Um holograma é feito a partir de uma luz com um comprimento de onda de 600 nm e, a seguir, ele é observado com um feixe de luz branca proveniente de uma lâmpada incandescente. O que será visto? Explique.
Passo 1
O enunciado diz que um holograma foi gravado usando luz de comprimento de onda
e agora é iluminado por luz branca (vários
). O conteúdo aqui é entender que um holograma funciona como um conjunto de fendas ou um “rede de difração” que só reconstrói corretamente o objeto quando a luz de observação tem o mesmo comprimento de onda da gravação. Para resolver, vamos usar a equação de difração em grades e a ideia de reconstrução de hologramas.
Passo 2
Quando gravamos o holograma com luz de
, formam-se frentes de onda de interferência registradas no material, como se fossem sulcos de uma grade com espaçamento médio
. Na reconstrução, cada feixe incidente sofre difração segundo
onde
é a ordem de difração,
o ângulo de incidência e
o ângulo de difração.
Passo 3
No caso do holograma gravado em
, para a ordem
e incidência quase normal
, temos
Para
a imagem reconstruída aparece exatamente na posição original do objeto (a mesma direção da onda referência usada na gravação). Se
, a difração ocorre em ângulo diferente e o “foco” da imagem se desloca ou fica borrado.
Passo 4
Ao iluminar com luz branca, cada componente espectral
produzirá uma imagem deslocada segundo
. Apenas a componente
formará a imagem nítida na posição correta. As outras cores formarão imagens desfocadas ou em outras direções, gerando um efeito de arco-íris ao redor.
Resposta
Você verá o holograma reconstruindo o objeto em cor alaranjada (comprimento de onda \(600\ \mathrm{nm})), pois só essa componente da luz branca reconstrói corretamente a imagem. As demais cores aparecem deslocadas ou borradas, produzindo um leve efeito de arco-íris ao redor.