Facharbeit Physik

[calle]

Hallo,

also ich bin der nächste, der seine Facharbeit in Physik schreibt
Es geht um die Erstellung eines Hologramms.
Ich habe in der letzten Zeit schon ca. 7 Stunden experimentiert und bin noch nicht mal ansatzweise zu einem Ergebnis gekommen. Das Problem ist, dass auf den Hologrammen nach dem Entwickeln immer nur ein kleiner schwarzer Punkt erscheint, weshalb ich vermute, dass der Versuchsaufbau falsch ist.
Da ich gesehen habe, dass hier schon einige längere Erfahrungen mit Holographie haben, wollte ich fragen, wo jemand erkennen kann, wo die Fehler beim Versuchsaufbau liegen oder ob etwas anderes falsch ist.

Mein jetziger Versuchsaufbau:



Ich verwende einen Rotlichtlaser mit der Leistung 1mW, den ich von meiner Schule gestellt bekommen habe. Der Film wird hinter dem Schiff aufgehängt (bei dem Ding mit den Klemmen / "Hörnern").

Ich habe auch überlegt, dass ich vielleicht eher diesen Versuchsaufbau verwenden sollte:



Da mir ein Reflexionshologramm sowieso lieber wäre und dieser Aufbau ein wenig einfacher aussieht.

Ist dieser Aufbau zu empfehlen? Gibt es andere Empfehlungen für einen möglichst einfachen / idiotensicheren Versuchsaufbau, so dass es überhaupt einmal klappt?

Als Filmmaterial verwende ich PFG-01.

Die Zeiten habe ich so ausprobiert:

Belichtungszeiten: 25s, 50s, 150s (laut meiner Berechnung müssten es 40s sein, was mir allerdings erst nach den letzten Versuchen wieder eingefallen ist...)
Entwickeln: ca. 2min mit Dokumol-Entwickler (1:4)
Stoppbad: ca. 2min im Essigbad
Wässern: ein paar Minuten
Bleichen: siehe unten
Wässern: ca. 5min
Netzen: paar Sekunden

Mit dem Bleichen ist das auch noch so eine Sache. Ich bekomme von meiner Schule keine Kaliumdichromatbleiche und habe deswegen nur handelsüblichen Fixierer benutzt. Geht das? Was gäbe es für andere Bleichbäder für PFG-01, die leicht zu bekommen sind?

Ich bin dir, lieber Leser, wirklich dankbar, wenn du dir den Text hier angetan hast und wäre noch glücklicher wenn du mir helfen könntest

Ansonsten wünsche ich einen schönen Tag,
Carsten

[floh]

Hallo

hey, die Grafik kenne ich! Hast du frech von meiner Page verlinkt du Schuft Ok, darfst es für diesen Zweck. Normal tut man vorher fragen aber ist jetzt egal.

Der Denisjuk Aufbau ist einfacher und gibt das bessere WOW-Erlebnis für den Anfang. Bleicher ist aber zwingend, fixieren geht nicht. Es gibt auch andere Rezepte die nicht ganz so giftig sind. Such mal in den anderen Posts danach. Auch der Dokumol Entwickler der auf meiner Page noch drauf steht ist nicht so das wahre. Im letzten Post eines Anfängers habe ich dazu was geschrieben.

Falls du in der Nähe der Schweiz wohnst oder mal einen Abstecher machen kannst (zwischen Weihnachten und Neujahr?), biete ich dir die Möglichkeit bei mir mal zu experimentieren. Hab alles was man so braucht inkl. etwas grösserer Laser und verschiedene Entwickler/Bleicher.

[calle]

Das ging aber schnell. Sorry wegen der Grafik. Dachte mir nur, dass ein Bild wesentlich mehr sagt, als klägliche Erklärungsversuche meinerseits.

Danke für das Angebot. So 300-400 km sind es schon noch von mir bis in die Schweiz. Überlege ich mir.

[calle]

Hallo,

ich habe heute mal wieder 3 Schulstunden erfolglos in diese Versuche investiert ist. Ich bekomme als Ergebnis immer nur einen hellen weißen Fleck, der da erscheint, wo die größte Intensität des Lasers war, also sozusagen die Mitte des Strahls.

Ich habe den Versuch so aufgebaut, wie auf der Grafik weiter oben. Mir fallen zwei Fehlerquellen ein:

- Die empfindliche Schicht des Films hat nicht zum Objekt gezeigt, da ich, ehrlich gesagt, nicht weiß welches die empfindliche Schicht ist.

- Die Linse streut das Licht nicht weit genug. Kommt mir zumindest immer so vor, da die Mitte des Strahls immer noch sehr hell ist im Gegensatz zum Rest.

Kann es an einer dieser beiden Sachen liegen? Was gibt es noch für andere, mögliche Fehlerquellen?

Ich bedanke mich im Voraus für jede Antwort,
Carsten

[floh]

die empfindliche Seite ist leicht klebrig wenn man sie etwas anfeuchtet (Lippentest). Der Lichtkegel sollte schon etwas grösser sein wie der Film da ja das Licht in einer Gaussschen Kurve verteilt ist. Dann kommt die grösste Fehlerquelle und das wird die Stabilität sein.

Wenn du den Aufbau wie in der Grafik gemacht hast, muss der Film nach dem entwickeln praktisch schwarz sein, sonst hast du zuwenig lange belichtet. Beim bleichen wird er wieder durchsichtig und erst nach dem trocknen siehst du das Hologramm.

Mach doch mal einige Fotos vom Aufbau und vom Film nach der Behandlung.

[Dr.Ulli]

Ich empfehle erst mal kleine Filmschnipsel zu nehmen und eine Belichtungsreihe aufzunehmen. Ich denke 40s sind vieeeel zu lange, auch bei 1mW und Postkartengröße!
Ich habe DinA4 Holos mit 5mW HeNe und ca. 15s Belichtung gemacht!
das fand ich schon arg lang - und die meisten, trotz 2 Stunden warten zwischen Film einlegen und Belichten, hatte Streifen wegen Bewegung drauf!

Dein Aufbau im Photo scheint nicht sehr stabil zu sein! Da macht es der andere "Facharbeiter" hier im Forum mit seiner Sandkiste schon viel besser. Es ist seeeeeehr wichtig lange genug zu warten, damit alles in Ruhe kommen kann, besonders das, was man angepackt hatte...

Ohne Bleichen kann mans glaub ich auch vergessen....Also Kaliumdichromat sollte schon ran!

[calle]

Ich habe mittlerweile ein Bleichmittel, jedoch ein anderes, zu dem ich das Rezept hier im Forum gefunden habe.

Meinst du, dass das Problem hauptsächlich die Stabilität ist? Ich meine, ich bin mir bewusst, dass mein Aufbau nicht so wahnsinnig stabil ist, jedoch müsste man doch zumindest in Ansätzen das Objekt erkennen können, bzw. es müsste sich auch der Rest vom Film schwärzen, also nicht nur ein kleiner Punkt in der Mitte.

[floh]

mach mal eine Belichtungsreihe ohne Rücksicht auf ein Objekt oder Stabilität.. Nimm ein Filmstück das du bis auf einen schmalen Streifen abdeckst, schiesse 2s drauf, rück die Abdeckung etwas weiter, mach wieder 2s Belichtung usw. Die vorher belichteten Stellen sollen immer auch mitbelichtet werden. Nach dem entwickeln weisst du dann in etwa wie viel Licht da drauf muss, damit der Film schwarz wird.

Du kannst auch mal ein Filmschnipsel wirklich belichten (helle Lampe, einige Sekunden) und dann entwickeln um zu sehen ob Film und Entwickler überhaupt funktionieren. Der Film müsste komplett schwarz werden. Als "Testgrösse" für solche Dinge nehme ich meist viertel von der Postkartengrösse.

[calle]

Ok danke für die Tipps. Ich werde das dann am Dienstag ausprobieren.

Ich habe heute übrigens in unserer Physik-Sammlung, nachdem ich nach einem Strahlteiler gefragt habe, einen kleinen, schweren Tisch gefunden, auf dem Holographie stand, mit den passenden Linsen, Strahlteilern, Polfiltern, einer Vorlage, die zeigt, wo man was in welchem Winkel hinstellen muss...
Ich hätte mir echt in den Hintern beißen können. Vielleicht klappt es ja damit.

Habe noch eine Frage: Wie schwer sollte denn so ein Tisch mindestens sein? Also das Ding wiegt so 10-20kg. Würde es ausreichen, wenn ich eine Holzplatte auf einen Fahrradschlauch stelle und da dann den Tisch drauf oder brauch man da noch zusätzliche Gewichte / Polsterungen?

[Dr.Ulli]

Habe noch eine Frage: Wie schwer sollte denn so ein Tisch mindestens sein? Also das Ding wiegt so 10-20kg. Würde es ausreichen, wenn ich eine Holzplatte auf einen Fahrradschlauch stelle und da dann den Tisch drauf oder brauch man da noch zusätzliche Gewichte / Polsterungen?

Könnte klappen - beim Denisjuk-Aufbau - für ein Zweistrahlenaufbau vielleicht auch, wenn du im Keller bist und kein Laster vorbeifährt....bei nem 1mW Laser....und xx Sekunden Belichtungszeit!

Teste das erst mal mit nem Michelson-Interferometer-Aufbau! Wenn das Interferenzmuster still bleibt- dann solltest du auch Holos machen können.
Aber auch auf langsame Driften achten!!!! Man kann mit Holos das Wachstum eines Kaktus nachweisen..in ein paar Sekunden...!

[calle]

Das Michelson-Interferometer wollte ich sowieso machen. Da ist bei diesem Tisch auch gleich eine Schablone für dabei

Ich bin im Keller und die Straße ist ein wenig weiter weg. Nur leider befindet sich über dem Versuchsraum, glaube ich, die Cafeteria / Mensa...

Aber auch auf langsame Driften achten!!!! Man kann mit Holos das Wachstum eines Kaktus nachweisen..in ein paar Sekunden...!

Sorry ich stehe gerade auf dem Schlauch. Was meinst du denn mit Driften?

Es handelt sich übrigens um den gleichen Tisch / Gestell, der in diesem Thread beschrieben wird: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=39390

[Dr.Ulli]

Driften=Seeehr langsame Bewegungen....
Tschau und schönes Wochenende!

[calle]

Hi,

hatte heute meinen ersten kleineren Erfolg. Zuerst habe ich ein Michelson-Interferometer gemacht, was nach einiger fummelei auch recht gut geklappt hat. Habe auch mein erstes ...äh... Hologramm ...naja... erstellt. Also wenn man den Film jetzt unter einem bestimmten Winkel betrachtet kann man einen großen Rot-Blau-Grün schillernden Kreis erkennen, in dem man auch ein Objekt erkennen kann, wobei dieses dem zu holographierenden Objekt nicht wirklich ähnelt.

Habe auch heute mal wieder ein paar Fragen
Wie weit sollte das Objekt beim Denisjuk-Aufbau vom Film entfernt stehen?
Welche Vorteile bietet ein Zweistrahlenaufbau (ich könnte theoretisch fast einen aufbauen, mir fehlt nur leider eine Linse, die wir nicht an der Schule haben)?
Von welchen Faktoren hängt die Lichtintensität des Hologramms ab?

Vielen Dank!

@floh: ich überlege zur Zeit, ob ich dein Angebot vielleicht annehmen sollte. Verlangst du irgendwelche Laborgebühren?

[Dr.Ulli]

Habe auch heute mal wieder ein paar Fragen
1.Wie weit sollte das Objekt beim Denisjuk-Aufbau vom Film entfernt stehen?
2.Welche Vorteile bietet ein Zweistrahlenaufbau (ich könnte theoretisch fast einen aufbauen, mir fehlt nur leider eine Linse, die wir nicht an der Schule haben)?
3. Von welchen Faktoren hängt die Lichtintensität des Hologramms ab?
@floh: ich überlege zur Zeit, ob ich dein Angebot vielleicht annehmen sollte. Verlangst du irgendwelche Laborgebühren?

Hi Hi, Erstmal Glückwunsch zu deinen Fortschritten!

Dann Antworten auf deine Fragen:
1. So nah wie möglich! (Die maximale Distanz hängt von der Intensität des Lasers und seiner Kohärenzlänge ab! Bei HeNe sind das so ca. 30cm...Aber wenn du deinen Gegenstand 30cm weit von der Platte aufstellst, wird nicht mehr genügend Licht auf den Film kommen (beim HeNe mit nur 1mW)- oder du musst "ewig" belichten.....)

2. erstmal keinen - die Stabilitätsanforderungen werden direkt vieeeeel schlimmer! Dieser Aufbau hat nur dann Vorteile, wenn man sich "Master-Hologramme" zum kopieren, oder für spätere "Image-Plane" oder Regenbogen-Holos, machen möchte. Wenn man einen sehr stabilen Aufbau hat, kann man die Intensitäten von Referenz- und Objekt-Lichtbündel den Bedingungen besser anpassen. Beim Denisjuk schadet es meistens auch nicht, wenn man das am Objekt "vorbeirauschende" Licht mit Spiegeln auf dieses lenkt (hab ich immer gerne gemacht- dann werden die Seiten besser ausgeleuchtet.....).

3. von mehreren Parametern: Ausleuchtung und Reflektivität des Objekts (weiss oder silbern anpinseln hat sich bewährt - wenn möglich), Entwicklung, Bleichen, Stabilität des Aufbaus , Filmmaterial (man bekommt noch Holos, wenns sich gaaaaaanz wenig bewegt, aber der Kontrast des Interferenzmusters - der eigentliche Hauptparameter für helle Holos -leidet dann darunter).

Zu Floh: Ich denke, der macht das aus reiner "Nächstenliebe"! Nicht war????

Grüße!

[floh]

Ja, ich mache das aus Nächstenliebe und Freude an der Holographie. Aber ich möchte wenigstens die Kosten für Material, Strom und Wasser gedeckt wissen. Es hält sich in Grenzen und bisher habe ich es mir meist mit einer Einladung zum leckeren Sonntagsbraten oder einem Grillabend zahlen lassen.

Die Preise sind so in etwa:
Mein eigenes kleines Labor: Material + ein leckere Essen
Das grosse Gemeinschaftslabor: Material + ein leckeres Essen + einen Obulus an die monatlichen Betriebskosten (Miete, Strom, Wasser, Gerätschaften, Chemie...). Wie viel genau kommt auf die Nutzung an. Bei RGB laufen immerhin drei Laser für mehrere Stunden und einer davon braucht mächtig Strom und Wasser.

Zudem möchte ich am Ende eine Kopie der Arbeit auf Papier und gebunden für meine Sammlung. Natürlich erst wenn die Geschichte komplett beendet und bewertet ist.

[calle]

Ok, danke.
@floh: Wie viel wäre das dann so ungefähr, mal angenommen ich wollte im kleinen Labor ein paar normale, einfache Hologramme aufnehmen wollte? Nur das ich eine Vorstellung habe, da die Fahrt ja auch noch ins Geld gehen würde.

Ich habe heute wieder experimentiert. Kann es sein, dass die Holographie eine weltweite Verschwörung ist oder bin ich einfach nur zu blöd? Ich schaffe es ja nicht mal das Objekt ohne irgendwelche 3D-Effekte auf einem Hologramm abzubilden. Ich kann mir zumindest keinen Fehler mehr vorstellen. Den Denisjuk-Aufbau habe ich ziemlich genau so, wie dieser auf allen Zeichnungen abgebildet ist aufgebaut. Auf Stabilität habe ich geachtet (wobei man da noch verbessern könnte, es allerdings so auch gehen müsste, zumindest ansatzweise. Michelson funktioniert auf jeden Fall). Die Entwickler und Bleichflüssigkeiten sollten auch funktionieren. Belichtungszeit ist 40s, was ausreichend und nach der Rechnung auch passen sollte.

Hat vielleicht noch jemand ein Foto von einem Denisjuk-Aufbau rumfliegen? Vielleicht kann ich ja so einen Fehler entdecken.

Danke für eure Mühen und einen schönen Tag!

[floh]

im "kleinen" Lab und wenn du das Filmmaterial selber mitbringst kostet es dich mein Abendessen in der Pizzeria oder beim Mexikaner. Aber die Details besprechen wir besser per PM.

[Dr.Ulli]

Belichtungszeit ist 40s, was ausreichend und nach der Rechnung auch passen sollte.

Also da denke ich das ist vieeeel zu lange! 40s - und in dieser Zeit darf eine Bewegung von maximal 1/40-tel Wellenlänge auftreten!!! Da braucht man schon eine seeeeeeeeehr stabilen Aufbau! Wie geschrieben: Nach 2 Stunden hat sich der DIN-A4 -Film bei mir immer noch bewegt und es hat Streifen auf dem Holo gegeben! Also auch lange genug warten bis zur Aufnahme! Holos machen ist nur was für gaaaaaaaaaaaanz Geduldige!

Mach doch erstmal mit kleinen Schnipseln einen Belichtungsreihe, und fang ruhig bei 1s an!

"Ich schaffe es ja nicht mal das Objekt ohne irgendwelche 3D-Effekte auf einem Hologramm abzubilden."
Wie soll man sich das denn vorstellen?
Entweder Holo (Objekt+Referenz) oder Foto (kleine Öffnung - Linse im Fotoapparat)... Mit nem Holo-Aufbau kann man keine Fotos machen! Das gibt nur einen schwarzen Film (nach Belichtung und Entwicklung)...
Und es sind keine "3D-Effekte", sondern die REKONSTRUKTION EINER WELLENFRONT die ein Holo macht!

Grüße!

[floh]

na der soll mal zu mir kommen und mit einigen Viertelchen von 4x5" testen. Bei meinem 6.3mW HeNe dauert meist so um die 30-40s. Das ist schon realistisch. PFG-01 ist nicht ganz so empfindlich wie das gute, alte 8E75. Allerdings verpufft bei mir auch noch einiges an Licht aufbaubedingt im Nirvana.

[calle]

Wie soll man sich das denn vorstellen?
Entweder Holo (Objekt+Referenz) oder Foto (kleine Öffnung - Linse im Fotoapparat)... Mit nem Holo-Aufbau kann man keine Fotos machen! Das gibt nur einen schwarzen Film (nach Belichtung und Entwicklung)...
Und es sind keine "3D-Effekte", sondern die REKONSTRUKTION EINER WELLENFRONT die ein Holo macht!

Ich weiß schon Ist wohl nur meine Frustration mit mir durchgegangen ^^

[calle]

Habs heute endlich mal hinbekommen! Ich war noch nie so froh einen Trabbi zu sehen (war das einzige Modellauto, was ich zuhause noch gefunden habe). Ist zwar noch Verbesserungsfähig, aber das bekomme ich auch noch hin.