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全息摄影实验实验报告

全息摄影实验实验报告

全息摄影实验实验报告全息摄影实验实验报告摘要:本实验旨在通过全息摄影技术,将三维物体的信息以全息图的形式记录下来,并通过光的衍射原理进行重建。

实验结果表明,全息摄影技术具有较高的重建准确性和图像质量。

引言:全息摄影是一种记录并再现物体三维信息的技术。

与传统摄影不同,全息摄影利用光的干涉和衍射原理,记录下物体的全部信息,包括物体的形状、大小、颜色等。

全息摄影技术在科学研究、艺术创作等领域具有广泛的应用前景。

本实验将通过搭建全息摄影实验装置,探究全息摄影技术的原理和应用。

实验材料与方法:材料:激光器、全息板、物体样品、光源、照相机等。

方法:1. 搭建实验装置:将激光器、全息板、物体样品、光源和照相机依次放置在光学台上。

2. 调整光路:通过调整激光器的位置和方向,使激光光束垂直射向全息板。

3. 拍摄全息图:将物体样品放置在激光器和全息板之间,保证物体样品与全息板之间的距离适当。

4. 开启光源:将光源打开,照亮物体样品,使激光光束照射到物体上。

5. 拍摄全息图:通过照相机拍摄全息图,并保证照相机的位置稳定。

6. 显示全息图:将全息板放置在光源下,使光线通过全息板,观察全息图的重建效果。

实验结果与分析:经过实验操作,我们成功地拍摄到了全息图,并进行了重建。

在重建过程中,我们观察到了全息图的特点和效果。

全息图具有真实的三维效果,能够清晰地显示出物体的形状和细节。

与传统的二维图像相比,全息图更加真实、立体,给人一种身临其境的感觉。

全息摄影技术的原理是利用光的干涉和衍射现象。

当激光光束照射到物体上时,光线会被物体反射、散射和折射。

其中一部分光线经过全息板时,会发生干涉和衍射现象,形成干涉条纹。

全息板将这些干涉条纹记录下来,形成全息图。

当光线再次通过全息板时,根据光的衍射原理,干涉条纹会重新产生,从而实现全息图的重建。

全息摄影技术具有广泛的应用前景。

在科学研究领域,全息摄影可以用于记录和分析微小的物体结构,如细胞、分子等。

全息照相实验报告

全息照相实验报告

一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理及其应用领域。

2. 掌握全息照相的拍摄方法和实验技术。

3. 通过实验观察全息图的记录和再现过程,理解全息成像的原理。

4. 分析实验结果,探讨全息照相技术的优缺点及其在相关领域的应用前景。

二、实验仪器1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 高频滤波器4. 扩束透镜(两个)5. 分束器6. 反射镜(两个)7. 全息型干版8. 显影液和定影液9. 暗房设备三、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理进行三维成像的技术。

其基本原理如下:1. 全息记录:将物体发出的光波(物光波)与参考光波进行干涉,在感光材料(全息干版)上记录下干涉条纹,这些条纹称为全息图。

2. 全息再现:将全息图置于适当的照明条件下,通过衍射原理,使全息图中的干涉条纹重新产生干涉,从而再现物体的三维图像。

四、实验步骤1. 搭建实验装置:按照实验原理图搭建全息照相实验装置,包括光源、分束器、反射镜、扩束透镜、全息干版等。

2. 拍摄全息图:将物体放置于全息干版前,调整光源和反射镜的位置,使物光波和参考光波进行干涉。

使用相机拍摄干涉条纹,得到全息图。

3. 冲洗全息图:将拍摄得到的全息图放入显影液中浸泡,待显影完成后,取出放入定影液中定影。

4. 观察全息再现:将冲洗好的全息图放置于适当的位置,调整光源和反射镜的位置,观察全息再现的物体图像。

五、实验结果与分析1. 全息图的记录:通过实验,成功记录了物体的全息图,观察到的干涉条纹清晰可见。

2. 全息图的再现:调整光源和反射镜的位置后,成功再现了物体的三维图像,观察到的图像具有立体感和真实感。

六、实验总结1. 全息照相技术具有记录物体三维信息的能力,能够再现物体的立体图像,具有广泛的应用前景。

2. 全息照相实验操作较为复杂,需要精确控制实验装置和光源,才能获得高质量的全息图。

3. 全息照相技术在光学、医学、生物、材料等领域具有广泛的应用,如全息存储、全息显示、全息测量等。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告
【实验名称】全息照相物理实验
【实验目的】通过实验了解全息照相的原理,掌握全息照相的基本操
作技能,深入理解光的干涉与衍射现象,加深对光学原理的理解。

【实验器材】全息照相装置,激光光源,银盐底片,正交偏振器等。

【实验原理】全息照相是一种利用光的干涉和衍射现象制作物体三维
影像的技术。

当激光通过光栅时,会产生衍射光,这些衍射光相互干
涉形成干涉条纹,同时还保留了物体信息。

再经过银盐底片记录下来,通过复原过程即可获得物体的三维影像。

【实验步骤】
1. 将激光光源点亮,调整偏振器和光路使得光束照射到银盐底片上。

2. 将物体放置到激光光源后方,调整物体和底片的距离,使得物体的
影像投射在底片上。

3. 关闭激光光源,拿出底片进行显影和定影处理,制作全息照片。

4. 将制作好的全息照片放回装置中,打开激光光源,进行复原过程,
即可获得物体的三维影像。

【实验结果与分析】实验过程中,制作全息照片时需要注意光的波长
和底片的灵敏程度,以避免影像失真。

复原过程中,光的入射角度也
会影响影像的质量,因此需要进行适当调整。

实验证明了全息照相的
实际应用和光学原理。

【实验结论】全息照相是一种应用广泛的光学技术,可用于制作复杂物体的三维影像。

学习全息照相的原理和操作技能,有助于深入理解光学干涉和衍射现象。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告目录1. 实验目的1.1 研究对象2. 实验原理2.1 全息照相的基本原理2.2 全息照相的工作流程3. 实验材料3.1 全息照相设备3.2 感光胶片4. 实验步骤4.1 准备工作4.2 曝光4.3 显影5. 实验结果5.1 观察结果5.2 实验数据分析6. 实验讨论6.1 误差分析6.2 实验改进7. 实验结论实验目的研究对象本实验旨在通过全息照相物理实验,探究全息照相技术的基本原理和工作流程,加深对全息照相的理解。

实验原理全息照相的基本原理全息照相是一种基于干涉原理的照相技术,通过记录物体的全息图像来实现物体的三维再现。

全息照相的工作流程全息照相的工作流程包括记录全息图、显影、复原等步骤,其中记录全息图是实现全息照相的关键步骤。

实验材料全息照相设备本实验所使用的全息照相设备主要包括激光器、分束器、衍射镜、感光胶片等。

感光胶片感光胶片是记录全息图像的重要介质,其特性将直接影响全息照相的效果。

实验步骤准备工作1. 搭建好全息照相设备,并调试好各个部件。

2. 将要拍摄的物体放置在适当位置。

曝光1. 将激光器照射到物体上,产生干涉效应。

2. 记录全息图像,使感光胶片曝光。

显影1. 将感光胶片进行显影处理,使全息图像显现出来。

实验结果观察结果经过显影处理后,可以清晰地观察到记录的全息图像,其中包含了物体的三维信息。

实验数据分析通过分析全息图像的内容和质量,可以评估实验的效果,并获取有关被拍摄物体的信息。

实验讨论误差分析在全息照相过程中,可能会受到环境光干扰、器材问题等因素影响,导致全息图像质量下降。

实验改进为了提高全息照相效果,可以对设备进行优化,增加环境控制等措施,减小误差的影响。

实验结论通过全息照相物理实验,我们深入了解了全息照相技术的基本原理和实际应用,为今后的研究和应用奠定了基础。

全息照相实验报告

全息照相实验报告

近代物理实验报告《全息照相》
一、实验目的
1、掌握全息照相的基本原理和实验技术
2、掌握拍摄全息照相和再现信息的方法
3、了解全息照相技术的主要特点,并和普通照相进行比较
4、了解照相显影,定影,冲洗等暗室技术
二、实验仪器
相干光源、全息平台、光学元件(分束镜、反射镜、扩散镜、多维磁性微调架以及软尺等)、记录介质(底片)、暗室冲洗设备(显影液,定影液,冲洗设备和材料)
三、实验
原理利用光的干涉现
象把每个物点光波的振幅和相位信息转换成强度的函
数,在记录介质上以干涉图样的形式记录下来。

光的衍射——全息照相的再现
全息记录的主要特点
•立体感强
•具有可分割性
•同一张全息底片可重叠多个全息图
全息照相的拍摄条件
•光源:高度空间和时间相干性的光源,并有足够的功率,使用方便
•对系统的稳定性要求:整个系统组成一个刚体
•对光路的要求:光程差小
•对全息底片的要求:适合的记录介质
四、实验内容
(1)全息记录
1、调节光路
2、曝光照相
3、冲洗处理
(2)全息图像的观察
1、观察再现虚像
2、全息照相特点的研究
3、再现实像的观察
4、观察二次曝光全息照相。

全息照相实验报告

全息照相实验报告

全息照相实验报告(2)全息照相实验报告干长度, 否则两者不能相干, 无法在全息干板上获得干涉条纹。

(2) 参考光和物光的夹角的影响。

假如全息干板上干涉条纹的间距为d, 光源波长为λ。

根据干涉原理, d 与参考光和物光之间的夹角θ有关, 而干板分辨率η 与d 有关。

可以看出, θ角愈大, 所记录的干涉条纹就越细, 对干板的分辨率要求越高,故夹角θ不能太大。

而夹角θ对全息图再现象时的观察窗(视角) 有影响, 夹角大, 可在较大范围内从不同角度观察物象, 反之, 观察窗则小, 因此夹角θ也不能太小。

(3) 参考光和物光的光强比的影响。

全息照相是物光与参考光的双光束干涉. 对于一般双光束干涉来说, 如果2束光的光强相同, 干涉条纹可得到最大的对比度, 这对一般线性接受元件是合适的。

而对全息照相的记录介质来说, 曝光量( T) 和振幅(H) 透过率的特性曲线是非线性的, 在曲线两端发生奇变, 如图3所示, 产生较高阶的衍射光,使衍射效率降低。

干板的曝光特性另一方面, 当物光比参考光强, 斑纹比较显著, 产生较大量的晕轮光围绕零级衍射光, 降低了成象的光通量, 致使效率降低。

(4) 全息干板固定不牢或夹持位臵偏差大, 以及把有药面的一面与玻璃面放反, 都会造成实验的失败。

三、曝光与显影对实验结果的影响(1) 曝光时间的影响。

如果曝光时间太短, 底板上条纹太浅甚至没有, 复杂的衍射光栅无法形成, 当然也就无法再现像。

若曝光时间太长, 底板可能太黑, 光线的透过率降低。

另外, 曝光时间越长, 保持系统稳定性越难, 曝光时间内突然的躁声和振动会使拍摄失败[。

(2) 显影时间的影响。

显影的程度是否适当对全息图质量影响很大。

若显影时间太长, 全息干板发黑, 光线的透射率降低, 无法再现像; 而显影时间太短, 干板上条纹不能出现, 无法形成复杂的`衍射光栅, 甚至是一块透明玻璃片, 也无法再现像。

改进方法:光路的选择(1)单物光束反射、透射全息照相光路实验装臵如图1、图2所示[2],从激光器S发出的光波被分束镜T分成2束,一束经M1反射和凸透镜扩束后照射在被摄物体上,经物体反射( 图1 ) 或透射( 图2 ) 的光再照射到全息干板P上,这束光为物光波。

全息照片的摄制 实验报告

全息照片的摄制 实验报告

全息照片的摄制实验报告【实验目的】1. 掌握全息照相的原理2. 学习拍摄全息图的技术3. 了解全息照相的特点及全息技术的应用【实验仪器】全息实验台、半导体激光器、分束镜(7:3)、反射镜、扩束镜、载物台、底片夹、被摄物体、全息干板、曝光定时器、显影及定影器材等。

【实验原理】1.背景知识全息照相就是一种能够获得光场相位信息的技术。

全息照相通过将物体反射或散射光(物光)和参考光发生干涉,把来自物体的光波波阵面(物光波前)的振幅和位相信息以干涉条纹的形状、疏密和强度的形式记录在感光的全息干板上,因此保留了光波的全部信息。

在一定条件下,将所记录的全部信息完全再现出来,再现的物像是一个逼真的三维立体像。

2.全息照相的原理设想物体在空间的左侧。

光源照射物体,反射或散射光从物体表面出发,经过中间的平面传播到右侧。

根据惠更斯-菲涅耳原理,右侧的光场可以看成在中间平面的子波源发出的波的叠加。

因此,如果能够用某种方法产生一个光场,它与原始光场在中间平面附近相同(振幅和相位都相同),那么它向右传播,会在右边产生一个和原来的光场完全一样光场。

这时从右侧向左看过去,感觉和看一个实物没有任何区别。

全息照相就是通过复制一个面的光场达到复制空间光场的目的。

全息照相分为透射式全息和反射式全息两种。

透射式全息:由激光器发出激光束,通过分束镜BS 一分为二,其中透射光经反射镜M1反射和扩束镜L1扩束后照射到被摄物体上,然后经物体表面反射,照射到全息干板H 上,这束光称为物光。

而反射光经反射镜M2反射、扩束镜L2扩束后,直接照射到干板H 上,这束光称为参考光。

普通物理实验讲义2020 北京师范大学物理实验教学中心- 131 - 物光和参考光在干板H 上叠加,干涉形成明暗有规律的图样,干板上的感光介质可以记录下来这些图案。

反射式全息:其原理与透射式全息照相类似。

其特点是记录时物光和参考光分别从干板的前后方入射,再现时从干板的反射光看回去可以看到拍摄物。

全息技术照相实验报告

全息技术照相实验报告

一、实验目的1. 了解全息技术的基本原理和拍摄方法。

2. 掌握全息技术拍摄过程中的操作技能。

3. 通过实验,观察全息图像的再现效果,加深对全息技术原理的理解。

二、实验原理全息技术是一种记录和再现光波振幅和相位信息的照相技术。

其基本原理是利用光的干涉和衍射现象,将物体光波和参考光波进行干涉,形成干涉条纹,将干涉条纹记录在感光材料上,从而获得全息图像。

当用激光照射全息图像时,由于干涉条纹的存在,光波发生衍射,从而再现出物体的三维立体图像。

三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 半导体激光器3. 分束镜4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 底片夹8. 被摄物体9. 全息干板10. 曝光定时器11. 显影及定影器材四、实验步骤1. 搭建实验装置:将全息实验台、半导体激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器连接好,确保光路畅通。

2. 调整光路:根据实验要求,调整光路参数,使物光束和参考光束满足干涉条件。

3. 拍摄全息图像:a. 将被摄物体放置在载物台上,调整物体位置,确保物体与全息干板之间的距离适中。

b. 开启激光器,调节曝光时间,使全息干板充分感光。

c. 拍摄全息图像,记录曝光参数。

4. 显影及定影:将拍摄好的全息干板进行显影和定影处理,以增强图像质量。

5. 观察全息图像:a. 用激光照射全息图像,观察再现效果。

b. 从不同角度观察全息图像,比较立体效果。

五、实验结果与分析1. 通过实验,成功拍摄出全息图像,并观察到再现的三维立体效果。

2. 实验过程中,调整光路参数和曝光时间对全息图像的质量有很大影响。

合适的参数可以使全息图像更加清晰、立体感更强。

3. 全息技术在艺术、防伪、光学测量等领域具有广泛的应用前景。

六、实验总结本次实验使我们对全息技术的基本原理和拍摄方法有了深入的了解,掌握了全息图像的再现效果。

在实验过程中,我们学会了调整光路参数和曝光时间,提高了实验技能。

全息技术在现代社会具有广泛的应用价值,通过本次实验,我们对全息技术有了更加浓厚的兴趣。

全息照相实验报告

全息照相实验报告

全息照相实验报告实验目的1.了解全息照相的基本原理;2.学习全息照相的实验技术,拍摄合格的全息图实验原理一.透射式全息照相1.全息记录将物光和参考光的干涉条纹用感光底片记录下来,即记录了底片所在位置物光波前的振幅和相位光可看作由物体上各点所发出的球面波的叠加。

P(x0,y0,z0)发出的球面波为设感光底片所在平面为z=0,则此平面上物光波前为若参考光为一束平面波,其传播方向在y-z 平面上,且与底片法线成α角,z=0 处参考光波前可表示为底片上总复振幅分布为底片上的光强分布则为以上式得或适当控制曝光量及显影条件,可以使全息图的振幅透过律t与曝光量E(正比于光强I)成线性关系,即式中t0和β为常数。

全息照相和普通照相的区别:(1)普通照相中,物通过透镜成像在底片上,物、像之间有点点对应关系。

全息照相中不用成像透镜,物、像之间不存在点点对应关系。

物上每一点发出的球面波照在整个底片上。

反之,底片上每一点又记录了所有物点发出的光波。

(2)普通照相中,底片记录的是光强分布,而全息底片记录的则是物光和参考光的干涉条纹光强有极大值光强有极小值干涉条纹的反衬度γ定义为对于一定的参考光(Ar为已知),γ取决于A0。

干涉条纹的反衬度γ反映了物光振幅A0,而干涉条纹的间距则决定于φ0−φr随位置变化的快慢。

也就是说,对一定的φr来说,干涉条纹的间距和取向反映了物光波前的相位分布φ0(x,y)因此底片记录了干涉条纹,也就是记录了物光波前的全部信息-振幅A0和相位φ0整个物是由无数个点光源所组成,因而整个全息图就是无穷多个球面波与参考波干涉所组成的复杂干涉条纹。

2.物光波前的重现用一束与参考光完全相同(即波长和方向相同)的平面波照在全息图上,则在z=0平面上全息图透射光的复振幅分布为将之前式子代入得到这样,透过全息图以后z=0平面上波前可以分成为上式所表示的三项。

第一项0级衍射,平面波。

第二项+1级衍射,重现了和原来物体发出的光波完全一样的波前,虚像,球面发散波。

全息摄影实验实验报告

全息摄影实验实验报告

全息摄影实验实验报告全息照相实验实验报告物理与光电工程学院光电信息技术实验报告姓名:张皓景学号:20111359069班级:光信息科学与技术专业2011级2班实验名称:全息照相实验任课教师:裴世鑫一、实验目的1(了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。

2(学习全息照相的拍摄方法和实验技术。

3(了解全息照相再现物像的性质、观察方法。

二、实验仪器三、实验装置示意图45底片图1 全息照相光路四、实验原理全息照相是一种二步成像的照相技术。

第一步采用相干光照明,利用干涉原理,把物体在感光材料(全息干版)处的光波波前纪录下来,称为全息图。

第二步利用衍射原理,按一定条件用光照射全息图,原先被纪录的物体光波的波前,就会重新激活出来在全息图后继续传播,就像原物仍在原位发出的一样。

需要注意的是我们看到的“物”并不是实际物体,而是与原物完全相同的一个三维像。

1(全息照相的纪录——光的干涉由光的波动理论知道,光波是电磁波。

一列单色波可表示为:x?Acos(?t???2?r?) (1)式中,A 为振幅,ω 为圆频率,λ 为波长,φ 为波源的初相位。

一个实际物体发射或反射的光波比较复杂,但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加:x??Acos(?it??i?i?1n2?ri?i) (2)因此,任何一定频率的光波都包含着振幅(A)和位相(ωt+φ-2πr/λ)两大信息。

全息照相的一种实验装置的光路如图(1)所示。

激光器射出的激光束通过分光板分成两束,一束经透镜扩束后照射到被摄物体上,再经物体表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上,这部分光叫物光。

另一束经反射镜改变光路,再由透镜扩大后直接投射到全息干版上,这部分光称为参考光。

由于激光是相干光,物光和参考光在全息底片上叠加,形成干涉条纹。

因为从被摄物体上各点反射出来的物光,在振幅上和相位上都不相同,所以底片上各处的干涉条纹也不相同。

强度不同使条纹明暗程度不同,相位不同使条纹的密度、形状不同。

全息照相实验报告(完全版)

全息照相实验报告(完全版)

实验5.5 全息照相实验分析:在这次光学实验中,拍出来的全息照片图像模糊,而且曝光范围小,基本算失败,对此我觉得我们必然在某处有错误,或者是由于实验仪器造成,因此我展开分析,实验失败原因可能有:1.在曝光过程中有振动或位移,由于全息图上所记录的是参考光和物光的干涉条纹, 而这些条纹非常细, 在曝光过程中, 极小的振动和位移都会引起干涉条纹的模糊不清, 甚至使干涉条纹完全不能记录下来。

2.没有更好的调整好参考光和物光的光程差。

参考光和物光的光程差不能太大也不能太小, 不能大于所用激光的相干长度, 否则两者不能相干, 无法在全息干板上获得干涉条纹。

3.没有更好的调整好参考光和物光的夹角。

假设全息干板上干涉条纹的间距为d, 光源波长为λ。

根据干涉原理, d 与参考光和物光之间的夹角θ关系为, 而干板分辨率η 与d 的关系为。

可以看出, θ愈大, 所记录的干涉条纹就越细, 对干板的分辨率要求越高,故夹角θ不能太大。

而夹角θ对全息图再现像时的观察窗(视角) 有影响, 夹角大, 可在较大范围内从不同角度观察物象, 反之, 观察窗则小, 因此夹角θ也不能太小。

4.光路中使用过多反光镜导致光强过小,从而影响干涉效果。

5.曝光时间没有控制得很好,曝光时间太长, 导致干板太黑, 光线的透过率降低。

C C6.在用清水清洗干版时水温没有严格控制在30-32,影响实验结果。

7.在显影定影时,冲洗时间不够,导致成像范围过小,成像不清晰。

实验结论:实验中获得清晰的再现像的关键是要选用具有良好的相干性和稳定性的激光作为光源。

光路的调整更是至关重要的。

一个好的光路,既要使物光和参考光能够发生干涉,还要保证干涉条纹间隔清晰,反差合适。

所以要首先调整好物光和参考光的光程,以保证干涉能够发生,然后再调整物光与参考光束之间的夹角及物光和参考光的光强比,保证全息照片的清晰度和反差。

另外,在曝光时系统要稳定。

大物实验报告——全息照相

大物实验报告——全息照相

全息照相实验报告一、实验目的与实验仪器实验目的1、了解全息照相的基本原理。

2、掌握全息照相方法及底片冲洗方法。

3、观察物像再现。

实验仪器激光器、成套全息照相光具元件及隔震光学平台、白屏(用以接收光和观察干涉条纹图样)、硅光电池及电压表、全息干板、被照物体、显影液和定影液等。

二、实验原理(要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式)1、全息记录全息照相的光路图如图所示。

用激光照射物体,物体因漫反射而发出物光波;用同一激光束经分束镜分出的另部分光直接照射到底板上,即参考光波。

这样在记录光信息的底板上光强的分布就是物光波和参考光波干涉形成的干涉条纹,在底板上各点的强度取决于各点的振幅和相位,因而底板上就保留了物光波的振幅和相位分布的信息。

2、物像再现底板经过曝光冲洗以后,形成各处透光率不相同的全息照片,它相当于一个复杂的光栅。

光透过这样的全息照片时,振幅及相位一般都要发生变化。

令t= 透过光的复振幅/入射光的复振幅t= t0-KI通常,再照光与拍摄全息照片的参考光束R相同,透过的光波用W表示,则W=tR=t0R-KIRW=t0R-KR(I0+IR+OR*+O*R)=[t0-K(I0+IR)]R-KIRO-KRO*R右边每一项代表透过全息照片的一个衍射波。

第一项是按一定比例重建的参考波,第二项是按一定比例重建的物光波,按惠更斯原理继续传播,与原来物体在原来位置发出的光波相同,相位改变180°。

因此,全息照片后面的观察者对着这个光波方向观察时,可以看到原来物体的三维立体像,而且改变方向,可以看到物体各部分之间相对位置的变化。

第三项与物光波的共轭光波有关,称为孪生波。

三、实验步骤(要求与提示:限400字以内)1、全息图拍摄1) 按图所示配置光路系统并满足下列条件:a. 物光束和参考光束由分束镜至感光板之间的光程应大致相等。

b. 用扩束镜将物光束扩展到使整个被摄物都能受到光照,参考光束也应扩展使感光板有均匀的光照。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告全息照相物理实验报告引言:全息照相是一种利用激光光源记录并再现物体三维信息的技术。

它在物理学和光学领域具有重要的应用价值。

本实验旨在通过实际操作,了解全息照相的原理和实验过程,并观察全息图像的特点。

实验材料和仪器:1. 激光器:用于产生相干光源的激光器,波长为632.8纳米;2. 全息板:用于记录和保存全息图像的特殊光敏材料;3. 物体:选择具有明显轮廓和细节的物体,如一个小雕塑;4. 干燥器:用于保持全息板的干燥状态;5. 光学台:用于支撑和调整实验仪器。

实验步骤:1. 准备工作:将全息板放入干燥器中,确保其表面干燥无尘;2. 激光照明:将激光器调整至合适的位置和角度,照射到全息板上;3. 物体设置:将物体放置在激光器的照射范围内,调整物体的位置和角度,使其轮廓清晰可见;4. 曝光时间:调整激光器的曝光时间,使物体的全息图像能够被完整地记录在全息板上;5. 感光过程:将全息板从干燥器中取出,放置在黑暗的环境中,进行感光过程;6. 固定全息图像:将感光后的全息板放入定影液中,固定全息图像;7. 冲洗全息板:用流动的水冲洗全息板,去除定影液的残留物;8. 干燥全息板:将冲洗后的全息板放入干燥器中,使其完全干燥;9. 全息图像再现:将全息板放入适当的光源下,观察并记录全息图像的再现效果。

实验结果和讨论:通过以上实验步骤,我们成功地记录并再现了一个小雕塑的全息图像。

观察全息图像时,我们发现它具有以下特点:1. 三维效果:与传统的二维照片不同,全息图像具有明显的三维效果。

观察时,我们可以从不同的角度看到物体的不同部分,仿佛物体真实地悬浮在空中。

2. 深度感:全息图像中的物体具有明显的深度感。

我们可以清晰地看到物体前后的空间关系,感受到物体的远近。

3. 全息干涉条纹:全息图像的背景通常会出现干涉条纹,这是由于全息照相原理中的干涉效应所导致的。

这些干涉条纹增加了全息图像的艺术感和科学美感。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理和操作方法。

2. 掌握全息照相的拍摄技巧和数据处理方法。

3. 观察并分析全息图像的再现效果。

二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理,将物体的三维信息记录在感光材料上,并通过特定的光照条件再现物体的三维图像的摄影技术。

其基本原理如下:1. 干涉原理:全息照相利用两束相干光(参考光和物光)的干涉,在感光材料上形成干涉条纹,这些条纹记录了物体的三维信息。

2. 衍射原理:再现时,利用衍射原理,使全息图上的干涉条纹重新形成干涉,从而再现物体的三维图像。

三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 激光器(氦氖激光器)3. 分束器4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 被摄物8. 快门9. 干板架10. 全息干板11. 显影液12. 定影液13. 暗房设备四、实验步骤1. 搭建实验装置:按照实验要求,将全息实验台、激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台等设备安装调试好。

2. 拍摄全息图像:- 将被摄物放置在载物台上,调整其位置和角度,使参考光和物光能够同时照射到被摄物上。

- 打开激光器,调整光路,使参考光和物光在分束器处汇合,形成干涉条纹。

- 调整干板架的高度,使全息干板与干涉条纹垂直。

- 打开快门,曝光一段时间,记录下干涉条纹。

3. 冲洗全息干板:- 将曝光后的全息干板放入显影液中,进行显影处理。

- 显影完成后,将干板放入定影液中,进行定影处理。

4. 观察再现图像:- 将冲洗好的全息干板放置在光源前,调整光源的角度和距离,观察再现的三维图像。

五、实验结果与分析1. 全息图像的拍摄:通过调整被摄物、参考光和物光的位置和角度,成功拍摄到全息图像。

2. 冲洗全息干板:按照实验要求,对全息干板进行显影和定影处理,得到清晰的全息图像。

3. 再现图像:通过调整光源的角度和距离,成功再现被摄物的三维图像。

六、实验结论1. 全息照相是一种记录和再现物体三维信息的高新技术,具有广泛的应用前景。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告实验目的,通过全息照相实验,观察全息照相的原理和特点,加深对全息照相技术的理解。

实验仪器,激光器、分束镜、准直器、全息板、物镜、CCD相机等。

实验原理,全息照相是一种记录物体的全息图像,然后再通过光的干涉重建出物体原来的全息图像的技术。

全息照相的原理是利用激光的相干性,将物体的全息图像记录在全息板上,再通过光的干涉原理,将全息图像重建出来。

实验步骤:1. 准备工作,将激光器、分束镜、准直器等仪器连接好,并调整好位置。

2. 拍摄全息图像,将物体放置在全息板的前方,利用激光器照射物体,使得物体的全息图像记录在全息板上。

3. 全息图像重建,将记录有全息图像的全息板放置在重建光路上,通过干涉原理,将物体的全息图像重建出来。

4. 观察实验现象,通过CCD相机等设备观察重建出的全息图像,观察全息图像的特点和细节。

实验结果:通过实验观察和记录,我们发现通过全息照相技术记录的全息图像具有以下特点:1. 三维效果,全息图像记录了物体的全息信息,因此在重建时能够呈现出物体的三维效果,使得观察者可以从不同角度观察物体。

2. 可以捕捉细节,全息图像能够捕捉到物体的微小细节,使得重建出的图像非常清晰,细节丰富。

3. 具有全息图像的独特性,每个全息图像都是独一无二的,因为它记录了物体的全息信息,因此每个全息图像都具有其独特的特点。

实验结论,通过本次实验,我们深入了解了全息照相的原理和特点,全息照相技术具有独特的优势,可以应用于三维成像、安全防伪等领域,具有广阔的应用前景。

实验注意事项:1. 在进行全息照相实验时,需要注意激光的安全使用,避免直接照射到眼睛。

2. 调整仪器时需要小心操作,避免损坏实验仪器。

3. 实验结束后,需要及时清理实验现场,保持实验室的整洁。

通过本次实验,我们对全息照相技术有了更深入的了解,相信在今后的学习和科研中,我们能够更好地运用全息照相技术,为科学研究和工程应用做出更大的贡献。

全息照相论文实验报告

全息照相论文实验报告

一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理和实验技术。

2. 掌握全息照相的拍摄方法及底片冲洗技巧。

3. 通过实验观察物象再现,理解全息照相的三维立体特性。

二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录物体光波信息,并再现三维立体图像的摄影技术。

与普通照相不同,全息照相记录的是物体光波的振幅和相位,从而可以再现物体的三维立体图像。

实验中,使用激光器产生相干光,通过分束器将光分为参考光和物光。

参考光直接照射到全息干板上,而物光则照射到物体上,经过物体反射后照射到全息干板上。

参考光和物光在干板上发生干涉,形成干涉条纹。

这些干涉条纹记录了物体的光波信息。

在观察全息图时,通过适当的光照和角度调整,可以观察到物体的三维立体图像。

这是因为干涉条纹具有衍射特性,可以产生物体的虚像。

三、实验仪器1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 高频滤波器4. 扩束透镜(两个)5. 分束器6. 反射镜(两个)7. 全息型干版8. 显影液和定影液9. 暗房设备四、实验步骤1. 将全息干版放置在防震光学平台上,调整激光器,使激光束通过分束器。

2. 调整分束器,使一部分激光束作为参考光照射到全息干板上,另一部分激光束作为物光照射到物体上。

3. 调整反射镜和扩束透镜,使参考光和物光在干板上发生干涉,形成干涉条纹。

4. 关闭激光器,将干板取出,放入暗室中进行显影、停影、定影等处理。

5. 显影后,将干板取出,进行水洗和冷风干燥。

6. 在白光下观察全息图,调整观察角度,观察物体的三维立体图像。

五、实验结果与分析1. 干板上形成了清晰的干涉条纹,表明实验成功记录了物体的光波信息。

2. 在白光下观察全息图,可以清晰地看到物体的三维立体图像,证明了全息照相的再现效果。

六、实验讨论1. 实验过程中,曝光时间、显影时间等参数对实验结果有较大影响。

需要根据实际情况调整参数,以获得最佳的实验效果。

2. 全息照相技术具有广泛的应用前景,如三维显示、光学存储等。

全息照相实验实验报告

全息照相实验实验报告

全息照相实验实验报告一、实验目的1.了解全息照相的工作原理;2.学习制作全息照相所需要的基础知识和技术;3.运用已学知识和技术,制作出高质量的全息照片。

二、实验原理全息照相即利用光的干涉、衍射、折射等现象记录并再现物体的全息图像。

全息照相的基本原理是用两束光线照射物体,一束称为物光,照射到物体,另一束称为参考光,不经过物体直接照射到全息记录介质上,两束光经干涉后形成全息图像。

全息图像保存了物体的全部信息,可作为物体的三维图像库进行观察和研究。

三、实验仪器1. 全息照相实验装置2. 全息记录介质:全息板3. 激光器:氦氖激光器4. 其它辅助设备。

四、实验步骤1. 准备相应器材和全息记录介质,将氦氖激光器调节好光的功率和束宽。

2. 调整全息照相实验装置的摆放位置,使得光线照射到物体,将物体放置于全息记录介质和激光器之间。

3. 将激光器调节到最适合的波长,对全息记录介质进行照明。

4. 调节两组光线的方向和位置,使得两束光线光程差稳定不变。

注意避免发生光程差变化,使光线的干涉相位发生变化。

5. 进行全息照相拍摄并记录。

在全息记录介质上形成干涉条纹,称为全息图像。

6. 将全息图像进行显影并制作成全息照片。

五、实验结果通过本次实验,我们成功制作出了一张高质量的全息照片。

该照片能够清晰地呈现物体的三维效果和细节,能够为我们提供更全面、更真实的物体图像和信息,方便我们进行观察和研究。

同时,也使我们更加深入地了解了全息照相技术的原理和制作方法。

六、实验心得本次实验是我们对全息照相技术的一次实践和尝试,不仅加深了我们对该技术的认识和了解,也让我们更加熟悉了实验中所用到的器材和技术。

通过实际操作过程,我们深刻感受到实验是理论与实践相结合的过程,只有通过实践才能更好地掌握理论知识,反之亦然。

因此,在今后的学习中,我们将更加注重实践操作,充分利用好实验这一重要的学习手段,不断提高自己的实践技能和科学素养。

全息技术实验报告

全息技术实验报告

学生实验报告四、实验数据整理与归纳(数据、图表、计算等)五、实验结果与分析:拍出来的全息照片图像模糊, 而且曝光范围小, 基本算失败。

分析实验失败原因有:1.在设置光路扩束时, 没有很好地把激光源发出的光扩束为平行光, 导致相干效果下降, 图像不清晰。

2. 光路中使用过多反光镜导致光强过小, 从而影响干涉效果。

3.曝光时间没有控制得很好, 估计是曝光过短, 导致成像不清晰六、实验心得:我做了全息照相的实验, 体会颇深。

我了解了全息技术的发展历史和实际应用, 全息照相的特点和基本原理, 我知道怎么搭设实验光路, 还逐步掌握了拍摄全息照片的技术, 学会了全息照片的再现方法。

七、思考题:1.与普通照相比较, 全息照相有哪些特点?答:全息照相与普通照相相比较, 特点有:a.全息照相是以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础, 借助于参考光波记录物光波的振幅与位相的全部信息, 在记录介质(如感光干版)上得到的不是物体的像, 而只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密干涉条纹, 称之为全息图。

条纹的明暗程度和图样反映了物光波的振幅与位相分布, 好象是一个复杂的衍射光栅, 只有经过适当的再照明才能重建原来的物光波。

b.全息照片在适当的照明下重建物光波与原来的物光波具有相同的深度和视差。

改变观察的位置, 就可以看到景物被遮拦的物体, 观察近距离的物体, 眼睛必须重新调焦。

c.把全息照片分成小块, 其中每一小块都可以再现整个图象。

因为照片上每一点都受到参考光和被摄物体所有部分的光的作用, 所以这些点就用编码的形式包含了整个图象的信息。

但是当小块逐渐减小时, 分辨率逐渐变差。

这是因为分辨率是成像系统孔径的函数。

d.全息照片可以用接触法复制, 但无正负片之分, 不论是原来的还是复制的都再现被摄物体的正像。

而且无论照明乳剂的反差特性如何, 再现影象的反差同原物体的反差都非常接近。

e.全息照片绕垂直轴线转, 引起一个倒转的像, 让全息照片绕一水平轴线旋转, 也产生一个倒转的像, 但让全息照片绕一个垂直与全息图平面的轴线转, 则不引起像的倒转。

全息实验报告单

全息实验报告单

实验名称:全息照相实验实验日期:____年__月__日实验地点:____实验室实验人员:____(姓名),____(学号),____(班级)指导教师:____(姓名)一、实验目的1. 了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。

2. 掌握全息照相的拍摄方法和实验技术。

3. 学习如何记录和再现物体的三维图像。

4. 分析全息图的成像质量,探讨影响全息图效果的因素。

二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录和再现物体光波波前信息的照相技术。

其基本原理如下:1. 参考光束与物光束的干涉:实验中,使用激光器产生相干光束,通过分束镜分为两束,一束作为参考光束,另一束照射到被摄物体上,形成物光束。

2. 干涉条纹的形成:物光束与参考光束在空间中相遇,发生干涉,形成干涉条纹。

这些干涉条纹记录了物体的三维信息。

3. 全息图的记录:干涉条纹通过全息干板记录下来,形成全息图。

4. 全息图的再现:将全息图置于合适的位置,用参考光束照射,通过衍射现象,再现出物体的三维图像。

三、实验仪器1. 全息实验台2. 激光器3. 分束镜4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 被摄物体8. 全息干板9. 显影及定影器材10. 曝光定时器四、实验步骤1. 将全息实验台调整至合适的位置,确保激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器安装正确。

2. 将被摄物体放置在载物台上,调整其位置,确保物体与激光束的垂直距离适中。

3. 打开激光器,调整分束镜、反射镜、扩束镜等仪器的位置,使参考光束和物光束相互干涉。

4. 将全息干板放置在记录位置,调整曝光时间,确保干涉条纹清晰可见。

5. 关闭激光器,取出全息干板,进行显影和定影处理。

6. 将处理好的全息图置于合适的位置,用参考光束照射,观察再现的三维图像。

五、实验结果与分析1. 全息图的成像质量较好,再现物体的三维图像清晰可见。

2. 通过调整实验参数,如参考光束与物光束的夹角、全息干板的位置等,可以观察到不同效果的全息图。

全息照相与信息光学实验报告参考模板

全息照相与信息光学实验报告参考模板

全息照相与信息光学实验报告0 / 7一. 实验目的1. 了解全息照相的基本原理,熟悉反射式全息照相和透射式全息照相的基本技术和方法。

2. 掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能。

3. 通过全息照片的拍摄和冲洗,了解有关照相的一些基本知识,拍摄合格的全息图。

二. 实验原理1. 反射式全息照相反射式全息照相也称为白光重现全息照相,这种全息照相用相干光记录全息图,而用“白光”照明得到重现像。

由于重现时眼睛接收的是白光在底片上的反射光,故称为反射式全息照相。

这方法的关键在于利用了布拉格条件来选择波长。

2. 透射式全息照相所谓透射式全息照相是指重现时所观察和研究的是全息图透射光的成像。

这里将重点讨论以平行光作为参考光,对物光和参考光夹角较小的平面全息图的记录及再现过程。

最后再简单介绍球面波作参考光的全息照相以及体积全息照相。

1) 全息记录2) 物光波前的重现全息图右侧空间并无光源,因而光场就唯一地决定于z =0处波前。

因而0级和±1级三束光从传播方向上是分离的。

0级衍射近似于一束平面波,其传播方向与全息图法线成α角。

+1级衍射则是一束球面发散波,其源点就是原来物光点源所在位置。

由于点源不是在透射光场内,因而形成虚像。

第三束光则是一束会聚的球面波,其会聚点就是实像的位置,由于波前有一项附加相位因子 相当于这束球面波传播方向有一附加角度变化,很小时,这角度近似于2α。

三.实验仪器全息照相与信息光学实验报告光学平台,半导体激光器及电源,快门及定时曝光器,扩束透镜,反射镜,光功率计,全息干板,三枚硬币。

四.实验条件为了照好一张全息图必须具备下列几个基本条件:(1)一个很好的相干光源。

全息原理是在1948年就已提出,但由于没有合适的光源而难以实现。

激光的出现为全息照相提供了一个理想的光源。

这是因为激光具有很好的空间相干性与时间相干性。

本实验用650半导体激光器,其相干长度约为20cm。

为了保证物光和参考光之间良好的相干性,应尽可能使两束光光程相等。

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编号:QC/RE-KA5121全息照相实验报告标准范本The new situation in operation, especially the emergency, makes the information open and transparent by reporting the details, and then forms a closer cooperative relationship.(工作汇报示范文本)编订:________________________审批:________________________工作单位:________________________全息照相实验报告标准范本使用指南:本报告文件适合在为规范管理,让所有人员增强自身的执行力,避免自身发展与集体的工作规划相违背,按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度,快速掌握所需了解情况的效果。

文件可用word任意修改,可根据自己的情况编辑。

【实验目的】1.了解全息照相的基本原理。

2.掌握全息照相以及底片的冲洗方法。

3.观察物象再现。

【实验仪器】防震光学平台、氦氖激光器、高频滤波器)、扩束透镜(两个)、分束器、反射镜(两个)、全息Ⅰ型干版、显影液和定影液及暗房设备。

【实验原理】全息照相与普通照相无论是在远离上还是在方发生都有本质的区别。

普通照相是用几何光学的方法记录物体上各点的发光强度分部,得到的是二维平面像,像上各点的照度与物体上的各点发光强度一一对应。

而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波(即物体上各点发出的光波的叠加),借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相(周相)分布,即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。

此时,记录信息底片上得到的不是物体的像,而是细密的干涉条纹,就好像一个复杂无比的衍射光栅,必须经过适当的再照明,才能重建原来的无广播,从而再现物体的三维立体像。

由于底片上任何一小部分都包含整个物体的信息,因此,只利用拍摄的全息底片的一小部分也能再现整个物像。

1.全息记录全息照相的光路图如下图所示:感光底板用激光光源照射物体,物体因漫反射发出物光波。

波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。

我们用O表示物光波没一点的复振幅与相位。

用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上,这个光波称为参考光波,它的振幅和相位也是空间坐标的函数,其复振幅和位相用R表示,草考光通常为平面或球面波。

这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。

叠加后的复振幅为O+R,如图从而底板上各点的发光强度分布为I(O R)(O*R*)OO*RR*OR*O*R IO IR OR*O*R(式1)式子中,O*与R*分别是O和R的共轭量;I。

,IR分别为物光波和参考光波独立照射底版时的放光强度。

2.物相再现3.底板经过曝光冲洗后,形成各处透光率不同的全息照片,它相当于一个复杂的光栅。

一般来说,光透过这样的全息照片时,振幅以及位相都要发生变化。

如果令t=透过光的复振幅/入射光的复振幅(式2)则复振幅透过率t一般为复数。

但对于平面吸收型全息照片t为实数。

如果曝光及冲洗合适,可使得t t0KI (式3)物象再现是用光照射已经摄制好的全息照片并观察透过光。

这个过程称为波前重现,通常再照光与拍摄全息照片的参考光束R相同,因此,透过的光波的复振幅与位相用W表示,则:(式4)W t0R KR(I0IR OR*O*R)[t0K(I0IR)]R KIRO KRO*R第一项与参考波R成正比,是按一定比例重建的参考波,或者说是直接透过再找光相当于零级衍射波。

第二项与原来的物光成正比,是按一定比例重建的物光波,相当于一级衍射波。

这个光波根据惠更斯原理继续传播,与原来物体在原来位臵发出的光波相同,仅仅是振幅按一定比例改变,位相改变180度。

因此全息照片后面的观察者对这个光波方向观察时,可以看到原来物体的三维立体像。

如图所示:全息照片一级衍射波人眼观察第三项与物光波的公轭光波O*有关。

它是因衍射而产生的另一个一级衍射波,称为孪生波。

这意味着在须向的相反一侧会聚称一个共轭的实像。

【实验内容与测量】1.全息照相(1)设计光路系统如下图,打开激光光源预热,激光器的电流指示为6~7mA,光路系统应该满足下列条件:①物光束和参考光束由分光板至感光版之间的光程大致相等②用透镜将物光束扩展到保证整个被摄物都能受到光照,参考光束也应扩展使感光板有均匀光照③照在感光板上的物光束和参考光束之间的夹角在30~50之间为宜④参考光束应强于物光束,在放感光板的地方她们的强度比约为3:至5:1(2)关闭室内照明灯,用光电池测量放感光板处参考光束和物光光束的强度,以检验发光强度比是否符合要求。

曝光时间应该控制在20~60s之间。

(3)上快门,调好曝光定时器的曝光时间,装感光板。

使乳胶面向着入射光,静臵几分钟使防震台不振动后曝光。

(4)显影和定影。

显影液用D-19显影液,显影时间为2min。

取出感光板后用自来水冲洗。

然后放在定影液中……再水洗2~3min即可观察物象再现。

2.物象再现1)用激光照射全息照片的正面。

尽可能使光照方向与原来参考光束方向一致,从照片反面观察物象。

2)用1)的方法观察到正立的三维图象后,旋转全息照片180度,使其反面被激光照射。

3)用自己所想的方法观察全息照片。

【实验心得】光学实验中光路调节注意事项。

整个调试光路的过程中是分别依次加入光学元件遵循的原则:每两个光学元件始终保持等高,共轴【数据处理实验结论】在这次光学实验中,对于再现像的观察我们没有得到再现像的实验结果,对此我觉得我们必然在某处有错误,或者是由于实验仪器造成,因此我展开分析,下面是一些分析结果。

实验中决定成功的因素:一、系统稳定性对实验结果的影响由于全息图上所记录的是参考光和物光的干涉条纹, 而这些条纹非常细, 在曝光过程中, 极小的振动和位移都会引起干涉条纹的模糊不清, 甚至使干涉条纹完全不能记录下来。

二、光路对实验结果的影响(1) 参考光和物光的光程差的影响。

参考光和物光的光程差[ 1 ]不能太大, 不能大于所用激光的相干长度, 否则两者不能相干, 无法在全息干板上获得干涉条纹。

(2) 参考光和物光的夹角的影响。

假如全息干板上干涉条纹的间距为d, 光源波长为λ。

根据干涉原理, d 与参考光和物光之间的夹角θ有关, 而干板分辨率η 与d 有关。

可以看出, θ角愈大, 所记录的干涉条纹就越细, 对干板的分辨率要求越高, 故夹角θ不能太大。

而夹角θ对全息图再现象时的观察窗(视角) 有影响, 夹角大, 可在较大范围内从不同角度观察物象, 反之, 观察窗则小, 因此夹角θ也不能太小。

(3) 参考光和物光的光强比的影响。

全息照相是物光与参考光的双光束干涉. 对于一般双光束干涉来说, 如果2束光的光强相同, 干涉条纹可得到最大的对比度, 这对一般线性接受元件是合适的。

而对全息照相的记录介质来说, 曝光量( T) 和振幅(H) 透过率的特性曲线是非线性的, 在曲线两端发生奇变, 如图3所示, 产生较高阶的衍射光,使衍射效率降低。

干板的曝光特性另一方面, 当物光比参考光强, 斑纹比较显著, 产生较大量的晕轮光围绕零级衍射光, 降低了成象的光通量, 致使效率降低。

(4) 全息干板固定不牢或夹持位臵偏差大, 以及把有药面的一面与玻璃面放反, 都会造成实验的失败。

三、曝光与显影对实验结果的影响(1) 曝光时间的影响。

如果曝光时间太短, 底板上条纹太浅甚至没有, 复杂的衍射光栅无法形成, 当然也就无法再现像。

若曝光时间太长, 底板可能太黑, 光线的透过率降低。

另外, 曝光时间越长, 保持系统稳定性越难, 曝光时间内突然的躁声和振动会使拍摄失败[。

(2) 显影时间的影响。

显影的程度是否适当对全息图质量影响很大。

若显影时间太长, 全息干板发黑, 光线的透射率降低, 无法再现像; 而显影时间太短, 干板上条纹不能出现, 无法形成复杂的衍射光栅, 甚至是一块透明玻璃片, 也无法再现像。

改进方法:光路的选择(1)单物光束反射、透射全息照相光路实验装臵如图1、图2所示[2],从激光器S发出的光波被分束镜T分成2束,一束经M1反射和凸透镜扩束后照射在被摄物体上,经物体反射( 图1 ) 或透射( 图2 ) 的光再照射到全息干板P上,这束光为物光波。

另一束经M2反射和扩束后直接照射在全息干板P上,这束光为参考光波。

由于这2束光是相干的,所以在全息干板上就形成明暗相间的干涉条纹并被记录。

条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布情况,而条纹明暗的反差反映了物光的振幅。

感光底片上将物光的信息都记录下来,经过显影、定影处理后,便形成与光栅相似结构的全息图,即全息照片。

优点:实验装臵简单,照射到物体上的光较强,容易控制物光和参考光的光比,再现照片反差大,轮廓分明。

缺点:由于被摄物体不是平面物体,而光又是沿线传播的,所以物体不能被全部照亮,干板上记录的影像信息只是物光束能照射到的部分,其他部分的像是暗的,照片层次较差。

(2)双物光束漫反射全息照相光路为了克服单物光束拍摄全息照片的缺点,可以用2束光照射物体,照亮原单束光照不到的地方[3],并在想突出表现的部位打上较强的光,从而使全息片层次更丰富,表现力更强。

从全息照相的原理考虑,物光束和参考光束必须是相干光,因此,它们必须来自同一光源,从同一光束中分离出来。

在单光束光路中又增加一个分束器T1,将原来的物光束一分为二,再经过反射镜1 M′ 、1 M′′从2个不同方向照射到被摄物体。

光路如图3所示,其中T1为50%的分束器,1 M′ 和1 M′′为新增加的反射镜,1 L′′为第二束光的扩束器。

优点:克服了单光束光路在光线不能到达的地方产生暗区的缺点,使全息照片影像更清晰,层次更丰富。

缺点:实验装臵较复杂,光路调整耗时较多。

(3)多物光束漫反射全息照相光路用普通照相机拍摄物体时,为了使照片层次丰富,或为突出表现某种特殊效果时,摄影师往往用多束光来照射被摄物体。

全息照相也可以借鉴该方法,例如用透射全息照相光路,给物体一个背景光,光路如图4所示,使全息照片出现很强的立体感。

优点:全息照片影像层次更加丰富,并有很强的立体感。

缺点:实验装臵更为复杂,光路和每个光束的光比调整较为困难。

另外的具体做法有:一、保证拍摄系统的稳定对于我们所用的激光波长为632. 18 nm的HJ 2Ⅱ型氦氖激光器, 在曝光过程中, 必须保证拍摄系统的移动不得超过干涉条纹间距的1 /4。

我们实验室用的是GSZ 2 Ⅱ型光学实验平台, 全息台上的所有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台钢板上。

将各光学元件夹持稳定, 将被照物体粘牢在载物台上或夹紧在架上, 将曝光定时器离开全息台放臵。

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