Голограмма Пеппера

XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Голограмма Пеппера

Журавлёв Т.Д. 1
1МАОУ СОШ №15, 6 В КЛАСС
Кургашева И.П. 1
1МАОУ СОШ №15, 6 В КЛАСС
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Наш современный мир быстро развивается. Все чаще человеку нужно отобразить объект в объеме для более легкого понимания информации. Мне стало интересно, как создается объемное изображение объекта. Именно этим объясняется актуальность данного исследования.

Особенно меня заинтересовал вопрос: «Что такое голограмма и можно ли создать её своими руками?» Поиск ответа на него обусловил выбор проблемы исследования.

Цель исследования - конструирование голографического экрана в форме призмы и создание собственной голограммы.

Задачи исследования:

  • познакомиться с голограммой и мультиплексным экраном;

  • изучить механизм работы «Призрака Пеппера»;

  • сконструировать голографическую призму;

  • получить голографическое видео, используя смартфон и мультиплексный экран (призму);

  • исследовать качество изображения в зависимости от изменения угла наклона;

  • проанализировать полученный результат;

  • определить область практического применения голограммы.

Объект исследования – голограмма.

Предмет исследования – мультиплексный экран (голографическая призма).

Гипотеза исследования: предполагается, что своими руками возможно сделать мультиплексный экран и получить голограмму.

В процессе проведения исследовательской работы были использованы следующие методы:

  • теоретические: изучение, обобщение, анализ источников информации, систематизация собранных сведений;

  • экспериментально-теоретические: эксперимент, обработка и анализ данных, полученных в результате исследования.

  • эмпирические: наблюдение, сравнение.

Глава 1. Знакомство

1.1. Голограмма и мультиплексный экран

Голограмма — это оптический клон объекта. В отличие от фотографии, голограмма трехмерна, так как фиксирует объем объекта. Мультиплексный экран - это экран в виде призмы, который  состоит из множества отдельных плоских ракурсов.

1.2. «Призрак Пеппера»

Голограмма названа в честь профессора Джона Пеппера, который в 1863 году усовершенствовал разработку Генри Дрикса. Она заключалась в использовании оптических законов и использовалась для создания «призрака» на сцене. Джон Пеппер сделал метод более мобильным и экономически выгодным, что дало новой разработке большой успех в театральной сфере. Обновленный метод был назван «Призраком Пеппера».

Принцип работы «Призрака Пеппера». Зритель должен видеть пространство основного помещения, где под углом 45 градусов к зрителю установлено стекло, и не должен видеть скрытой комнаты, которая идентична видимому помещению, но окрашена в черный цвет, поэтому когда она освещается, только отражающие свет объекты отражаются в стекле, создавая эффект призрачного изображения, находящегося в видимой комнате. Отражение в стекле создает присутствие трехмерного мерцающего призрака – голограмму.

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Создание мультиплексного экрана

После ознакомления литературы и приобретения необходимых материалов я приступил к работе. Конструирование мультиплексного экрана происходило по данной схеме. Основной частью голографической призмы являются трапеции, сделанные из пластика. На схеме представлены размеры для телефона (размеры для планшета увеличиваем в 2 раза, для ноутбука – в 4 раза). Чтобы изображение объекта было неискажённым, нужно склеить трапеции так, чтобы они находились под углом 45° к плоскости экрана.

2.2. Получение голограммы

После того, как я сделал мультиплексный экран, я приступил к проведению опыта. Чтобы получить голограмму, мне понадобится специальное видео, которое состоит из изображений, представленных ниже.

Теперь я ставлю голографическую призму на экран телефона и наблюдаю за голограммой.

2.3. Принцип работы

Голограмма получается только тогда, когда выполняется закон преломления света.

Преломление света — это явление, при котором световые лучи изменяют направление движения при переходе из одной среды в другую.

Падающий луч (красный), образовывающийся от экрана телефона(планшета, ноутбука), преломляется, проходя через пластик.

Получается голограмма, состоящая из четырех плоских изображений объекта. Изображения, попадая в одну точку, воспринимаются человеческим глазом как единое объемное изображение.

Вывод к главе 2

  1. В домашних условиях возможно отобразить объект в объеме.

  2. Падающий луч, проходя через пластик, меняет свое направление, вследсвие чего получается голограмма.

Глава 3. Изменение конструкции

После проведения опыта я решил изменить конструкцию: уменьшить/увеличить угол наклона трапеций к экрану телефона.

1) Угол 30°

При уменьшении угла наклона изображение изменяется: отсутствуют некоторые части, а само изображение сплющивается.

2)Угол 80°

При увеличении угла наклона изображение сплющивается.

Вывод к главе 3

При уменьшении/увеличении угла наклона к плоскости экрана изображение объекта, по сравнению с первоначальным, изменяется.

Практическая значимость моей исследовательской работызаключается в том, что при дальнейшем усовершенствовании голограммы Пеппера, её можно будет применять не только в развлекательных целях, но и в образовании, искусстве, науке, военной отрасли, медицине и т.д.

Заключение

В исследовательской работе была подтверждена гипотеза: своими руками возможно сделать мультиплексный экран и получить голограмму.

Также на изображение влияет угол наклона трапеций к плоскости экрана. При уменьшении угла наклона изображение изменяется: отсутствуют некоторые части и изображение сплющивается. При увеличении угла наклона изображение сплющивается.

Важно подметить, что качественное изображение объекта получается только тогда, когда угол наклона равен 45°.

Библиографический список

  1. https://skysmart.ru/articles/physics/zakon-prelomleniya-sveta

  2. https://infourok.ru/issledovatelskaya-rabota-princip-sozdaniya-gologrammi-3724293.html

  3. https://trends.rbc.ru/trends/industry/620f4a579a79475f52f7dd39

  4. https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjC0vvV9PT8AhUm-yoKHRNSBwwQFnoECA4QAQ&url=https%3A%2F%2Fugatu.su%2Fmedia%2FwinterSchoolSeminar%2Farticle%2F2020-06-22%2FPrizrakPeppera.docx&usg=AOvVaw3K--QFXFsuvJyoYr7pSljm

Просмотров работы: 103