Gabriel Lippmann

Una onda estacionaria. Los puntos rojos son los nodos de la onda

En óptica, el fenómeno de la interferencia se produce como resultado de la propagación de ondas de luz. Cuando la luz de una determinada longitud de onda es reflejada sobre sí misma por un espejo, se generan ondas estacionarias, del mismo modo que las ondas resultantes de una piedra arrojada al agua quieta crean ondas estacionarias cuando se reflejan en una superficie como la pared de una piscina. En el caso de la luz ordinaria, de naturaleza incoherente, las ondas estacionarias son distinguibles únicamente dentro de un volumen microscópicamente delgado de espacio junto a la superficie reflectante.

Lippmann hizo uso de este fenómeno al proyectar una imagen en un placa fotográfica especial, capaz de registrar detalles más pequeños que los de la longitud de onda de la luz visible. La luz pasaba a través de la lámina de vidrio de soporte con una emulsión fotográfica muy fina y casi transparente, conteniendo granos de haluro de plata submicroscópicamente pequeños. Un espejo temporal de mercurio líquido en contacto íntimo reflejaba la luz de vuelta a través de la emulsión, creando ondas estacionarias cuyos nodos producen un mínimo efecto, mientras que sus antinodos crean una imagen latente. Una vez procesada la placa, el resultado fue una estructura laminar, con distintas capas paralelas compuestas de granos de plata metálicos submicroscópicos, que formaban un registro permanente de las ondas estacionarias. En cada parte de la imagen, el espaciado de las láminas correspondía a las semilongitudes de onda de la luz fotografiada.

La placa terminada se ilumina desde la parte frontal en un ángulo casi perpendicular, usando luz natural u otra fuente de luz blanca que contenía todo el rango de longitudes de onda en el espectro visible. En cada punto de la placa, la luz de aproximadamente la misma longitud de onda que la luz que había generado las láminas se reflejaba fuertemente hacia el observador. La luz de otras longitudes de onda que no fueron absorbidas o dispersadas por los granos de plata simplemente pasaban a través de la emulsión, para ser absorbidas por un recubrimiento antirreflectante negro aplicado a la parte posterior de la placa después de ser fijada. Las longitudes de onda, y por lo tanto los colores, de la luz que había formado la imagen original se reconstituyen, percibiéndose una imagen a todo color.[4][5][6]

En la práctica, el proceso de Lippmann no fue fácil de usar. Las emulsiones fotográficas de alta resolución, de capas extremadamente finas, son intrínsecamente mucho menos sensibles a la luz que las emulsiones ordinarias, por lo que se requieren largos tiempos de exposición. Con una lente de gran apertura y un sujeto muy iluminado por el sol, a veces era posible una exposición de la cámara de menos de un minuto, pero las exposiciones medidas en varios minutos eran habituales. Los colores espectrales puros se reproducían brillantemente, pero las bandas anchas mal definidas de las longitudes de onda reflejadas por los objetos del mundo real podían ser problemáticas. El proceso no producía impresiones en color en papel y resultó imposible hacer un buen duplicado de una fotografía en color Lippmann al volver a fotografiarla, por lo que cada imagen era única. Un prisma de ángulo muy superficial solía adosarse en la parte delantera de la placa terminada para desviar las reflexiones superficiales no deseadas, y esto hacía que las placas de tamaño considerable no fueran prácticas. La iluminación y la disposición de visualización requerida para ver los colores con el mejor efecto excluyeron el uso normal. Aunque las placas especiales y un soporte de placas con un depósito de mercurio incorporado estuvieron disponibles comercialmente durante algunos años alrededor de 1900. Incluso los usuarios expertos fueron incapaces de obtener resultados de forma consistente, y el proceso nunca pasó de ser una curiosidad de laboratorio científicamente elegante. Sin embargo, sí estimuló el interés en el desarrollo de la fotografía en color.[6]

El proceso de Lippmann presagió la holografía láser, que también se basa en grabar ondas estacionarias en un medio fotográfico. Los hologramas de reflexión de Denisyuk, a menudo denominados hologramas de Lippmann-Bragg, tienen estructuras laminares similares que reflejan preferentemente ciertas longitudes de onda. En el caso de hologramas reales de múltiples longitudes de onda de este tipo, la información de color se registra y reproduce exactamente como en el proceso Lippmann, excepto que la luz láser altamente coherente que pasa a través del medio de grabación y se refleja desde el sujeto genera el ondas estacionarias en un volumen relativamente grande de espacio, eliminando la necesidad de que la reflexión ocurra inmediatamente adyacente al medio de grabación. Sin embargo, a diferencia de la fotografía en color de Lippmann, los láseres, el sujeto y el medio de grabación deben mantenerse estables dentro de un cuarto de una longitud de onda durante la exposición para que las ondas estacionarias se graben adecuadamente o no se detecten.