完整word版,全息照相实验报告
大物实验报告——全息照相
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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。
全息照相实验报告
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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。
全息照相实验报告(完全版).docx
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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。
精品策划书。
全息照相的实验报告
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全息照相的实验报告全息照相的实验报告引言:在现代科技的快速发展中,全息照相作为一种新兴的图像记录技术,引起了广泛的关注和研究。
本实验旨在通过实际操作,了解全息照相的原理、方法和应用,并探讨其在科学研究和工程领域中的潜在应用价值。
一、实验目的本次实验的主要目的有以下几点:1. 了解全息照相的基本原理和技术;2. 掌握全息照相的实验操作方法;3. 分析全息照相的优点和局限性;4. 探讨全息照相在现实生活和科学研究中的应用前景。
二、实验装置和步骤1. 实验装置:本次实验所使用的全息照相装置包括激光器、分束镜、物镜、参考光源、全息板等。
2. 实验步骤:(1)调整激光器和参考光源的位置,使其尽可能稳定;(2)将待拍摄的物体放置在全息板前方适当位置,并固定;(3)调整物镜位置,使物体的全息图像清晰可见;(4)打开激光器,使其发出一束单色、相干的激光;(5)用分束镜将激光分为两束,一束为参考光,另一束为物光,分别照射到全息板上;(6)关闭激光器,取下全息板;(7)将全息板放置在光学显影液中显影;(8)用显影液洗净全息板,使其干燥。
三、实验结果与讨论通过实验操作,我们获得了一张全息照片,并对其进行了分析和讨论。
1. 全息照片的特点:全息照片具有以下几个显著特点:(1)全息照片能够记录物体的全息信息,包括形状、光学特性等;(2)全息照片具有立体感,观看时可以从不同角度获得不同的视角;(3)全息照片具有高分辨率和高信息密度,能够保留更多的细节;(4)全息照片可以长时间保存,不易损坏。
2. 全息照相的应用:全息照相在科学研究和工程领域中具有广泛的应用前景,例如:(1)全息显微镜:通过全息照相技术,可以获得具有高分辨率的三维显微图像,有助于生物学和医学研究;(2)全息光学元件:全息照相可以制作出各种光学元件,如全息光栅、全息透镜等,用于光学通信、光学计算和光学存储等领域;(3)全息显示技术:全息照相可以实现真实感和立体感更强的显示效果,有望应用于虚拟现实、增强现实等领域。
全息照相实验报告
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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。
全息照片的摄制 实验报告
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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。
全息照相实验报告(word文档良心出品)
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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.掌握全息照相的方法和冲洗底片的方法3.观察物像再现实验仪器:1.氦氖激光灯,成套全息照相工具元件及防振装置2.曝光定时器,光点检流计,硅光电池,全息底片3.被照物体,显影液,定影液等二、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布,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。
相关原理图:(1)实验光路图物象再现原理干涉方法制作光栅方法:三、实验步骤1.预热激光源,调整光源各元件大致摆放到各自的相应位臵上, 调整各元件, 使各光束都与台面平行且与各元件中心重合, 开始时不要加扩束镜,测量物光与参考光的光程, 从分束镜开始, 沿着光束的前进方向量至全息干板为止, 按等光程按排光路为好, 光程差不得大于1 cm。
2.检验光照强度,确定曝光时间3.感光片曝光将激光器出射的激光遮挡住,装夹好全息干板,使乳胶面向着被拍摄的物体,静置几分钟使防震台不震动后取消遮挡,激光曝光10-20s。
特别要注意再曝光过程中绝对不要触及防震台并保持室内安静。
4.显影和定影按显影-水洗-定影-水洗-晾干的程序处理。
显影时间约为2min。
从显影液中取出感光板后用水冲洗,放定影液中定影2-4min,最后在水洗2-3min5.物象再现将晾干的全息图片放回原来的位置,感光乳胶面仍向着物体,用原参考光照射,去掉物,在全息图的后方观察,即可看到位置、大小与原物体一样的三维立体像。
全息技术照相实验报告
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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
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实验5.5 全息照相
一、实验分析:
全息照相物光波和参考光波相干涉产生的结果,从干板的任何一个位置看去,都可以看到完整的物体的像。
在做全息照相实验的过程中,应该注意的是:物光与参考光的光程差不能大于2cm;参考光的光强应该是物光的3~5倍,光强的大小通过电流值的大小来体现;同时还要注意光强大小与曝光时间的关系,光强较大的情况下,要适当减短曝光时间,光强较小的情况下,可以适当延长曝光时间来使溴化银干板充分曝光,我们组的实验过程中,光强值较小,物光对应的电流值大约为0.5~0.8之间,所以我们选择的曝光时间为两分钟。
另外,在曝光时应注意让干板有溴化银的一面对着光路,才能够正确曝光。
照相完成后,洗像的过程中,有三种溶液,分别是显影,停影和定影。
显影液呈碱性,而停影液和定影液都是酸性,因此,为了避免液体之间的相互混合而失效,从显影液中取出干板后,要先用清水冲洗干净后再放入停影液中,而停影和定影之间不需要用清水冲洗。
洗像完成后的干板,就可以透过红色激光来观测照出的像。
二、实验总结
我们组的实验最终照出的像没有呈现出完整的物象,而只是照出了一个点和两条线。
分析原因可能是我们的物光打在物体上时只照在了物体的局部,而没有照到完整的物体,因此成像只是物体的一部分;
另外一个可能的原因是在放干板时可能判断错了有溴化银的一面,将干板放反,使没有溴化银的一面对着光路,这样的话有溴化银的一面接受到的光强就会非常弱,而且成像也与预期的不一样。
全息照相实验报告
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全息照相实验报告实验目的:通过全息照相技术将三维物体的光场信息记录在全息平台上,使得观察者在还原全息图时能够看到真实的三维效果。
实验原理:全息照相是指通过记录物体光的振幅和相位信息,再通过照相底片或全息平台的再现特性,来恢复物体的三维形态和光的全息信息的一种照相技术。
实验步骤:1.准备全息平台:将全息平台放在黑暗室的旋转台上,保证平台水平。
2.准备光源:将连续光源放置在全息平台上方,使光源位置稳定。
3.准备对象:将要拍摄的物体放置在全息平台近处,调整位置和角度使其最清晰。
4.调整全息平台:调整全息平台高度和位置,使得物体完全受到光照。
5.调整照相机:将照相机对准全息平台上一侧的观察窗口,通过取景器观察场景并调整焦距。
6.曝光:在不移动物体和平台的情况下,按下快门按钮进行曝光。
7.显影:将曝光后的照相底片按照制片商指示进行显影。
8.镭射照明:在全息平台上方启动一束透明的镭射光源照明全息平台。
9.观察全息图:在黑暗室中观察全息图的立体效果。
实验结果:通过以上实验方法,成功的制作出了一张全息照相图。
在观察全息图时,我们可以清晰的看到物体的形态,并且可以看到背景和物体的距离感。
当改变观察的角度时,全息图中的物体也会相应移动,达到了真实的三维效果。
实验结论:全息照相技术通过记录物体的全息信息,使得观察者在观察全息图时能够真实的感受到物体的三维效果。
全息图的制作需要稳定的光源和合适的拍摄角度,同时制作过程中也要注意保持物体和全息平台的静止,以保证全息图质量。
需要注意的是,在观察全息图时要选择适当的照明光源,不要使用非透明的光源,以免阻碍光的通过,影响全息图的立体效果。
此外,全息照相技术还可以应用于三维成像领域,用于制作全息影像、全息电视等。
全息照相实验报告
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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。
全息照相实验报告
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全息照相实验报告全息照相实验报告引言:全息照相是一种利用光的干涉原理来记录和再现物体三维图像的技术。
它以其高度真实感和立体感而备受瞩目。
本实验旨在通过搭建简单的全息照相实验装置,了解全息照相的基本原理,并观察实验结果。
实验材料:1. 激光器:用于产生相干光源。
2. 分束镜:用于将激光光束分为两束。
3. 物体:选择具有一定纹理和形状的物体进行拍摄。
4. 照相胶片:用于记录干涉图案。
5. 显影液和定影液:用于处理照相胶片。
实验步骤:1. 将激光器放置在实验台上,调整好位置和角度,使激光光束尽可能平行。
2. 将分束镜放置在激光光束的路径上,使光束被分成两束,一束作为物体光束,另一束作为参考光束。
3. 将物体放置在物体光束的路径上,确保光束能够正常照射到物体上。
4. 将照相胶片放置在物体和分束镜之间的交叉区域,确保胶片能够接收到物体光束和参考光束的干涉图案。
5. 打开激光器,让光束照射到物体和胶片上,保持一段时间。
6. 将照相胶片取出,放入显影液中,按照指示时间进行显影。
7. 将照相胶片取出,放入定影液中,按照指示时间进行定影。
8. 取出定影后的照相胶片,用水冲洗干净,晾干。
实验结果:通过观察定影后的照相胶片,我们可以清晰地看到干涉图案。
这些图案是由物体光束和参考光束的干涉所形成的,记录了物体的三维信息。
在照相胶片上,我们可以看到物体的纹理和形状,具有立体感和真实感。
实验分析:全息照相的原理是利用光的干涉现象。
当物体光束和参考光束相遇时,它们会发生干涉,形成干涉图案。
这种干涉图案记录了物体的相位信息,通过显影和定影的过程,可以将这些信息转化为可见的图像。
与传统摄影不同,全息照相记录了光的干涉信息,因此可以实现真实的三维再现。
全息照相的应用:全息照相技术在许多领域都有广泛的应用。
在艺术领域,全息照相可以创造出逼真的立体图像,使观众能够身临其境地欣赏艺术作品。
在科学研究中,全息照相可以用于记录微小的物体或者光学干涉现象,帮助研究人员进行精确的实验。
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

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。
全息照相实验报告
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全息照相实验报告1. 引言全息照相是一种利用光的干涉原理来记录和再现物体的三维图像的技术。
全息照相技术的发展为我们带来了更加真实和立体的图像显示方式。
本实验旨在通过搭建一个简单的全息照相装置,探索全息照相的基本原理和应用。
2. 实验材料•激光器•分束器•反射镜•全息板•物体样品•照相底片•摄像设备3. 实验步骤3.1 搭建实验装置首先,我们需要搭建一个全息照相实验装置。
将激光器放置在固定支架上,保证激光器正对着全息板。
使用分束器将激光束分成两个相干光束,其中一个光束作为参考光束,直接射向全息板;另一个光束经过反射镜照射到待记录物体上,然后再反射回全息板。
3.2 进行全息照相记录将待记录物体放置在全息板的一侧,并让反射光束照射到物体表面。
调整激光器和物体的相对位置,确保物体表面被光束充分照射。
然后,打开激光器,让光束通过分束器和反射镜,射向全息板。
全息板会记录下物体的干涉光场信息。
3.3 进行全息照相再现将已记录好的全息板放入装置中,然后将参考光束射向全息板,使其通过全息板。
全息板会发生衍射现象,将被记录物体的三维信息重新构建出来,并形成一个立体图像。
使用摄像设备拍摄这一立体图像,并将其放大。
3.4 验证全息照相实验结果通过观察全息照相再现的立体图像,可以验证全息照相实验结果的准确性。
比较立体图像与实际物体的相似程度,评估全息照相技术的性能和应用价值。
4. 实验结果与讨论经过实验记录和再现,我们成功地获得了物体的全息图像。
通过观察图像,我们可以清晰地看到物体的立体效果,即使在不同角度下观察也能感受到物体的深度和立体感。
全息照相技术的应用非常广泛。
它可以在科学研究领域中用于记录和分析微小物体或生物样本的三维结构,为科学研究提供更精确的信息。
此外,全息照相技术还可以应用于遥感图像的记录和处理,用于地质勘探、环境监测等领域。
然而,全息照相技术也存在一些限制。
其中一个主要问题是全息照相设备的成本较高,限制了其在大规模应用中的普及程度。
全息照相实验实验报告
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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。
全息照相 实验报告

全息照相实验报告全息照相实验报告引言:全息照相是一种记录和再现物体全息图像的技术,它能够以更加真实和立体的方式呈现物体的形态和光学特性。
本次实验旨在探究全息照相的原理和应用,并通过实践操作来深入了解其工作原理和特点。
一、全息照相的原理全息照相是利用激光的相干性和干涉现象进行记录和再现物体图像的一种技术。
其原理基于两束光的干涉,其中一束光是直接从物体反射或透过物体传播的,称为物光;另一束光是从同一光源分出的参考光。
通过将这两束光叠加在一起,形成干涉条纹,然后将叠加后的光波记录在一张感光介质上,即可得到全息图像。
二、实验步骤和操作1. 准备工作:a. 准备一台激光器和一张感光介质(例如全息胶片);b. 确保实验环境暗无光源干扰。
2. 录制全息图像:a. 将物体放置在激光束的路径上,确保物体表面均匀照射;b. 调整激光束的角度和位置,使其与参考光束相交并形成干涉;c. 将感光介质放置在干涉条纹的位置,进行曝光一段时间。
3. 显影全息图像:a. 将曝光后的感光介质放入显影液中,按照显影液的说明进行显影;b. 清洗感光介质,去除多余的显影液;c. 将感光介质放入定影液中,进行定影。
4. 获得全息图像:a. 从定影液中取出感光介质,用清水冲洗干净;b. 用吹风机或自然风干燥感光介质;c. 获得全息图像。
三、实验结果和讨论通过实验,我们成功地录制了全息图像,并获得了清晰的全息图像。
这些全息图像具有立体感和真实感,可以从不同角度观察物体的形态和光学特性。
与传统的平面照片相比,全息图像能够更好地还原物体的三维结构和细节。
全息照相技术在许多领域有着广泛的应用。
在科学研究中,全息照相可以用于光学显微镜、光学计算等方面,为科研人员提供更加真实和立体的观察手段。
在艺术领域,全息照相可以制作出具有立体效果的艺术品,增加观众的艺术体验。
在安全领域,全息照相可以用于防伪技术和身份验证,提高产品和文件的安全性。
然而,全息照相技术也存在一些挑战和限制。
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全息照相实验报告
学院土环学院班级采矿1502 学号41501556 姓名殷苑文
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.观察物象再现。
实验仪器
激光器,成套全息照相光具原件及隔振光学平台,白屏,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)
全息记录
由光的波动理论知道,光波是电磁波。
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。
因此,任何一定频率的光波都包含着振幅和位相两大信息。
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,再经物体表面反射后照射到感光底片上,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。
因此,被摄物体反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分布的干涉条纹形式记录下来,经显影、定影等处理后,就得到一张全息照片。
这种全息照片和普通照片截然不同,一般在全息照片上只有通过高倍显微镜才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉条纹。
由于干涉条纹密度很高,所以要求记录介质有较高的分辨率,通常达1000 条线/毫米以上,故不能用普通照相底片拍摄全息图。
物象再现
由于全息照相在感光板上纪录的不是被摄物的直接形象,而是复杂的干涉条纹,因此全息照片实际上相当于一个衍射光栅,物象再现的过程实际是光的衍射现象。
要看到被摄物体的像,必须用一束同参考光的波长和传播方向完全相同的光束照射全息照片,这束光叫再现光。
这样在原先拍摄时放置物体的方向上就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。
如图2 所示把拍摄好的全息底片放回原光路中,用参考光波照射全息片时,经过底片衍射后有三部分光波射出。
0 级衍射光——它是入射再现光波的衰减。
+1 级衍射光——它是发散光,将形成一个虚像。
如果此光波被观察者的眼睛接收,就等于接收了原被摄物发出的光波,因而能看到原物体的再现像。
-1级衍射光——它是会聚光,将在与原物点对称的位置上形成物体的再现虚像的共轭实像。
三、实验步骤
(要求与提示:限400字以内)
1.全息照相光路调整
按图 1 所示光路安排各光学元件,并作如下调整:
①使各元件基本等高;
②在底片架上夹一块白屏,使参考光均匀照在白屏上、入射光均匀照亮被摄物体,且其漫反射光能照射到白屏上,调节两束光夹角约为30°;
③使物光和参考光的光程大致相等,可分别挡住物光和参考光调节其光强比约 1∶3~1∶5,两光束有足够大的重叠区;
④所有光学元件必须通过磁钢与平台保持稳定。
2.全息照片的记录
拿下白屏,关掉激光器,在底片夹上装夹全息干版,注意使底片的药膜面对着物光和参考光,稍等片刻,待系统稳定后,根据实验室提供的参考曝光时间,打开激光器进行曝光。
然后关闭激光器,取下底片待处理。
3.照相底片的冲洗
取下曝光后的底片,用清水打湿,放入显影液一分钟左右,取出在暗绿灯下观察,发现有显影时,用清水冲洗,再放入定影液中,定影1~2分钟,取出用流水冲洗1~3 分钟,使多余的银粒冲去。
再用电吹风吹干,在白炽灯下观察是否有彩带,如有彩带说明拍摄成功。
4.全息照片的再现观察
用经扩束后的激光沿原参考光入射方向照明全息图,透过底片并朝着放置原物位置方向进行观察,可看到一个清晰、立体的原物虚像。
这就是理想的漫反射全息拍照图像。
四、数据处理
(要求与提示:对于必要的数据处理过程要贴手算照片)
五、分析讨论
(提示:分析讨论不少于400字)
在这次光学实验中,制作全息照片失败了,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。
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。
6.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。
六、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。
七、原始数据
(要求与提示:此处将原始数据拍成照片贴图即可)。