Стоячая волна
Представьте, что на поверхности воды на некотором расстоянии друг от друга находятся два поплавка. Оба дергаются в вертикальном направлении с разной, нестабильной частотой. При этом от поплавков в разные стороны будут расходиться круги. Круговые волны будут пересекаться, образуя какой-то рисунок. Если частота движений поплавков нестабильная, то зона слияния круговых волн будет постоянно изменяться и нам не удастся рассмотреть какойто определенный рисунок.
Но если мы сделаем частоту движений поплавков стабильной, постоянной, то в зоне пересечения круговых волн образуется " стоячая волна ", неподвижный рисунок, являющийся результатом сложения волн.
Стоячая волна образуется только тогда, когда источники волн имеют стабильную( когерентную частоту).
Голограмма
Для изготовления голограммы необходим источник когерентного( со стабильной частотой) излучения. Таковым, в частности, является лазер.
Представьте, что слева от вас на столе стоит лазер, луч которого направлен в правую сторону. По середине стола стоит фотопластина. Луч лазера проходит сквозь фотопластину. Справа от вас на столе закреплен обычный ключ, который вы хотите сголографировать. Луч лазера, пройдя через фотопластину, попадает на ключ, отражается от него и вновь попадает на фотопластину. В результате временной задержки отраженного от ключа света, в нем происходит сдвиг фаз.
Волны света, идущие от лазера, смешиваются со световыми волнами, отраженными от ключа. На светочувствительной пластине образуется стоячая волна- интерференционная картинка, которая и фиксируется фотопластиной.
После того как фотопластина будет проявлена и отбелена, мы получим голограмму- точную световую копию ключа. Теперь, если осветить голограмму лазерным лучом той же частоты или вынести на солнечный свет, мы увидим на ней ключ. На самом деле изображения ключа на голограмме нет. На ней можно увидеть лишь множество полосок, аналогичных папилярным узорам на пальцах. Голограмму можно поворачивать и рассматривать ключ с разных сторон. Если мы разломим фотопластину на четыре части, то у нас будет четыре копии ключа. На каждом кусочке голограммы мы будем видеть немного уменьшенный, но целый ключ. Примерно то же самое вы будете наблюдать, если разломаете зеркало на четыре части. Получится четыре отдельных зеркальца, в каждом из которых вы будете видеть свое целостное отражение.
Пространственная частота