En 1947, mucho antes de que se construyera el primer láser de helio- neón (el conocido láser rojo), Gabor estudiaba cómo mejorar la resolución del microscopio electrónico, compensando por medios ópticos las deficiencias que se observaban en las imágenes obtenidas. Esto condujo a un proceso de registro fotográfico de imágenes al que llamo Holografía.

En una placa fotográfica se registraba el patrón de difracción producido por una onda luminosa (o un haz de electrones en el microscopio electrónico) cuando pasa por el objeto cuya imagen se desea obtener.

Se hacía incidir luego un haz luminoso a través del registro fotográfico, una vez revelado. La luz, al pasar por esta placa, se difractaba y formaba la imagen deseada en una pantalla.

Gabor no tuvo éxito con su propósito original, que era mejorar las imágenes del microscopio electrónico, pero si obtuvo un procedimiento novedoso de formación de imágenes.

En estas primeras experiencias, la imagen resultante era muy confusa debido a que las diferentes imágenes que se producían no se separaban correctamente unas de las otras. Además, las fuentes de luz coherente con las que se contaba hasta el momento no permitían una iluminación suficientemente intensa del holograma.

En el año 1960, Leith y Upatnieks perfeccionaron el procedimiento de Gabor, iluminando con un láser el objeto.

A través de dos espejos planos, conformaron dos haces luminosos.

El haz que no proviene del objeto se le llama haz de referencia, siendo el otro haz, el haz del objeto. Estos dos haces luminosos interfieren al coincidir sobre la placa fotográfica. La imagen que se obtiene después de revelar la placa es un patrón de franjas de interferencia. Esta es una complicada red de líneas similares a la rejilla de difracción, pero bastante mas complejas pues no son rectas, sino curvas e irregulares.

Ya revelado el holograma, para reconstruir la imagen se coloca éste frente al haz directo del láser, en la posición original donde se colocó previamente. La luz que llega al holograma es entonces difractada por las franjas impresas en el propio holograma, generando ahora tres haces luminosos. Uno de los haces es el que pasa directamente sin difractarse, y sigue en la dirección del haz iluminador sin formar imagen alguna.

El segundo haz es difractado y es el que forma una imagen virtual del objeto en la misma posición donde estaba al comienzo. El tercer haz también es difractado, pero en la dirección opuesta al segundo haz con respecto al haz directo. Este haz forma una imagen real del objeto.

Observando a través del holograma como si fuera una ventana, se ve la imagen (virtual) tridimensional del objeto en el mismo lugar donde estaba el objeto originalmente. La imagen tiene entonces una perspectiva variable, dentro de los límites que confiere el tamaño del holograma, siendo esta característica la que hace de este hallazgo una verdadera obra de arte.

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