Descomposició de la llum blanca.|vora|miniatura Lholograma multicolor, d'arc de Sant Martí o Benton és un tipus d'holograma inventat l'any 1968 pel Dr. Stephen A. Benton amb l'ajuda de Polaroid Corporation (el que seria més tard el MIT). Els hologrames d'arc de Sant Martí estan dissenyats per veure's sota una il·luminació feta amb llum blanca, enlloc de la llum làser. El procés d'enregistrament d'holografia d'arc de Sant Martí utilitza una esquerda horitzontal per a eliminar la paral·laxi vertical en la imatge de sortida, el que redueix en gran manera el des-enfocament espectral i preserva la tridimensionalitat per a la majoria dels observadors. Així doncs, un espectador quan mou el cap amunt o avall davant d'un holograma veu colors espectrals en forma d'arc de Sant Martí, variant els colors depenent de les diferents perspectives verticals.
Com que els efectes visuals a partir de la perspectiva es reprodueixen al llarg d'un sol eix, el subjecte hologràfic apareixerà estirat o aixafat quan l'holograma no es vegi a una distància òptima. Aquesta distorsió pot passar desapercebuda si no hi ha gaire profunditat, però pot ser severa quan la distància del subjecte des del pla de l'holograma és molt considerable.
Història de la holografia 1947 Mentre la tecnologia intentava millorar el microscopi electrònic estàndard, el científic britànic/hongarès Dennis Gabor va inventar la teoria de l'holografia. La seva teoria descriu com una imatge tridimensional seguint un patró d'informació codificat en un feix de llum pot emmagatzemar-se en una pel·lícula fotogràfica.
La invenció de Gabor requereix un instrument que pugui produir un feix de llum prou alta amb una longitud d'ona fixa. Aquestes característiques defineixen la distància sobre la qual la llum manté una sola freqüència, una característica necessària per a produir un patró d'interferència estable. La longitud de la llum es correlaciona amb la profunditat de l'escena en què es pot gravar en l'holograma.
No obstant això, la llum solar i la llum de fonts convencionals del moment contenien una longitud d'ona massa gran i no eren prou precisos en la seva aplicació per a representar la teoria de Gabor a la realitat.
1960 El físic estatunidenc Theodore Maiman construeix el primer làser de robí premut (acrònim de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), un dispositiu el qual gràcies a l'amplificació òptica genera una llum pura i intensa. La invenció de Maiman no sols proporciona una font de llum adequada per a la teoria de Gabor, sinó que el làser de rubí premut demostra ser específicament rellevant per als retrats hologràfics del futur degut a que al làser proporciona una excepcionalment curta (uns pocs nano segons) i potent emissió de llum, la qual permet la captura d'esdeveniments d'alta velocitat.
1962 Yuri N. Denisyuk, físic de l'URSS, combina el seu treball del disseny d'òptica instrumental amb el treball del premi Nobel de 1908 Gabriel Lippmann de fotografia en color per a crear el reflex d'un holograma a partir de llum blanca. Sense adonar-se del treball de Gabor, el físic soviètic crea un holograma que es pot veure a la llum d'una bombeta ordinària però que manca de profunditat real.
1963 Per primera vegada, l'holografia es converteix en una realitat. Emmett Leith i el seu col·lega júnior, Juris Upatnieks, prenen consciència de les similituds entre el seus treballs relacionats amb el radar en la Universitat i la teoria d'holografia de Michigan i Gabor. Intrigats, procedeixen a duplicar la teoria de Gabor mitjançant l'ús d'una "tècnica fora de l'eix", la qual consisteix a fer una lectura lateral, usant un làser com a font de llum. Dona com a resultat la primera transmissió làser holograma d'un objecte tridimensional (un tren de joguina i un ocell). Encara que l'holograma de transmissió produeix una imatge clara amb una profunditat realista, cal una llum làser per a veure la imatge hologràfica.
1966 Leith i Upatnieks col·laboren amb el fotògraf Fritz Goro per crear un nou holograma. En comparació amb l'holograma del tren de joguina i l'ocell, Goro concep una imatge dramàtica que consisteix en sòlids geomètrics. Tant el disseny del tema com l'ús de la placa fotogràfica emprada, més gran que la mitjana i que captura una perspectiva més àmplia, crea una major sensació de tridimensionalitat que els hologrames anteriors. És el primer holograma dissenyat deliberadament per poder demostrar la capacitat del mitjà per a mostrar objectes de diferents angles i, per tant, emfatitza les seves propietats d'emmagatzematge d'informació.miniatura|Exemple de taula òptica per crear un holograma.|esquerra
1967 Amb l'èxit tècnic ve l'exploració comercial del potencial de l'holografia, liderada primer per Conductron Corporation a Ann Arbor, Michigan. La comissió de Kingsport`s Press de 500,000 hologrames de transmissió làser per al seu Anuari de Ciències de 1967 (una perspectiva de transmissió de quatre per tres polzades de peces d'escacs en un tauler, vist amb una llanterna a través d'un filtre vermell subministrat) es converteix en el primer holograma comercial important en la producció en massa.
Aquell mateix any, Larry Siebert, que treballa en Conductron, utilitza un làser premut de disseny propi per a produir el primer holograma d'una persona. A partir d'aquell any, la companyia ajuda a l'exploració d'artistes d'holografia. En anys futurs, artistes com Bruce Nauman i Salvador Dalí conceben i executen hologrames en col·laboració amb Conductron.
T.A. Shankoff i K.S. Pennington introdueixen la gelatina dicromada com un medi d'enregistrament hologràfic. Això permet l'enregistrament d'un holograma en qualsevol superfície clara i no porosa.
1968 Stephen Benton inventa l'holografia de transmissió de llum blanca, també anomenada holografia d'arc de Sant Martí, en els laboratoris de recerca Polaroid. El nom deriva de l'espectre de l'arc de Sant Martí de llum blanca que és evident en l'holograma. Aquest tipus particular d'holografia és visible en llum ordinària gràcies a la lluentor de la seva imatge i profunditat, aviat es converteix en el preferit pel públic i per diferents artistes.
1970 Conductron tanca les seves instal·lacions de làser premut a causa de dificultats financeres durant la recessió. Cross i Pethick desenvolupen un sistema de taula de sorra que estalvia costos per a fer hologrames que atorguen estabilitat sense l'ús de costoses taules d'aïllament. Això revoluciona la disponibilitat d'instal·lacions per a aficionats i artistes, fent que l'holografia sigui comercialment més factible.
1971 Gabor rep el Premi Nobel de Física "per la seva invenció i desenvolupament del mètode hologràfic al 1947".
Cross i Pethick funden la primera Escola d'Holografia a San Francisco.
La llum Article complet: La llum
La llum és la forma de transmissió de la radiació dins d'una certa porció de l'espectre electromagnètic. La paraula generalment es refereix a la llum visible, que és la porció de l'espectre que pot ser percebuda per l'ull humà. La llum visible generalment és determinada per unes longituds d'ona en el rang de 400–700 nanòmetres (nm), entre l'infraroig (amb longituds d'ona més llargues) i l'ultraviolat (amb longituds d'ona més curtes). Aquesta longitud d'ona significa un rang de freqüència d'aproximadament 430–750 terahertz (THz).
En física, el terme llum a vegades es refereix a la radiació electromagnètica de qualsevol longitud d'ona, ja sigui visible o no. En aquest sentit, els raigs gamma, raigs X, microones i ones de ràdio també són lleugers. Com tots els tipus de radiació EM (electromagnètica), la llum visible es propaga com a ones. No obstant això, l'energia impartida per les ones s'absorbeix en llocs únics de la forma en què s'absorbeixen les partícules. L'energia absorbida de les ones EM es diu fotó i representa la quantia de llum. Quan una ona de llum es transforma i s'absorbeix com un fotó, la energia de l'ona col·lapsa instantàniament en una sola ubicació, i aquesta ubicació és on "arriba" el fotó. Això és el que es diu col·lapse de la funció d'ona. Aquesta naturalesa dual de llum d'ona i partícules es coneix com a dualitat ona-partícula. L'estudi de la llum és conegut amb el nom d'òptica. center|miniatura|Descomposició de la llum blanca en tots els colors de l'Arc de Sant Martí.
Propietats La velocitat de la llum en el buit sol rebre el símbol C. És una constant universal que té el valor
La velocitat de la llum en un mitjà és generalment menor que això. Normalment, el terme "velocitat de la llum", sense qualificació addicional, es refereix a la velocitat en el buit.
Una ona es pot caracteritzar per la seva longitud d'ona, però també podem caracteritzar-la per la freqüència (quantes longituds d'ona passen un punt fix en un moment donat. Exemple: una persona des del moll observant quantes onades hi passen en un sol minut) i per l'energia que transporta (Exemple: la força amb la que una ona impacta contra l'espigó) Per a les ones de llum, la relació entre la longitud d'ona λ (generalment denotada pel grec "lambda"), la freqüència ν (generalment denotada pel grec "nu") i l'energia E és
on c és la velocitat de la llum i h és una altra constant universal (constant de Planck) que té els valors
Per tant, aquestes equacions ens permeten establir una relació entre freqüència, longitud d'ona i energia per a les ones electromagnètiques.
Espectre visible La llum visible és una forma de radiació electromagnètica (EM), igual que les ones de ràdio, la radiació infraroja, la radiació ultraviolada, els raigs X i les microones. En general, la llum visible es defineix com les longituds d'ona que són visibles per a la majoria dels ulls humans. Potser la característica més important de la llum visible és el color. El color és tant una propietat inherent de la llum com un artefacte de l'ull humà. Els objectes no tenen color, més aviat emeten llum que sembla un color. En altres paraules, el color existeix només en la ment de l'espectador. Els nostres ulls contenen cèl·lules especialitzades, anomenades cons, que actuen com a receptors sintonitzats a les longituds d'ona d'aquesta banda estreta de l'espectre EM. La llum en l'extrem inferior de l'espectre visible, que té una longitud d'ona més llarga, aproximadament 740 nm, es veu com a vermella; la llum en el mitjà de l'espectre es veu verd; i la llum en l'extrem superior de l'espectre, amb una longitud d'ona d'aproximadament 380 nm, es veu com a violeta. Tots els altres colors que es perceben són mescles d'aquests colors."Spectrum and the Color Sensitivity of the Eye" (PDF). Thulescientific.com. Retrieved 29 August 2017.
Quan es divideix la llum en un espectre, generalment es veu un dels tres tipus bàsics d'espectre, depenent de la naturalesa de la font. L'astrònom alemany Gustav Kirchoff, durant la dècada del 1850, va descobrir la raó d'aquests diferents tipus d'espectres. Va explicar que els tres tipus bàsics d'espectres provenen de tres situacions diferents. ColorLongitud d'onaFreqüènciaEnergia del fotóLila380–450 nm680–790 THz2.95–3.10 eVBlau450–485 nm620–680 THz2.64–2.75 eVCian485–500 nm600–620 THz2.48–2.52 eVVerd500–565 nm530–600 THz2.25–2.34 eVGroc565–590 nm510–530 THz2.10–2.17 eVTaronja590–625 nm480–510 THz2.00–2.10 eVVermell625–740 nm405–480 THz1.65–2.00 eV
Espectre continu Els sòlids, líquids i gasos densos emeten llum de totes les longituds d'ona, sense espais.
Espectre emissor Els gasos lleugers emeten llum d'unes poques longituds d'ona.
Espectre d'absorció Si hi ha una font de llum darrere, un gas lleuger absorbirà la llum de les mateixes longituds d'ona que emet. center|marc|Mostra del degradat de descomposició de la llum segons la freqüència o la longitud d'ona.
L'Arc de Sant Martí Article complet: Arc de Sant Martí
Fenomenologia