La Dimensión Perdida.

Estamos acostumbrados a contemplar imágenes bidimensionales representando objetos que existen realmente en tres dimensiones. En una fotografía, lo que se registra es la intensidad de la luz reflejada por cada punto del objeto. Pero, ¿qué hay de la profundidad de la imagen?. ¿Cómo podemos recuperar esa tercera dimensión perdida?

La Luz como una Onda.

En el siglo XVII, el científico inglés Robert Hooke propuso que la luz poseía naturaleza ondulatoria. Desde entonces, se ha considerado la luz como una onda, sobre todo para los experimentos que entran en juego en la óptica. Por otro lado, dado que la luz es radiación electromagnética, puede expresarse por medio de un campo eléctrico más un campo magnético. De este modo, la combinación de estas dos características nos lleva a expresar el campo eléctrico asociado con la luz con una onda, que dependerá de las funciones trigonométricas seno y coseno. Éstas nos van a dar información acerca de una propiedad de la luz que es la fase de la onda.

Cuestión de coherencia.

Dos ondas se dice que son coherentes cuando tienen la misma fase (se dice entonces que están en fase).¿Por qué es importante conocer la fase de una onda? Bien, la luz se puede caracterizar por su longitud de onda, por su intensidad y por su fase. La longitud de onda nos informa del color; la intensidad se relaciona con la cantidad de fotones que llegan a nuestra retina. La fase nos informa del estado de vibración en el que se encuentra una onda. Para el estudio de los hologramas lo fundamental es la diferencia de fases entre las diferentes ondas. Dos ondas que parten de un mismo foco con la misma fase y recorren la misma distancia, al llegar a su destino tendrán de nuevo la misma fase. Sin embargo, si la distancia que ambas recorren es distinta, ya no estarán en fase. Si se consigue tener información acerca de las fases de cada una de las ondas reflejadas por cada punto de un objeto en el que incide luz coherente (recordamos que la luz coherente está formada por un haz de ondas con la misma fase), podremos reconstruir la imagen tridimensional de dicho objeto.

El Láser: la Pieza Clave.

La fuente que nos va a proporcionar un haz altamente coherente es el láser. En el dispositivo para la obtención de hologramas se divide un haz de luz láser en dos: uno de ellos actuará como haz de referencia, mientras que el otro incidirá sobre el objeto del que queramos obtener el holograma. El haz de luz que incide sobre el objeto se reflejará en cada punto, de manera que va a cambiar la fase de cada uno de los rayos reflejados respecto a los demás. De este modo, cuando el haz llega a la película donde queda registrada la imagen, aporta información acerca de la fase en la que se encuentra cada una de las ondas reflejadas por cada punto del objeto. Por lo tanto, cuando observemos el holograma, podremos ver el objeto en tres dimensiones. Cuando miramos un holograma de frente, no se llega a apreciar del todo la tridimensionalidad de la imagen; sin embargo, cuando se observa el holograma a la vez que nos movemos de un lugar a otro, vemos cómo la imagen cambia, y podemos ver diferentes partes del objeto, de la misma manera a como lo veríamos en la realidad si lo observáramos en movimiento. Asimismo, si hiciéramos un holograma de un libro sobre el que se encuentra una lupa, al verlo desde diferentes posiciones veremos distintas letras del texto.

Una investigación merecedora de Nobel.

En 1971 Denis Gabor fue galardonado con el Premio Nobel de Física por su investigación y desarrollo de las técnicas holográficas que comenzó 24 años antes. Desde entonces, las aplicaciones encontradas de los hologramas han sido numerosas, y no sólo en el campo de la holografía de imágenes. Asimismo se han encontrado aplicaciones muy interesantes para el desarrollo científico en pruebas mecánicas de sistemas en la industria, en la interferometría acústica y para obtener imágenes holográficas de moléculas de gran importancia biológica como son las proteínas o el ADN, a fin de comprender mejor su estructura.

Autor: Gema Mónica Heras Hitos.