Dennis Gábor - Der Vater der Holografie

Bestimmt kennst du die silbrig glänzenden, räumlich wirkenden Darstellungen von Gegenständen. Das sind Hologramme. Der Erfinder der Holografie ist Dennis Gábor. Mehr über den Ingenieur, sein Leben und seine Erfindung erfährst du hier ...

Dennis Gábor wurde am 5. Juni 1900 in Budapest geboren. Er studierte Ingenieurswissenschaften in Budapest und Berlin. Unter anderem untersuchte er die Eigenschaften von Hochspannungsleitungen und nutzte dazu ein Oszilloskop. Mit einem solchen Gerät kann man elektrische Ströme darstellen.

Hier sieht man das wesentliche eines Hologramms: Wenn man es dreht und kippt, kann man den abgebildeten Gegenstand aus vielen Winkeln betrachten, fast wie in echt.

Diese Forschung weckte sein Interesse an Elektronenmikroskopen und Kathodenstrahlröhren, wie sie aus Fernsehern bekannt sind. Nachdem er 1927 seinen Doktor erworben hatte, arbeitete er in Berlin bei der Siemens & Halske AG. Dort entwickelte er seine ersten Erfindungen. Darunter war unter anderem die Hochdruckquecksilberdampflampe, die zur Beleuchtung von Straßen und Gebäuden eingesetzt wird.

Flucht vor den Nazis

Wegen des immer größer werdenden Einflusses der Nationalsozialisten wanderte Gábor 1933 nach England aus und wurde Brite. Im Großbritannien arbeitete Gábor für die Firma Thomson-Houston in Rugby. Dort traf er auch Marjorie Butler, die er 1936 heiratete.

Bei Thomson forschte er weiter an Elektronenmikroskopen und wollte deren Auflösungsvermögen verbessern. Je besser das Auflösungsvermögen eines optischen Gerätes, etwa auch einer Digitalkamera ist, umso feinere Details kann man darstellen.

Kurze Wellenlänge - Hohe Auflösung

Gábor baute dabei auf Gedanken des polnischen Physikers Mieczyslaw Wolfke auf, der schon in den 1920er Jahren versuchte, besonders hoch aufgelöste Mikroskopbilder zu produzieren. Die Idee war, zunächst Licht mit einer kurzen Wellenlänge zu verwenden, etwa Röntgenlicht.

Weil Hologamme nicht leicht herzustellen sind, verwendet man sie auch als Sicherheitsmerkmal, um Fälschungen zu erschweren. Hier siehst du das Hologramm eines 5 -Scheines. Jedem Geldschein sind seinem Wert entsprechende Hologramme eingearbeitet.

Weil es so eine kurze Wellenlänge im Vergleich zu sichtbarem Licht hat, hat es ein größeres Auflösungsvermögen und kann feinere Details des untersuchten Objekts darstellen. In einem zweiten Schritt sollte dann das so gewonnene Bild mit normalem Licht sichtbar gemacht werden.

Der Zeit voraus

Doch in den 1920er Jahren waren die technischen Möglichkeiten noch nicht ausgereift genug. 1947 experimentierte Gábor weiter mit dieser Idee herum, kam aber ebenfalls nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Doch seine Arbeiten waren die Grundlage für die US-Wissenschaftler Leith und Upatnieks. Sie schafften es, Gegenstände dreidimensional abzubilden.

Damit war das Hologramm geboren, was sich dadurch auszeichnet, dass das Motiv frei im Raum zu schweben scheint und der Betrachter das Objekt dreidimensional wahrnehmen kann. Das heißt auch, dass man sogar um das Objekt herum sehen kann, ganz anders als bei zweidimensionalen Fotos.

Hologramme leicht gemacht

Um ein Hologramm, wie wir es heute kennen, herzustellen, braucht man prinzipiell einen Laser, einen Film, sowie zwei halbdurchlässige Spiegel. Den Effekt eines halbdurchlässigen Spiegels kennst du aus der U-Bahn oder vom Zugfahren. Wenn du schräg auf das Fenster blickst, dann siehst du zum einen die Umgebung, aber auch das schwach gespiegelte Abbild des Waggoninnenraums.

Nun wird der Laser auf das Objekt gerichtet, davon reflektiert und auf den Film gebannt. Gleichzeitig trifft ein Teil des Laserlichts direkt auf den Film. Durch die so genannte Überlagerung dieser beiden Laserstrahlen beeinflussen sie sich gegenseitig und als Ergebnis fällt ein ganz besonderes Lichtmuster auf den Film.

Die Phase macht's

Wird dieser nun erneut beleuchtet, erscheint wie von Zauberhand wieder das Objekt und scheint im Raum zu schweben. Fachleute sprechen auch davon, dass bei Hologrammen nicht nur die Lichtstärke, also die Helligkeit, eine Rolle spielt.

Auch die so genannte Phase ist wichtig, um räumliche Informationen zu speichern. Bei normalen Fotografien wird nur die Lichtstärke aufgezeichnet, Informationen über die Phase sind verloren. Darum sind Fotos auch nur zweidimensional.

Dennis Gábor erhielt für seine Leistungen 1971 den Nobelpreis für Physik. Er starb 1979 in London und hatte mehr als 100 Patente.

Hier findet ihr ganz viele weiterführende Informationen zum Thema Licht, Sehen, und Holografie.

Text: -jj- 2.6.2010 // Bilder: Hologramm Georg-Johann Lay/PD; Prinzip Dr.Bob/cc-by-sa 3.0; Euro spacepleb/cc-by-sa-us 2.0;

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