آسان ترین راه ساخت هولوگرام با لیزر

روش ساخت هولوگرام

در این راهنما،ما تلاش خواهیم کرد تا قانون اینشتین را دنبال کنیم تا شما بتوانید به سادگی هولوگرام بسازید. روش ساخت هولوگرام که ما در اینجا پیشنهاد میکنیم از نظر فیزیکی تا حد امکان ساده هستند.در این پروسه،ما هولوگرام را نه تنها تا حد امکان ساده میسازیم بلکه آنها را ایمن،ارزان و دست یافتنی تر برای افراد جوان میسازیم.بیشتر آیتم های حیاتی توضیح داده شده در این مقاله،میتواند در بسته ی لوازم هولوگرام در اینتگراف و یا به صورت جداگانه پیدا شوند.بسته ی لوازم به شما اجازه میدهد تا انواع مختلف هولوگرام ها را بسازید،که شامل هولوگرام انعکاسی(قابلیت دید با نور سفید) و هولوگرام انتقالی(قابلیت دید و افکندن با نور لیزر)،میشود.

هولوگرام ها تصاویر سه بعدی هستند که با لیزر ساخته می شوند. هولوگرام ها در کارت های بانکی، اسکناس، گواهینامه های رانندگی و برچسب ها یافت می شوند. در این مقاله ساخت هولوگرام را یاد می گیرید .

هولوگرام ها در کنار استفاده تجاری که دارند بسیار جذاب و منحصر بفرد هستند و به همین خاطر توانستند خیلی زود به صنعت تبلیغات نفوذ کرده و با تبلیغات سه بعدی مشتریان را به شیوه ای موثر جذب کنند. هولوگرام ها در ابعاد و عمقی ساده تر می‌توانند کاردستی های متفاوت و سرگرم کننده ای برای تمامی گروه های سنین باشند.

یکی از موارد خاطره‌انگیز از دوران کودکی هر فردی کاردستی‌هایی است که در رده های مختلف سنی ساخته است و پس از اتمام کارش با غرور خاص و لذتی وصف نشدنی به پایان کار خود نگاه کرده است. در این مقاله قصد داریم نحوه ساخت هولوگرام را که وابسته به دنیای تکنولوژی امروزی است را آموزش بدهیم. هولوگرام يک نشانه تصویری سه بعدی است كه به کمک تکنولوژی ليزر و به شکل برچسب توليد می شود و دارای جلوه‌های بصری خاص از نظر نام و يا آرم گرافیکی در لایه‌های سه بعدی مختلف خود می باشد.

آموزش ساخت هولوگرام پیشرفته خیلی آسانتر از حد تصور شما است. شما حتی به کمک یک گوشی هوشمند و چند قطعه پلاستیک،می توانید یک تصویر دو بعدی را به تصویری سه بعدی تبدیل کنید.

نکاتی که لازم است در حین ساخت هولوگرام رعایت کنیم!

ایمنی را در تمام مراحل رعایت کنید، ساخت هولوگرام دو قسمت کمی خطرناک دارد.

  • لیزری که برای ساخت هولوگرام خود استفاده می کنید.
    •  از آنجایی که پرتوهای لیزر تمایل ندارند که پخش شوند، می توانند مستقیماً به چشم ما بروند و در یک نقطه بسیار روشن در شبکیه متمرکز شوند و به چشم شما آسیب برسانند. پس هرگز با نور لیزر شوخی نکنید.
  • مواد شیمیایی که برای تولید هولوگرام خود استفاده خواهید کرد.
    • اگر کار با مواد شیمیایی را شروع کردید، حتماً از عین ، دستکش و مانتو آزمایشگاهی استفاده کنید. همچنین، پس از استفاده از مواد شیمیایی، دستان خود را بشویید.
بررسی حرکت نور در ساخت هولوگرام

بررسی حرکت نور

نور در خطوط مستقیم حرکت می کند، وقتی در حال یادگیری در مورد هولوگرام هستیم باید بدانیم که هنگام برخورد نور با اشیا چه اتفاقی می افتد، بنابراین باید در مورد انعکاس و انکسار بدانیم.

  • انعکاس: وقتی نور به یک جسم براق مانند شیشه یا آینه برخورد می کند، مقداری از نور جذب شده و بخشی منعکس می شود. بازتاب شامل تغییر جهت موج نور است. نور در همان زاویه برخورد با جسم منعکس خواهد شد. این به عنوان قانون انعکاس شناخته می شود.
  • انکسار: نور هنگام حرکت از یک محیط به محیط دیگر خم می شود. در هولوگرام، نور هنگام حرکت از هوا از طریق شیشه خم می شود.

روش ساخت هولوگرام

قبل از اینکه وارد جزئیات شویم،یک مرور خیلی سریع در مورد چگونگی ساخت هولوگرام انجام میدهیم. روش ساخت هولوگرام شامل ثبت الگوی تداخل میشود،الگوی تداخلی که اینگونه اتفاق میافتد:در زمانی که نور نشاءت گرفته از یک لیزر پایدار شده با نور برگشتی خود از شئی که دارد آن را روشن میکند،برخورد میکند.نکته ی کلیدی تنظیم کردن لیزر،شئ و فیلم یا صفحه ی ثبت به گونه ای است که بتواند الگوی تداخل را بگیرد.وقتی این کار انجام شود،ما فقط نیاز داریم که شئ و صفحه ی فیلم را با نور لیزر مورد تابش قرار دهیم و فیلم مورد تابش قرار گرفته را تکمیل کنیم.وقتی بتوانید این کار را انجام دهید،تکمیل کل پروسه در سه دقیقه انجام خواهد شد.

چون نیاز است که شما الگوی تداخلی در حد میکروسکوپیک را دقیقاً همان طوری که در یک لحظه از زمان هست بگیرید،میتوانید تصور کنید که حرکت شئ،صفحه ی فیلم یا لیزر چقدر میتواند در خرابی کار تأثیرگذار باشد.در واقع،حرکت هر المان کمتر از یک میلیونیم متر کافی است که هولوگرام شما را خراب کند.

روش ساخت هولوگرام

به همین دلیل،ما باید مطمئن شویم که تنظیمات ما در حد اعلا، پایدار هستند،بدون هیچ حرکت یا لرزش یا نویز و جریان هوایی.شما به لیزر دیود که در پایین توضیح داده شده است نیاز دارید،یک منبع برای صفحه ی فیلم PFG-03M 2.5*2.5 inch(63*63mm) و یک کیت پردازشکننده ی JD-4 (یا به طور جایگزین PFG-01 با JD-2).برای افراد تقریباً ماهر و نه برای افراد مبتدی،شخص میتواند از ورقه های فیلم هولوگرافی PFG-01 استفاده کند و آن را بین دو صفحه ی شیشه ای محکم کند(،به جای این که بخواهد از صفحات هولوگرافیک استفاده کند.برای دستورالعملی که در پایین آمده،ورقه های فیلم ساندویچ شده را برای صفحات شیشه ای هولوگرافیک تعویض کنید.

نحوه قرارگیری لیزر نسبت به شی

بازتاب و انکسار در ساخت هولوگرام ها بسیار مهم هستند. نور لیزر به صفحه هولوگرافی منتقل می شود، از طریق شیشه و امولسیون شکسته می شود و به یک جسم برخورد می کند. اجسامی که ما برای ساخت هولوگرام از آنها استفاده می کنیم درخشان هستند بنابراین نور به صفحه هولوگرافی منعکس می شود. پرتو منعکس شده از جسم شکل جسم را کپی می کند. هنگامی که نور لیزر با نور منعکس شده از جسم مواجه می شود ، این دو پرتو با یکدیگر برهم کنش دارند و باعث تداخل سازنده یا تخریبی می شوند. تداخل سازنده باعث ایجاد مناطق روشن می شود و تداخل مخرب مناطق سیاه ایجاد می کند.

هالید نقره در امولسیون دقیقاً مانند امواج نوری در یک عکس معمولی پاسخ می دهد. وقتی امولسیون ایجاد می شود، قسمت هایی از امولسیون که نور شدیدتری دریافت می کنند تیره می شوند، در حالی که قسمت هایی که نور کمتری دارند روشن تر می مانند. این مناطق تاریک و روشن به حاشیه های تداخل تبدیل می شوند.

الگوی تداخلی نور
ساخت هولوگرام

تنظیمات هولوگرافی برای ساخت هولوگرام

طول موج نوری که ما استفاده می کنیم بسیار کوچک است (635 نانومتر)، به این معنی که هر حرکت کوچک در اتاق هنگام ساخت هولوگرام می تواند الگوی تولید شده توسط پرتوی لیزر را تحت تاثیر قرار دهد و آن را خراب کند. شما نیاز به یک اتاق ساکت، تاریک دارید که در آن جریان هوا اضافه، ارتعاش و یا لرزش وجود نداشته باشد.

در هنگام ساخت هولوگرام، توجه به جزئیات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. هنگام ساخت الگوی تداخل در نور لیزر،تغییرات میکروسکوپیک هم می تواند تغییراتی را به وجود بیاورد. پس به یاد داده باشید کوچکترین اشتباهات در این پروسه می تواند هولوگرام شما را تاریک و کم نور ساخته و یا طوری نشان دهد گویی که اصلا وجود ندارد.

برای ادامه کار موضوعی که می خواهید از آن هولوگرام بسازید را انتخاب کنید و آن را بر روی میز خود ثابت کنید. می توانید برای ثابت نگه داشتن آن از یک سینی پر از شن و ماسه کمک بگیری توجه داشته باشید نباید هیچ گونه ارتعاشی به وسیله ای که میخواهید از آن هولوگرام بسازید وارد شود پس دقت لازم را برای جلوگیری از تکان یا لیز خوردن آن داشته باشید.

راهنمای گام به گام تنظیم تجهیزات:

  1. یک پایه محکم برای لیزر درست کنید برای این کار میتوانید از لیوان پر از شن استفاده کنید.
  2. با یک گیره لباس چوبی لبه های لیزر را بگیرید و سپس گیره و لیزر را محکم به درون شن و ماسه فشار دهید.
  3. لیوان را روی میز قرار دهید. سینی را با شن و ماسه کاملا پرکنید تا جایی که لبه سینی سایه نندازد و تقریباً در فاصله 30-20 سانتی متر از لیوان قرار دهید
  4. جسم را روی ماسه قرار دهید و لیزر را روشن کنید و لیوان را جابه جا کنید تا لیزر تمام جسم را کاملا روشن کند. توجه داشته باشید که هولوگرام نهایی از همان زاویه ای که در معرض آن قرار گرفته است روشن می شود.
  5. پس از روشن شدن کامل جسم، یک کتاب در مسیر پرتو بین لیزر و جسم قرار دهید.

مراحل ساخت هولوگرام

چگونه هولوگرام درست کنیم؟ برای ساخت یک هولوگرام، در ابتدا شما به یک شخصی نیاز دارید که در تمامی مراحل به شما کمک کند. نکته قابل توجه در فرایند ساخت و آموزش ساخت هلوگرام یک محیط روشن برای فعال شدن پرتوهای نوری تابیده شده است. تکنولوژی هولوگرام ساز باعث شده تا دیگر نیازی به استفاده از الگوهایی که در زمان های قدیم برای ضمانت اصل بودن کالا وجود داشت، نباشد.

به اشیایی که میخواهد از روی آنها اقدام به ساخت هولوگرام نمایید دقت کنید، اشیایی برای اینکار مناسب هستند که کوچک، براق و بازتابنده نور باشند و اشیای نباید به رگ تیره یا سبز باشند (سبز در نور قرمز بصوتر سیاه نشان داده می شود)

تنظیمات صفحه هولوگرافی

صفحه هولوگرافی را بهتر بشناسید

صفحه هولوگرافی خود را همیشه همانطور که در تصویر  نشان داده شده است از لبه ها نگه دارید تا به آن صدمه نزنید.

یک صفحه هولوگرافی از دو طرف ساخته شده است: یک طرف شیشه ای و یک طرف امولسیون  قسمت امولسیون حاوی ذرات نقره است که با نور برهم کنش دارند و در یک لایه از ژلاتین محبوس شده اند (مانند ژله) و نباید آنها را لمس کرد. صفحات هولوگرافی مشابه فیلم عکاسی هستند اگر آنها ظاهر نشده باشند و آنها را در یک اتاق روشن باز کنیم، آنها را از بین می بریم و دیگر نمی توان از آنها استفاده کرد.

صفحات هولوگرافی

عکسبرداری برای ساخت هولوگرام

صفحات هولوگرافی را از لفافه های آن خارج کنید، ممکن است از نوارهای پلاستیکی برای محافظت صفحه استفاده شده باشد، آن ها را جدا کنید و به یاد داشته باشید که صفحه را فقط در لبه ها نگه دارید. روی صفحه نفس بکشید تا بفهمید کدام طرف امولسیون است (طرفی که مه نمی زند امولسیون است). 

حالا بعد از ثابت کردن لیزر و جسم مورد نظر تمام چراغ های اتاق را باید خاموش کنید. البته می توانید در زیر میز یک لامپ کوچک روشن کرده و یا اینکه درب اتاق را کم باز بگذارید تا بتوانید دید کمی داشته باشید اما باید دقت کنید که میزان نور نباید آنقدری باشد که بتوانید نوشته ای بخوانید و نباید نور به وسایل آزمایش ما بتابد.

صفحه هولوگرافی را از سمت امولسیون روی جسم قرار دهید. حدود یک دقیقه وقت بگذارید تا جسم ساکن شود و ارتعاش های محیط از بین برود.

کتاب را تا انتها بلند کنید و اجازه دهید نور لیزر به صفحه بتابد و صفحه و جسم هولوگرافیک کاملاً روشن شود. تقریباً 25 ثانیه نگه دارید و سپس کتاب را جلوی لیزر که نور را خاموش می کند جایگزین کنید.صفحه هولوگرافیک خود را همچنان در محیطی تاریک نگه دارید و برای ظهور آن آماده شوید.

ظهور تصویر هولوگرام

ظهور تصویر هولوگرام

عملیات ظهور تصویر حدود ۳ تا ۵ دقیقه طول می کشد و همچنین باید چراغ ها خاموش باقی بمانند.

شستشو با آب مقطر

هولوگرام ها را با آب مقطر در سینی به مدت 20 ثانیه  شستشو دهید دقت کنید همیشه امولسیون هولوگرام ها را به سمت بالا قرار دهید تا از خراشیدن امولسیون جلوگیری شود.

شستشو در سفید کننده

هولوگرام خود را از آب خارج کرده و در سفید کننده قرار دهید. آنها را برای مدت 1 دقیقه در مواد سفیدکننده بگذارید تا صفحات کاملا شفاف.

شستشوی مجدد با آب دیونیزه

در آخرین مرحله هولوگرام ها را به مدت 20 ثانیه در آب دیونیزه قرار دهید.

خشک کردن صفحه هولوگرافی

می توانید چراغ ها را روشن کنید، اگر عجله ندارین صفحه هولوگرافی را بر روی یک دستمال کاغذی قرار داده و آن را به دیوار تکیه دهید تا به آرامی خشک شود  و یا می توانید از سشوار برای خشک کردن استفاده کنید اما توجه کنید گرما سشوار زیاد نباشد و در تمامی مراحل هرگز به امولسیون دست نزنید در غیر اینصورت اثر انگشتی روی هولوگرام ثبت می شود و قابل برداشت نیست.

مشاهد هولوگرام

چگونه هولوگرام خود مشاهده کنیم؟

پس از خشک شدن صفحه می توانید تصویر هولوگرامی که خودتان ساخته اید را در برابر انواع نورها ببینید. حال این نور، نور مهتابی، چراغ و پروژکتور باشد البته بهترین نور برای هولوگرام، نور شدید خورشید است. برای مشاهده هولوگرام زاویه صفحه هولوگرام را تغییر دهید تا جسمی رنگی مایل به قرمز را در صفحه هولوگرافی مشاهده کنید،  از هولوگرام دست ساز خود لذت کافی را ببرید.


استفاده از لیزر در روش ساخت هولوگرام

برای ساخت هولوگرام،ما لنز میزانکننده در لیزر را خارج میکنیم تا پرتوی آن به صورت خالص و طبیعی،درست به صفحه ی هولوگرافیک و شئ بتابد.شکل زیر یک لیزر دیود کلاس III با خروجی ۳ to 4mW در زمان اجرا توسط ۳٫۰ v dc را نشان میدهد.اگر نیرو توسط باتری تأمین شود،نور قرمز با طول موج ۶۵۰nm به دست میآید که میتواند به طول چسبندگی بیش از یک متر بعد از دورهی گرم شدن در چند دقیقه،دست یابد.از سوی دیگر،لیزر هلوم-نئون قدیمی،به طور خطرناکی روی ولتاژهای بالا عمل میکند،مشکوک به قطع است،طول عمر کوتاهتری دارد و طول چسبندگی آن تقریباً ۳۰cm است.

ساخت هولوگرام

برخلاف بسیاری از لیزرهای دیود و لیزرهای اشاره کننده،لیزر نشان داده شده در پایین و در کاتالوگ ما یک خروجی فرکانس پایدارشده(یک ضرورت برای هولوگرام)،طول چسبندگی خوب(ضرورتی دیگر)و یک لنز میزانکنندهی خارجکردنی دارد.با قرار دادن لنز میزانکننده با بار گذاری فنری،پرتوی خروجی میتوان طوری تنظیم شود که در هر مسافت دلخواهی فوکوس شود.

برای ساخت هولوگرام،ما لنز میزانکننده را خارج میکنیم.بدون لنز،خروجی مستقیم از لیزر،با یک پروفیل بیضی اکسنتریک(واگرا)تفرق پیدا میکند.چون پرتو با المان نوری خارجیای مواجه نمیشود،نور آن حاوی الگوی لکه داری که حاصل تداخل و انکسار هستند نخواهد بود و کاملاً شفاف به نظر خواهد رسید.به بیان دیگر،ما این نور خالص را درست روی صفحه ی هولوگرافیک و شئ خواهیم تاباند.


نکات مهم هنگام استفاده از لیزر

به سرپرست و معلم مسئول توصیه میشود که لنز و فنر تنشی کوچک را قبل از این که دانشجویان بخواهند از لیزر استفاده کنند،خارج کنند.این گونه،چگالی نیرویی که از طرف چشم انسان دریافت میشود،از نور لیزر اسکنری که در فروشگاه دیده میشوند نخواهد بود.در زمانی که از لیزر استفاده نمی شود،لنز میزانکننده را جایگزین کنید(با و یا بدون فنر تنش).این کار تضمین میکند که شما لنز را از دست نم یدهید و از آن مهمتر این که گرد و غبار روی لیزر نمی‌نشیند.

اگر شما از لیزر اشاره کننده ی خود برای ساخت هولوگرام استفاده میکنید،بدانید که بسیاری از این لیزرها و لیزرهای دیود،مدار تثبیت کننده ی فرکانس ندارند(مثل بالایی)،یعنی چیزی که برای هولوگرافی مورد نیاز است.به علاوه،چون بیشتر لیزرهای اشاره کننده لنز میزانکننده ی خارج کردنی ندارند،شما مجبورید یک لنز نوری برای تاباندن پرتو بخرید.با دو لنز(با چهار سطح لنز)که پرتوی لیزر باید با آن بتابد،ممکن است الگوهای ایراد دار زیادی روی پرتوی حاصل وجود داشته باشد که به علت چهار سطح لنز و کثیفی روی آنها است.

کاربرد لیزر در روش ساخت هولوگرام

یک ساپورت عالی برای چنین لیزر کوچکی،یک گیره ی چوبی است،که در پایین نشان داده شده است.برای پایداری مکانیکی و امکان انجام تمرین،گیره ی چوبی که لیزر را نگه میدارد،درون یک فنجان شنی یا نمکی یا شکری قرار میگیرد(فلفل نه).از سوی دیگر،در مدارسی که سخت افزار آزمایشگاهی موجود است،گیره ی چوبی میتواند به یک میله چسبانده شود و روی یک پایه ی آزمایشگاهی با یک گیره با زاویه ی مناسب قرار گیرند.

گیره ی چوبی مزایای دیگری هم ارائه میدهند.یک عایق حرارتی هم هست و لیزر را به یک پایداری در  حرارتی،الکتریکی و فرکانسی،چند دقیقه بعد از این که روشن شود،می رساند،با فرض این که از باتری به عنوان منبع نیروی آن استفاده شود.یک ساپورت جایگزین میتواند یک نگهدارنده -ی ترمومتر با روکش لاستیکی باشد.


دیدگاه‌ها
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.