возникают сразу две волны: одна идёт
непосредственно от объекта, другая — от голограммы. Эти волны когерентны и могут
интерферировать. В том случае, если объект во время наблюдения подвергся деформации, его
изображение покрывается полосами, по которым судят о характере изменений.
Методы голографического контроля очень удобны. Они позволяют измерять величину
деформации деталей и амплитуду (от лат. amplitudo — «величина») их вибрации (от лат. vibratio
— «колебание»), исследовать поверхности предметов сложной формы, следить за точностью
изготовления как очень больших изделий (например, зеркал диаметром в несколько метров для
телескопов), так и миниатюрных линз (как в микроскопе). Объект может плохо отражать свет,
иметь неровную поверхность, быть совершенно прозрачным — на качество голограммы это не
влияет. Благодаря мощным лазерным импульсам голограммы записывают за тысячные доли
секунды. А потому сейчас можно изучать взрывы, электрические разряды и потоки газов,
движущиеся со сверхзвуковой скоростью.

«Остановить» движение, увидеть то, что нельзя разглядеть невооружённым глазом, передать
распределение света и цветовых оттенков на поверхности объекта — всё это может
фотография. Однако она не воспроизводит объёмность предмета: фотографическое
изображение — изображение плоское. Объёмным оно становится, когда световой поток,
отразившись от «картинки» или пройдя сквозь неё, приобретает ту же структуру, что и при
отражении от предмета.
В связи с этим вспомним основные понятия из области оптики. Свет не что иное, как волна; её
длина определяет цвет луча. Излучение на одной длине волны называется монохроматическим
(от греч. «мо'нос» — «один» и «хро'ма» — «цвет»). А волны, которые идут «в такт», сохраняя
при этом неизменными свои характеристики, называются когерентными (от лат. cohaerens — «находящийся в связи»). Волновые свойства света проявляются весьма любопытным образом.
Например, две когерентные волны, складываясь, могут усиливать одна другую или, наоборот, ослаблять. Это явление именуется интерференцией (от лат. inter — «между» и ferens — «переносящий»). При прохождении луча сквозь очень маленькое отверстие наблюдается дифракция (от лат. diffractus — «разломанный») — световая волна огибает препятствие: на фотопластинке возникает изображение в виде концентрических колец, а не светящейся точки. Если через эти кольца пропустить луч, свет вновь соберётся в точку там, где было отверстие. Таким образом, плоская картинка «запоминает» положение точки в пространстве. Любой предмет состоит из бесчисленного множества точек, каждая из которых даёт свою систему колец. Накладываясь друг на друга, кольца образуют на фотопластинке сложную картину из множества тончайших линий; в результате пластинка кажется просто серой и мутной. Однако на ней запечатлено не только распределение яркостей на поверхности предмета, но и сведения о его форме. И пластинка с такой полной записью, оптически эквивалентной (от лат. aequivalens — «равнозначный») предмету, и объёмное изображение, с неё восстановленное, называются голограммой (от греч. «ха'лос» — «полный» и «грамма» — «написание»).
Первые голограммы получил в 1947 г. венгерский физик Деннис Га'бор (1900—1979), работавший тогда в Англии. Источников когерентного света в то время не существовало, и учёный использовал излучение ртутной лампы, «вырезав» из него с помощью различных ухищрений очень узкую спектральную полоску. Мощность светового потока при этом становилась такой мизерной, что на изготовление голограммы требовалось несколько часов. Качество голограмм было невысоким: весьма несовершенными оказались и источник света, и сама оптическая схема записи. Дело в том, что при записи голограммы возникает сразу два изображения по разные стороны пластинки. У Габора одно из них всегда оказывалось на фоне другого, и при их фотографировании резким оказывалось только одно изображение, а второе создавало на снимке размытый фон. Чтобы увидеть изображение на голограмме «по Габору», её нужно просветить насквозь излучением той же длины волны, которая применялась при записи. Зато такое объёмное изображение создаётся любым, даже самым маленьким участком голограммы-пластинки: луч, рассеиваемый каждой точкой предмета, освещает голограмму полностью; следовательно, любая её точка хранит информацию обо всей освещенной поверхности объекта.
Своим настоящим рождением голография обязана лазеру (см. статью «Лазерная техника и технология»). Его излучение обладает всеми необходимыми качествами: оно когерентно и монохроматично. Американские физики Эммет Лейт и Юрис Упатниекс в 1962 г. создали оптическую схему голографической установки, которая с небольшими изменениями используется до сих пор. Чтобы избежать наложения картинок, лазерный луч расщепляют на два и направляют на пластинку под разными углами. В результате голографические картинки формируются лучами, идущими по разным направлениям, и не «мешают» друг другу. Примерно в то же время на работы Габора обратил внимание российский физик Юрий Николаевич Денисюк (родился в 1927 г.). Однако он создал принципиально новый способ голографирования, в котором использовал интерференцию встречных пучков света. Попадая на пластинку с разных сторон, пучки складываются в слое фотоэмульсии, формируя объёмную голограмму.
После проявления изображение существует в ней в виде тонких слоев серебра — микроскопических зеркал. Отражённые от них лучи белого света, в свою очередь, интерферируют таким образом, что остаётся свет только той длины волны, на которой шла запись. Другие волны становятся чрезвычайно слабыми и пропадают. Поэтому голограмму «по Денисюку» рассматривают только в отражённом белом свете.
Голографическое изображение занимает всю её поверхность, чем напоминает
фотографическое.
Объёмную голограмму можно записать в слое светочувствительного пластика — фоторезиста
(от греч. «фос» — «свет» и лат. resisto — «сопротивляюсь»). После химической обработки на
пластмассовой пластинке возникает рельеф. Затем пластинку покрывают слоем никеля и
штампуют ею копии голограмм (реплики) на тонкой ленте. Такие радужные картинки
используют во всём мире в качестве наклеек на товарные упаковки и документы. Они служат
прекрасной защитой от подделок: скопировать голографическую запись очень трудно.
Бывают голограммы, на которых изображены предметы, не существующие в реальности. Такие
голограммы рассчитывают и создают искусственно. Вычислительной машине задают форму
объекта и длину волны падающего на него света. По этим данным ЭВМ рисует картину
интерференции отражённых лучей. Пропустив световой пучок сквозь искусственную
голограмму, можно увидеть объёмное изображение придуманного предмета. Пока с помощью
ЭВМ удаётся «рисовать» голограммы лишь самых простых объектов, например группу
светящихся точек, разбросанных в пространстве. Искусственные голограммы отличаются от
обычных крупным, хорошо заметным чёрно-белым узором.

Для научных целей фотография стала применяться практически с момента своего рождения:
первую в мире микрофотографию методом калотипии сделал в 1837 г. У.Г. Талбот. В 1840 г.
был получен первый дагеротип Луны, в 1850 г. — снимок Веги из созвездия Лиры, ас 1891 г.
по астрономическим снимкам начали составлять первый каталог звёздных координат. Сегодня научная и техническая фотография — это богатый выбор чрезвычайно разнообразных средств получения и хранения информации. Без неё не обойтись при исследовании быстро протекающих процессов, изучении микроскопических объектов и недоступных глазу явлений. Рентгеновская фотография применяется в медицине, металловедении, кристаллографии. Специальные ядерные эмульсии регистрируют треки (траектории) заряженных частиц, прилетевших из космоса или разогнанных до высоких энергий в ускорителях. В космосе сделаны снимки обратной стороны Луны, поверхности
Венеры и марсианских гор.
Стараясь повысить качество технических снимков, Деннис Габор создал в 1948 г. голографию
— метод, позволяющий получить объёмное изображение объекта. Дальнейшее развитие он
получил в работах Ю.Н. Денисюка. Это совершенно особая и очень перспективная область
фотографии.
В научной фотографии применяется специализированная аппаратура для работы с
микроскопами, телескопами и другими научными приборами. Разработаны объективы для
макросъёмки (с увеличением в десятки раз) и репродукции, светофильтры, удлинительные
кольца, различные насадки и приспособления, предназначенные для самых разных целей. БУДУЩЕЕ ФОТОГРАФИИ
Бурное развитие электроники позволяет достаточно уверенно предположить, что рано или
поздно «классическая» фотография на плёнке отойдёт в прошлое, а её место займёт цифровая
фототехника. Число элементов на матрице ПЗС и плотность их монтажа непрерывно растут.
Соответственно увеличивается и разрешающая способность — число отдельно видимых линий
на 1 мм. Уже сегодня цифровой снимок по качеству почти не уступает фотографическому, а
через несколько лет превзойдёт его. Объектив — самая громоздкая и массивная часть
фотоаппарата — может стать плоским, в виде пластинки с микропризмами (так называемая
линза Френеля). Аппарат позволит снимать «очередями», по нескольку десятков кадров подряд,
записывая их на микросхемы. И будет он не больше обыкновенной записной книжки.

Порой выдающиеся научные изобретения появляются на свет случайно и неожиданно для
самих авторов. Так, в 30-х гг. XX в. немецкие физики Г.Герц и Э.Мюллер занимались
изучением автоэлектронной эмиссии. Суть этого явления состоит в том, что в сильных
электрических полях, сравнимых с полем внутри атома (10—100 млн. вольт на сантиметр), с
поверхности металлов и полупроводников «улетают» электроны.
Ещё до работ Герца и Мюллера было хорошо известно, что электрическое поле возле
заряженного предмета тем сильнее, чем больше искривлена его поверхность. Однако именно
этим учёным впервые пришла в голову мысль, что можно получить достаточно сильное поле, прикладывая напряжение между электродом и заострённой металлической проволокой (сильно искривлённой поверхностью).
В 1936 г. Э.Мюллер решил посмотреть, под каким углом с этого острия будут вылетать электроны. Он поставил на пути частиц экран. На нём, к удивлению экспериментатора, возникла картина из симметрично расположенных тёмных и светлых пятен — изображение самого острия. Установка Мюллера фактически стала первым автоэлектронным микроскопом. Увеличение автоэлектронного микроскопа приближённо равно отношению расстояния от образца до экрана к радиусу закругления острия. Обычно оно составляет около 1 млн., а разрешающая способность — порядка 1 нм. Применяют подобный микроскоп в основном для исследования кристаллической структуры материалов.
Почти случайно был изобретён и автоионный микроскоп. В 1940 г. Э. Мюллер, изучая поведение плёнки бария на поверхности вольфрамового острия, обнаружил новое явление. Если на остриё подать положительный заряд и повысить напряжённость поля, то поле будет настолько сильным, что станет «сдирать» с атомов электроны. Атомы превратятся в ионы и улетят с поверхности при комнатной температуре.
Мюллер понял, что открытая закономерность может найти важное практическое применение. Если на пути ионов поставить экран, на нём получится изображение структуры поверхности. Ионы имеют меньшую длину волны, чем электроны, поэтому разрешение будет выше раз в десять. Новый прибор получил название автоионного микроскопа или ионного проектора. Однако потребовались годы, чтобы воплотить идею в жизнь. Появился автоионный микроскоп только в 1955 г. и практически сразу дал уникальный результат: позволил увидеть на поверхности металлического образца отдельные атомы! Ныне такие приборы используют, прежде всего, для исследования структуры кристаллов и сплавов на атомарном уровне и для наблюдения за движением отдельных атомов по поверхности металла.
В 1967 г. Мюллер усовершенствовал автоионный микроскоп, совместив его с масс-спектрометром — прибором, определяющим массу и заряд иона. Новое устройство позволяет безошибочно определять химическую природу любой отдельной частицы, заранее выбранной на экране автоионного микроскопа.
В настоящее время автоэлектронный и автоионный микроскопы чаще называют соответственно полевым электронным микроскопом (ПЭМ) и полевым ионным микроскопом (ПИМ).

Newer Posts »