holographie - freexhinfray.free.fr/a2/phyond/opt6 holographie.pdf · 2005. 10. 18. · principe de...
TRANSCRIPT
![Page 1: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/1.jpg)
Holographie
![Page 2: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/2.jpg)
Historique
• 1927 : A. Michelson forme l’image d’une fente à partir de la figure de diffraction enregistrée
• 1942 : Bragg restitue l’image d’un réseau cristallin à partir de la figure de diffraction d’un cristal par rayons X (double diffraction + conversion de longueur d’onde)
![Page 3: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/3.jpg)
Historique
• 1948 : D. Gabor invente l’holographie pour augmenter la résolution des microscopes électroniques (il recevra le Nobel en 1971)
• 1962 : Leith et Upatniek réalise le premier hologramme
J’appellerai HOLOGRAMME ce schéma d’interférence du mot « Holos » (le tout) parce qu’il contient la totalité de l’information
Denis Gabor, 1949
![Page 4: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/4.jpg)
Denis Gabor
![Page 5: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/5.jpg)
Le train et l’oiseau : premier hologramme de Leith et Upatnieks, 1964
![Page 6: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/6.jpg)
Historique
• Une photo n’enregistre que l’intensité
• Un hologramme enregistre l’intensité et la phase
• En optique classique la correspondance objet –image se fait point à point
• En holographie la correspondance objet – image se fait point à plan
![Page 7: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/8.jpg)
Principe de l’holographie
Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase) entre l’onde objet et l’onde de référence
![Page 9: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/9.jpg)
Enregistrement de l’hologramme
![Page 10: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/10.jpg)
Émulsions photographiques• E = Eclairement reçu par la plaque photo (W / cm²)
• Après développement on éclaire le négatif
Facteur de transmission en intensité T
T = I / I0 = Intensité transmise / Intensité incidente ≤ 1
Densité du négatif D = log (1/T)
• Facteur de transmission en amplitude t (T = t²)
• Temps de pause τ : W = E.τ (W = énergie)
• D = f(logW) = courbe de noircissement
![Page 11: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/11.jpg)
Émulsions photographiques
![Page 12: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/12.jpg)
Émulsions Holographiques
• Qualités requises pour un film holographique :
– Haute résolution (enregistrement d’une figure d’interférence)
– Fonction de transfert linéaire (fidalité de la restitution)
– Bonne sensibilité (sous éclairement)
– Faible prix
![Page 13: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/13.jpg)
Film holographique
Exemple de film holographique (figure d’interférence)
![Page 14: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/14.jpg)
Principe de l’holographie
![Page 15: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/15.jpg)
Suppression de la double image
![Page 16: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/16.jpg)
Choix des matériaux
![Page 17: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/17.jpg)
1er hologramme couleur, 1979
Hologramme couleur
![Page 18: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/18.jpg)
Hologrammedigital
![Page 19: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/19.jpg)
Photo d’un cavalier Hologramme digital Reconstitution de l’imageà partir de l’hologrammedigital
Hologramme digital
![Page 20: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/20.jpg)
Applications de l’holographie
• Microholographie• Traitement optique de l’information• Mémoires holographiques• Interférométrie holographique• Eléments optiques holographiques• Affichage / viseurs tête haute• Cinéholographie
![Page 21: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/21.jpg)
Holographie acoustique
![Page 22: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/22.jpg)
Interférométrie holographique
![Page 23: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/23.jpg)
Interférométrie holographique
![Page 24: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/24.jpg)
Application de l’interférométrie des objets diffusants
• Contrôle des structures vibrantes
• Visualisation de déformation de structures complexes
• Contrôle de microdéplacements
• Etude de phénomènes rapidement évolutifs
![Page 25: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/25.jpg)
Application de l’interférométrie des objets diffusants
• Contrôle de pneus d’avion
• Contrôle de structures aéronautiques
• Contrôle de matériaux composites
• Contrôle d’objectifs photos
• Visualisation d’écoulement
• Etude de vibrations (Haut Parleur, instruments de musique, …)
![Page 26: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/26.jpg)
Eléments optiques holographiques
• Hologramme : Transformation d’un front d’onde en un autre front d’onde ⇒ fonction optique– Réseaux holographiques– Miroirs holographiques– Lentilles holographiques (mono ou multifocale)
• Avantages – Léger / Minces / Facile à fabriquer / peu coûteux /
Facile à répliquer / grande ouverture
![Page 27: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/27.jpg)
Ciné holographie
• 1962 : Premier hologramme de Leith et Upatnieks
• 1965 : Apparition du terme « ciné holographie »
• 1966 : Lehmann enregistre aux USA le cinéhologramme d’un objet animé
• 1976 : Komar (URSS) enregistre des séquences holographiques filmées par réflexion / sur film 70 mm / à la cadence de 8 images / s
![Page 28: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/28.jpg)
Ciné holographie
• 1981 : Decker (USA) film Snoopy (scène petite, scénario simple), laser YAG (20 images /s)
• 1984 : ISL : scènes filmés (~ 1 m²), laser YAG (24 images /s)
• 1985 : Premiers films 35 mm et 70 mm (24 images /s) de plusieurs minutes présentés au public
![Page 29: Holographie - Freexhinfray.free.fr/A2/phyond/Opt6 Holographie.pdf · 2005. 10. 18. · Principe de l’holographie Enregistrement d’une figure d’interférence (et donc de la phase)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062509/60fc38d0a9d0fb23a35666ff/html5/thumbnails/29.jpg)
Ciné holographie
• Enregistrement– Très grande longueur de cohérence– Impulsion ns ou ps (pour figer l’image)– Eclairage laser– Protection du hologramme de lumière
ambiante
• Restitution– Projection– Grands angles pour large audience