TEORIA HOLOGRÁFICA

  Um holograma é o registro da configuração luminosa formada pela interação energética entre ondas de luz coerente, gravado em material fotossensível, e que, quando iluminado de forma apropriada, projeta uma imagem tridimensional, volumétrica. Para fazer um holograma é preciso dividir um feixe de luz laser em dois, de forma que uma parte seja modificada pelo objeto e outra ilumine diretamente o filme, registrando-se a interferência entre os dois feixes. Como os feixes estão sincronizados, essa interferência forma um finíssimo padrão, muito semelhante ao de ondas que se chocam na superfície da água. Este padrão é capaz de reconstruir o objeto integralmente quanto aos seus aspectos visuais, quando recebe iluminação semelhante àquela do laser inicial.
Devemos a invenção da Holografia a Dennis Gabor, físico húngaro que no ano de 1947 iniciou o desenvolvimento da teoria holográfica ao pesquisar o uso do microscópio eletrônico e obter um primeiro holograma, muito imperfeito, pois somente nos anos 60 aparecem as fontes de luz Laser, essenciais para o processo holográfico. A luz do laser difere de todas as outras fontes de luz, artificiais ou naturais, de um modo radical, em que todas os fótons têm o mesma freqüência e viajam à mesma velocidade, exatamente sincronizadas, sendo pôr isso chamada luz coerente. Todas as outras fontes de luz geram uma propagação desordenada dos fótons, o que forma ondas defasadas e assíncronas, enquanto que no Laser todas as ondas estão em fase, ordenadas temporal e espacialmente. Luz é radiação eletromagnética -incluída a porção muito pequena que nós chamamos luz visível- que viaja como ondas, e à velocidade de 300.000 Km/s, no vácuo. Ondas de luz, como os passos dos homens, oscilam em diferentes ritmos, ou seja com um certo comprimento de onda, que é a distância, em metros, de uma crista da onda para a próxima crista, o que denominamos um ciclo. A quantidade de ciclos por segundo é a freqüência da onda. Assim, menor o comprimento de onda, mais alta a freqüência e vice-versa. Comprimentos de onda de luz visível estão entre 400 e 700 nanômetros( bilionésimos de um metro). O holograma é constituído portanto de uma rede extremamente fina de áreas claras e escuras, chamadas franjas,criadas pela combinação de ondas de luz visível, ou mesmo invisível como os raios-X.
Uma prova simples da teoria de interferência entre ondas de luz foi demonstrada por um inglês, Thomas Young, em 1802. Ele forçou a luz de uma única fonte direcional a atravessar duas fendas bem estreitas colocadas a uma distância de uma fração de polegada. A luz das duas fendas foi projetada em uma tela, e surpreendentemente ele viu que não sobressaia a acumulação simples da luz de ambas as fendas na tela, mas um padrão formado por linhas claras e escuras. Ele observou que o padrão era o resultado da mistura das ondas de luz que emanavam das respectivas fendas, da interação entre elas. As linhas ou " franjas" que Young viu, formam o padrão de interferência das duas ondas de luz. Quando uma crista (máximo) da onda 1 interfere com uma crista da onda 2 o resultado é a interferência positiva, ou construtiva, e resulta em uma mancha luminosa. Por outro lado, quando uma crista encontra um vale (mínimo) nós temos uma área escura ou interferência destrutiva.
No holograma, onde fica registrada a combinação das ondas- a da fonte laser e a refletida pelo objeto - pode-se recuperar a imagem do objeto ao se iluminar o padrão do mesmo ângulo em que foi gravado, com uma luz coerente (ou semi-coerente) que então torna visível aquela segunda componente, referente ao objeto, que mostra a sua configuração espacial, sua aparência, projetando-a no espaço. De acordo com a forma como a luz atinge o filme e o objeto podemos criar diferentes tipos de imagens holográficas, com qualidades e aplicações bem distintas. Os principais tipos de hologramas são: Hologramas de Transmissão - são feitos com dois ou mais feixes de luz que atingem o filme pelo mesmo lado e são visíveis apenas com a luz do Laser. Produzem imagens muito fiéis e é possível também o registro correto das cores com o uso de Laser apropriado.
Hologramas de Reflexão - os feixes de luz atingem o filme pôr lados opostos, e a imagem pode ser reconstruída com iluminação não coerente mas concentrada, como a do Sol ou de uma lanterna.
Hologramas Multiplex - de acordo com o ângulo de incidência da luz evidencia imagens diferentes. Podem ser registradas muitas figuras em seqüência e permite um certo grau de animação holográfica. Os hologramas Arco-Íris, ou de Benton, são deste tipo também , embora com apenas uma figura, e mostram cores diferentes ao se variar o ângulo de iluminação.
Hologramas de Imagem Real - são hologramas de reflexão produzidos a partir de hologramas de transmissão e mostram imagens em frente a o filme incrivelmente realistas e precisas.
Hologramas Impressos - feitos pôr pressão em materiais como mylar aluminizado,e fotossensibilizados em dicromatos e polímeros, são utilizados comercialmente em aplicações de segurança, embalagem, propaganda e várias outras.

No final do século XX vemos a Holografia sendo utilizada em inúmeras atividades humanas ,não somente restritas à Ciência e à Arte, como acontecia nos anos 80, quando a Técnica Holográfica já cumpria os trinta anos de desenvolvimento. Atualmente encontramos a Holografia aplicada nas áreas de Arte, Segurança, Equipamentos Óticos, Interferometria, Reconhecimento de padrões, Medicina, Memórias de computador, Sistemas de Radar, Microscopia Eletrônica e em muitas outras a Holografia começa a ocupar espaços. A Teoria Holográfica também serviu de base para o desenvolvimento de um novo paradigma filosófico que propõe uma constituição holográfica para o Universo, onde todas as partes estão interconectadas e onde a própria matéria é encarada como a realização de um padrão de interação energética, congelado como substância palpável. Muitas inferências e analogias com o mundo físico levam cientistas de variadas especialidades a aplicar e validar importantes aspectos do chamado o Paradigma Holográfico. Embora muitas das promessas da Holografia ainda não tenham se cumprido, como o cinema tridimensional por exemplo, estamos certos de que adquirir este conhecimento foi um dos passos mais relevantes da história recente da Ciência, e que veremos nos próximos anos uma grande revolução tecnológica, visual e conceitual, originada desta incrível percepção de que a Luz, ao dividir-se, multiplica-se e ao iluminar é capaz de recriar o espaço. Para uma explanação mais completa e com ilustrações consulte a dissertação de Mestrado em Holotrônica, ou a página dedicada à Holografia do Instituto de Física "Gleb Wataghin" . E não deixe de visitar os excelentes museus virtuais, com muitos exemplos de Hologramas, em Links, uma coletânea de sites sobre Holografia, no Brasil e no mundo.