大学物理实验-全息摄影
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
全息照相实验报告全息照相实验报告引言:全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体的三维信息的技术。
它不同于传统的摄影技术,能够捕捉到更加真实的物体形态和细节。
本实验旨在探究全息照相的原理和应用,并通过实际操作进行验证。
一、实验装置与原理实验装置主要包括激光器、物体、全息板、参考光源和干涉平台。
激光器产生单色、相干的激光光源,物体是待记录的三维物体,全息板是记录物体信息的介质,参考光源提供参考光波,干涉平台用于固定和调整装置。
全息照相的原理是利用激光光源照射物体,物体的光波与参考光波相干叠加,形成干涉图样。
这些干涉图样被记录在全息板上,通过再次照射全息板,可以重建出物体的三维信息。
二、实验步骤1. 准备实验装置,确保激光器和参考光源的稳定输出。
2. 将物体放置在干涉平台上,并调整合适的位置和角度。
3. 调整全息板的位置和角度,使其与物体和参考光源的光波相交。
4. 打开激光器,照射物体和全息板,进行记录。
5. 关闭激光器,移除物体,重新照射全息板,进行重建。
三、实验结果与分析实验中,我们选择了一个小玩具作为物体,通过全息照相技术进行记录和重建。
在记录过程中,我们观察到物体的光波与参考光波相干叠加,形成了一幅干涉图样。
这个图样记录在全息板上,呈现出一种类似彩虹的条纹纹理。
在重建过程中,我们重新照射全息板,发现原先的条纹纹理被再次呈现出来,并且物体的三维形态也被恢复出来。
这种全息照相技术能够在一定程度上还原物体的真实形态,使得观察者能够从不同角度获得更加真实的观感。
四、全息照相的应用全息照相技术在科学研究、工程设计和艺术创作等领域都有广泛的应用。
在科学研究中,全息照相可以用于记录微小物体的形态和运动,为研究者提供更加详细的信息。
在工程设计中,全息照相可以用于检测和分析物体的缺陷和变形,提高产品的质量和可靠性。
在艺术创作中,全息照相可以用于创造立体感和动态效果,为艺术家带来更多的创作灵感。
然而,全息照相技术也存在一些挑战和限制。
大学物理实验全息照相
目录
• 引言 • 全息照相的原理和技术 • 大学物理实验中的全息照相 • 全息照相的未来发展 • 结论
引言
01
全息照相的原理和历史
原理
全息照相是一种记录并重现三维图像 的技术,通过使用相干光照射物体, 将物体的反射光和参考光干涉并记录 在感光材料上,形成全息图。
历史
全息照相技术最早由匈牙利物理学家 丹尼斯·加波于1947年提出,但直到 1960年代激光的出现,才使得全息照 相技术得以广泛应用。
实验结果
通过全息照相实验,可以得到物体的三维图像,图像的清晰度和深度感较强,能够观察到物体的细节和结构。
数据分析
通过对实验结果进行测量和分析,可以计算出全息图的分辨率、衍射效率等参数,评估全息图的质量和效果。同 时,通过对实验数据的分析,可以进一步了解全息照相的原理和技术特点,提高对物理实验的理解和掌握能力。
光波在传播过程中表现出周期性 的振动,具有波长、频率等波动 特性。
光的干涉
当两束或多束相干光波相遇时, 它们会相互叠加产生加强或减弱 的现象,形成干涉图样。
全息照相的记录和再现过程
全息照相的记录
通过使用相干光源和光敏材料,将物体的反射光或透射光与 参考光束干涉,将干涉图样记录在光敏材料上形成全息图。
全息照相的未来发展
04
全息显示技术的发展
3D全息投影
利用先进的光学技术和投影设备,实现全息图像的立体显示,为观众提供更为逼真的视 觉体验。
动态全息显示
研究和发展动态全息显示技术,使全息图像能够动态变化,满足更多应用场景的需求。
全息存储和通信技术的发展
大容量全息存储
利用全息技术实现大容量数据存储,提高数据存储密度和可靠性。
全息照相大学物理实验总结6篇
全息照相大学物理实验总结6篇第1篇示例:全息照相是一种利用光的干涉原理来记录和重现三维物体形态的技术。
在物理实验中,全息照相常常被用来展示光的波动性质、干涉现象以及光的衍射特性。
通过对全息照相的实验,我们可以更好地理解光的性质和物理规律。
在进行全息照相实验时,我们首先需要准备一块全息记录板和一个激光光源。
将三维物体放置在激光的光路上,并将全息记录板放置在物体后方适当的位置上。
然后打开激光光源,让光线照射到物体上,经过反射或透射后,光线通过全息记录板并记录下物体的三维信息。
实验中最重要的部分是照相过程,通过调整全息记录板和光源的位置,确保光线正确定位并记录下物体的干涉模式。
照相完成后,我们可以用激光光源再次照射全息记录板,这时会出现全息照相的重现效果,即我们可以看到物体的三维形态在全息图上精确还原。
通过全息照相实验,我们可以观察到光的波动性质。
根据干涉原理,当激光光线照射到物体表面时,光线会发生干涉现象,形成明暗交替的干涉条纹。
这些干涉条纹记录下了物体的表面形态信息,进而被全息记录板保存下来。
在重现过程中,光线再次照射到全息记录板上,干涉条纹会产生叠加效应,使得物体的立体形态得以重现。
全息照相还可以展示光的衍射特性。
当光线通过物体的边缘或孔隙时,会发生衍射现象,产生波纹状的光斑。
这些衍射图样也会被全息记录板记录下来,使得在全息图中可以清晰地看到物体的细微结构和表面特征。
全息照相是一种非常精密和高级的光学技术,通过实验可以更好地理解光的波动性质、干涉现象和衍射特性。
通过对全息照相的学习和实践,我们可以更深入地了解光的行为规律,为日后的光学研究和应用打下坚实的基础。
希望以上内容能对大家有所帮助,谢谢阅读!第2篇示例:全息照相大学物理实验总结全息照相是一种利用光的干涉原理来记录物体三维形状的技术,广泛应用于科学研究、医学成像、艺术创作等领域。
在物理学实验中,全息照相也是一个重要的实验项目,通过全息照相实验可以深入理解光的波动性和干涉原理,提高学生对光学现象的认识和理解。
大学全息摄影实验报告
一、实验名称全息摄影实验二、实验目的1. 了解全息摄影的基本原理及其特点。
2. 学习全息摄影的拍摄方法和实验技术。
3. 了解全息摄影再现物像的性质、观察方法。
三、实验时间2023年10月27日四、实验地点物理与光电工程学院实验室五、实验仪器1. 全息摄影系统2. 全息干版3. 激光器4. 全息图底片5. 物体模型6. 记录仪7. 照相机六、实验原理全息摄影是一种利用光的干涉和衍射原理进行成像的摄影技术。
它将物体光波波前记录在感光材料(全息干版)上,形成全息图。
当用激光照射全息图时,由于衍射原理,全息图上的干涉条纹会重新激发出物体光波的波前,形成与原物体完全相同的三维像。
七、实验步骤1. 将全息干版固定在支架上,确保其平整。
2. 将物体模型放置在激光器前,调整激光器角度,使激光垂直照射物体模型。
3. 打开激光器,观察物体模型在激光照射下的反射光。
4. 将全息干版放在物体模型与激光器之间,调整距离,使激光在干版上形成干涉条纹。
5. 记录干涉条纹的形状和间距。
6. 关闭激光器,将干版放入显影液中,显影。
7. 显影完成后,将干版取出,进行定影处理。
8. 使用照相机拍摄全息图,记录全息图。
9. 将全息图放入激光器后,观察再现的三维像。
八、实验结果与分析1. 干版上形成的干涉条纹清晰,间距均匀,符合全息摄影的要求。
2. 显影和定影过程中,干版上的干涉条纹没有明显变形,表明实验操作规范。
3. 拍摄的全息图清晰,再现的三维像与物体模型基本一致。
4. 在观察再现的三维像时,发现图像存在一定的畸变,可能是由于拍摄距离和角度的影响。
九、实验心得1. 全息摄影实验让我对全息摄影的基本原理有了更深入的了解。
2. 在实验过程中,我掌握了全息摄影的拍摄方法和实验技术。
3. 通过实验,我认识到全息摄影在光学、物理等领域具有广泛的应用前景。
4. 在实验过程中,我注意到了一些细节问题,如激光器角度的调整、干版与物体模型的距离等,这些对实验结果有重要影响。
全息摄影实验报告
全息摄影实验报告
实验目的:
探究全息摄影的基本原理,并通过实验验证全息摄影的可行性
和真实性。
实验原理:
全息摄影主要是利用干涉现象的原理,通过光的衍射来记录和
再现物体的三维形态。
实验所使用的激光是一束相干光,通过分
光镜分成两束,一束用来照射物体,称为物光;另一束照射在照
相底片上,称为参考光。
两束光相交形成干涉条纹。
干涉条纹上
的每个点记录了物光和参考光相交时的相位差,因此通过这些点
可以重构物体的三维图像。
实验步骤:
1. 选取实验所需物品,并分别进行编号。
2. 准备实验所需材料,包括激光器、分光镜、光阑、光学元件、相机、照相底片等。
3. 搭建全息摄影实验装置,确保激光的稳定和均匀。
4. 进行实验拍摄,包括照射物品和照相底片的曝光时间、移动
速度和距离等参数的控制。
5. 进行显影和定影等后续处理。
实验结果:
通过实验得到的全息摄影图像可以清晰地重构出物品的三维形态,具有非常高的真实度。
在实验过程中,我们也注意到干涉条
纹的密度对图像的清晰度有很大的影响,密度越高,图像越清晰。
实验结论:
全息摄影是利用光学原理重构物体的三维形态的高科技技术,
具有很高的应用价值。
该技术广泛应用于光学、材料科学以及工
业制造等领域。
通过本次实验,我们初步了解了全息摄影的基本
原理和实验过程,也感受到了全息摄影技术的惊人魅力。
大学物理试验论文—全息照相
大学物理实验论文—全息照相蒋刘俊车辆二班 110102212 [摘要]:“全息照相”一种利用波的干涉记录被摄物体反射(或透射)光波中信息(振幅、相位)的照相技术。
全息摄影是通过一束参考光和被摄物体上反射的光叠加在感光片上产生干涉条纹而成。
全息摄影不仅记录被摄物体反射光波的振幅(强度),而且还记录反射光波的相对相位。
关键词:全息照相历史原理特点应用University Physics Experiment of holographyJiang Liujun Vehicle class two 110102212 [Abstract]:"Holographic" wave interference by means of a recording object reflected (or transmitted) light information ( amplitude, phase ) of the photography. Holography is a beam through the reference light and the object on the reflected light is superimposed on the photosensitive sheet to generate interference fringes and. Holographic photography not only records the object reflecting light amplitude (strength ), but also records the relative phase of reflected light waves.Key words: Holographic historical Principle Characteristic Application引言:光是一种电磁波,它的全部信息包含:振幅,位相和频率。
全息照相_大学物理实验全息照相
【实验目的】
n 1、了解全息照相的基本原理及主要特点 n 2、学习全息照相的n 全息照相原理是1948年Dennis Gabor 为了提高 电子显微镜的分辨本领而提出的。“全息”是 指物体发出的光波的全部信息:既包括振幅或 强度,也包括相位。
n 全息照相是利用光的干涉现象,以干涉条纹的 形式将被摄物表面光波的振幅和相位信息记录 下来,并再现出来。
7.观察全息照相的再现像,将全息片按拍摄时安 置情况放回支架,用参考光照亮,即可见到衍 射的三维虚像。
8.观察全息照相的实像,观察虚像后,将全息片 绕铅直轴转180度,这是参考光束从全息片的 背面照射,在全息片的前方用一白纸或毛玻璃 屏可观察到再现实像。
注意事项
n 1.绝对不能用眼睛直视未扩束的激光束,以免 造成视网膜永久损失。
3.一张感光片可以进行多次重复曝光,可以使多个物 体的全息图记录在同一张全息照片上,再现时, 可以分别再现:只要拍摄时改变参考光的入射角 度就可以了。
4.全息照片中被摄物的亮度可以由再现光的强弱来调 节。
5.全息片没有正片和负片之分,复制非常容易,只要 将全息片与未感光的感光版相对压紧晒印曝光、 冲洗后得到的照片,再现出来的像仍和原来照片 像完全一样。
n 全息照相技术在摄影艺术、精密计量、无损检 测、信息处理、遥感图像分析和生物医学等领 域中有广泛的应用。
全息照片的拍摄—光的干涉
全息照相的再现---光的衍射
全息照相的特点
1.全息照片再现出来的被摄物形象完全逼真,其质 感、层次、反差与原物一致并且是三维立体像。
2.全息照片上任一小部分的干涉条纹是由物体上所有 物点漫射来的光与参考光相干涉而成的,所以, 全息照片的每一部分都能再现被摄物的整体图像。
实验4.14 全息照相
全息照相【实验简介】全息照相是 60 年代发展起来的一门立体摄影和波前再现技术。
与普通照相相比具有更多的特点,故在摄影艺术、精密计量、无损检测、信息处理、遥感图像分析,生物医学和国防科研中具有广泛的应用。
全息照相是将物体表面漫射光波的振幅和位相以干涉条纹(全息图)的形式记录下来。
当光波按一定方向照射全息图时,通过全息图的衍射,能够再现物光波前,使我们看到被摄物体的立体像。
【实验目的】1.了解全息照相的基本原理、特点。
2.学习全息照片的拍摄、观察方法。
【预习思考题】1.要获得一张合格的全息照片,应注意满足哪些实验条件?2.如何观察全息照片,得到原物无畸变的像?【实验仪器】防振平台、Νe Ηe -激光器、分束镜、反射镜、扩束镜、拍摄物、全息底片、磁性座、洗相设备。
【实验原理】1.全息照相技术光是电磁波,任一物体发出或反射的光,可以看成由许多不同频率的单色光的迭加式中i A 为振幅,i ω为圆频率,i λ为波长,i ϕ为初相位。
光在传播过程中,借助于它们的频率、振幅和相位来区别物体的颜色、明暗、形状和远近。
普通照相通过成像系统将物体成像在感光材料上,材料上的感光强度只与物体表面光强分布有关,由于光强与振幅平方成正比,所以它只记录了物光的振幅信息,没有记录物光的相位差别。
因此普通照相记录的是物体的二维平面像,缺乏立体感。
全息照相不仅记录了物体发出或反射的光的振幅信息,而且把光的相位信息也记录下来,所以全息照相所记录的不是物体的像,而是物光波本身。
它记录了物光波的全部信息(振幅与相位),并且在一定条件下,能将所记录的全部信息完全再现出来,因而再现的物像是一个逼真的三维立体像。
全息照相包括两个过程:记录(拍摄)过程——把物光波的全部信息记录在感光材料上;再现过程——照明已被记录下全部信息的感光材料使其再现物光波。
2.全息照相的基本过程2.1全息照相记录过程——光的干涉图4.14.1是记录过程中的光路。
从激光器S发出的光经分束镜N分为两束,一束经反射镜M1反射并经扩束镜L1扩束后照射到物体O上,物体的漫反射光(即物光)照射到感光板H上;另一束作为参考光,经反射镜M2反射并经扩束镜L2扩束后直接照射到H上。
全息照相大学物理实验总结8篇
全息照相大学物理实验总结8篇篇1引言全息照相技术是一种利用光的干涉和衍射原理记录和再现物体三维图像的技术。
在大学物理实验中,我们通过实验操作,对全息照相技术有了更深入的了解和掌握。
本文将对全息照相的实验过程进行总结,并分析实验结果及结论。
一、实验原理全息照相的原理是利用光的干涉和衍射原理,通过记录物体发出的光波的振幅和相位信息,再利用这些信息还原出物体的三维图像。
在实验中,我们需要使用激光器发出激光,照射到物体上,物体反射的光波会携带物体的振幅和相位信息。
这些信息会被记录在全息胶片上,形成全息图。
二、实验步骤1. 准备实验器材:包括激光器、全息胶片、支架、物体(如字母表、小物件等)。
2. 安装激光器:将激光器固定在支架上,调整激光器的角度和位置,使其发出的激光能够照射到物体上。
3. 放置全息胶片:将全息胶片放置在激光器和物体之间,调整全息胶片的位置和角度,使其能够记录物体发出的光波信息。
4. 照射物体:打开激光器,照射物体,使物体反射的光波照射到全息胶片上。
5. 记录全息图:当全息胶片记录足够的光波信息后,关闭激光器,并将全息胶片取出保存。
6. 再现图像:将全息胶片放置在再现台上,利用激光器发出的再现光照射全息胶片,即可观察到物体的三维图像。
三、实验结果及分析1. 全息图记录结果:通过实验操作,我们成功记录了物体的光波信息,形成了全息图。
全息图上的条纹清晰可见,分布均匀。
2. 再现图像结果:当我们使用再现光照射全息胶片时,能够清晰地观察到物体的三维图像。
图像的立体感强,细节清晰可见。
3. 实验误差分析:在实验过程中,可能存在一些误差因素影响实验结果。
例如,激光器的角度和位置调整不准确可能导致光波信息记录不完整;全息胶片的位置和角度调整不准确可能导致图像变形或模糊等。
因此,在实验过程中需要仔细调整实验器材的位置和角度,以获得最佳的实验结果。
四、结论与展望通过本次全息照相大学物理实验,我们深入了解了全息照相技术的原理和实验过程。
大学物理实验实验30 全息照相实验
实验仪器
光学平台、全息光学系统( He-Ne激光器、曝光 定时器、分束镜、反射镜、扩束镜、干板架、载物台 等)、洗相设备。
实验原理
全息照相以激光为光源,利用光的干涉原理,将与物光
相干的参考光束(R)和物光(O)在干版上迭加,以干涉条 纹的形式把物光的振幅、位相记录在感光干版上。从被摄物 体上同一点所发出的物光束可摄到干版的不同区域处,则物 光到达各区域的位相不同、与参考光的夹角不同,振幅不同, 因而在各区域形成疏密不同、形状不同、反差不同的干涉条 纹。这些光波迭加在一起就形成了全息图。
I (O R)(O* R* ) OO* RR* OR* O*R IO I R OR* O*R IO I R O R exp[i(O R )] O R exp[i(O R )] IO I R 2 O R cos(O R )
实验原理
IO 、 I R 分别为物光与参考光独立照射到干板上时的光强,
这两项在干板上与位置的关系不明显,基本均匀,在全息记 录中不起主要作用。而 OR* O*R 2 O R cos(O R ) 为干涉项, 可见干涉项产生的是明暗以 (O R ) 为变量按余弦规律变换 的干涉条纹。 由于这些干涉条纹在底板上各点的强度决定于 物光波(及参考光)在各点的振幅和相位,因此底板上就保 留了物光波的振幅与相位分布信息。 由此就可以推知物光波 会聚点的位置,当我们观察全息图的再现波前时,看到的将 是与原物不可分辨的立体像。
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。
大学物理实验 全息照相
4.光路:
1) 2) 3)
参考光与物光的光程差要尽量小 参考光与物光的夹角为30~45度 参考光与物光在全息干板上的照度比约1:4~1:10
实验仪器
氦氖激光器
分 光 镜
光快门、曝光定时器
全 反 镜 全 反 镜
扩 束 镜
扩 束 镜
被 摄 物
白 板
调节架
磁力座
全息 干板
激光器电源
将各个光学元件调至等高hene激光器拍摄全息照片光路的安排分光镜全反镜全反镜扩束镜扩束镜物物体全息干板光快门参考光与物光的光程差hene激光器分光镜全反镜全反镜扩束镜扩束镜物物体全息干板参考光物光光程差物光程参考光程移动全反镜光快门移动物体移动物体参考光与物光的夹角移动物体移动物体移动物体移动物体3045o全息干板照度比物光光强参考光光强全息干板上的光强调节扩束镜位置可调节光强再现像的观察再现虚像扩束镜全息干板实实像虚虚像观察者再现光路图1
全 息 照 相
拍摄全息照片就是将物体表面的漫射光波的振 幅和位相以干涉条纹(全息图)的形式记录下来的 过程。而对全息照片的观察及分析则是全息照相术 的工程应用基础。本实验将从观察和分析全息照片 的主要特征出发简要介绍全息照相的基本原理及摄 制方法。
华东理工大学物理实验中心
实验目的
1.了解全息照相的基本原理和主要特点
参考光
物光
物体 全息干板
全息照片上的干涉条纹
全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉 条纹的反差和明暗变化的形式记录下来,形成的 干涉条纹是不规则的,干涉条纹的间距为:
d
2 sin
2
θ 为参考光束与物光束射到干板时两者的夹角, λ 为光波波长。
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。
全息照相大学物理实验总结6篇
全息照相大学物理实验总结6篇篇1一、实验目的本次大学物理实验的主要目的是掌握全息照相的基本原理、技术及其相关应用。
通过实验操作,加深对波动光学知识的理解,培养实验技能与创新意识。
二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉与衍射原理记录物体三维信息的技术。
全息照片上记录着物体光波的振幅与相位信息,通过复现过程,可以再现物体的三维立体图像。
本次实验将通过实际操作,了解全息照相的实验步骤及注意事项。
三、实验步骤1. 准备实验器材:激光器、全息底片、干涉仪、待拍摄物体等。
2. 调整激光器与干涉仪,使其产生相干光束。
3. 将待拍摄物体置于相干光束之间,记录物体光波的振幅与相位信息。
4. 曝光后的全息底片进行显影、定影处理。
5. 在特定的角度与光源下,观察全息照片,再现物体的三维立体图像。
四、实验结果与分析1. 实验结果经过实验,我们成功拍摄了全息照片,并在特定条件下成功复现了物体的三维立体图像。
实验过程中,我们观察到了清晰的干涉条纹,验证了光的干涉现象。
同时,通过对全息照片的再现,验证了全息照相技术的有效性。
2. 实验分析在实验过程中,我们需要严格控制实验条件,如光源的稳定性、干涉仪的调整等。
此外,全息底片的处理也是实验成功的关键。
显影、定影过程中的温度、时间等因素都会影响实验效果。
在实验过程中,我们还需了解全息照相技术的局限性,如拍摄角度、光源波长等对再现图像的影响。
五、实验总结本次大学物理实验让我们深入了解了全息照相的基本原理与技术。
通过实验操作,我们掌握了全息照相的实验步骤及注意事项,验证了光的干涉现象和全息照相技术的有效性。
同时,实验过程中也锻炼了我们的实验技能与解决问题的能力。
在实验过程中,我们需要注意以下几点:首先,要严格控制实验条件,确保实验的准确性;其次,要熟练掌握实验器材的使用,确保实验安全;最后,要善于观察、分析实验结果,得出正确的结论。
通过本次实验,我们不仅学到了全息照相技术的基本知识,还了解了其在实际应用中的价值。
大学全息照相实验
全息照相实验准备报告
1-全息照相的简单原理;
全息记录过程是:把激光束分成两束;一束激光直接投射在感光底片上,称为参考光束;
另一束激光投射在物体上,经物体反射或者透射,就携带有物体的有关信息,称为物光束.物光束经过处理也投射在感光底片的同一区域上.在感光底片上,物光束与参考光束发生相干叠加,形成干涉条纹,这就完成了一张全息图。
2-实验仪器;
红色激光反射仪一台、半反半透光镜一件、分束镜两片、全反光镜两片、载物架一件、屏幕架一个。
3-实验方法;
本实验有透射式全息照相和漫反射全息照相两种方法,本次选择漫反射全息方法。
漫反射全息照相仪器摆设图:
具体步骤如下:
1、调节激光器,使激光预热稳定,按上图安排好光路(注意各个器件的坐标位置)。
2、调整好实验器材后,摆放好待拍照的物体,关闭外界的光源,插入底片,进行拍照。
3、拍摄完毕以后,全息片要经过显影、停影、定影、水漂及晾干等四个步骤以后才能观察再现,整个操作过程均应在暗绿灯下进行,要认真保持清洁。
4、观察拍摄到的全息照片,具体步骤:把照片夹放在激光仪前,使激光束经过分束镜完全照射到照片上,在照片的背光面,逆光可以在多个角度观察到拍照物体的三维虚像。
4-实验注意事项:
1、在整个曝光时间内尽量避免走动及大声说话(全息片上的干涉条文都非常细密,极小的扰动都会使干涉变得模糊,甚至使得干涉条文不能被记录下来)。
2.拍摄完毕以后,全息片要经过显影、停影、定影、水漂及晾干等整个操作过程均应在暗绿灯下进行,而且要认真保持清洁。
3、全息照相要求物光和参考光强度相当,物体以瓷质物体好,漫反射效果好。
软件一班 xxxxxxxxx。
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二.全息照片的获得—光的干涉
物
由惠更斯-菲涅耳原理可知,被
ri
体
摄物体散射的光波可看作是其上各
点发出的球面波叠加。 因此可写为:
O(ri , t)
Ai cos(t
ri
i
2ri
)
O(r, t)
n i 1
Ai ri
cos(t i
2ri )
上式中含有振幅Ai和位相
d
2 sin
2
θ 为参考光束与物光束射到干板时两者的夹角, λ 为光波波长。
三.全息照片的再现
感光后的全息干版,经显影、定影等处理得到的全息照片,相 当于一个“衍射光栅”。再现光路如下图所示
扩束镜
观察者
虚象
全息干版
实像
四.全息照相的主要特点
立体感强 具有可分割性 可重叠多个全息图
五.全息照相拍摄的条件
【实验目的】
1. 了解全息摄影技术的基本原理 2. 掌握拍摄静物全息图的方法 3. 了解全息术的应用
【实验原理】
一、全息照相和普通照相的区别 普通照片
全息照片
普通照相:
利用透镜成像原理,仅记录了 物光中的振幅信息,无立体感。
全息照相:
利用光的干涉原理,记录了 物光中的全部信息---振幅和位 相,有立体感。
3-10分钟
5、再现象的观察
a、再现象虚的观察
扩束镜
观察者
虚象
全息干版
再现光路图
实像
再现虚象
b、观察的实象情况 实象
【注意事项】
1. 安全 2. 按要求操作 3. 光学元件表面不可任意触摸 4. 全息干板上不出现各种杂纹 5. 曝光前要稳定一分钟
1. 光源:具有一定功率及相干性的光源
常用小型He-Ne激光器(1-2mW)
2. 系统稳定性:干涉条纹移动超过半个条纹的宽度,干涉条纹
就记录不清。
3. 光路:
1) 参考光与物光的光程差要尽量小 2) 参考光与物光的夹角为30度左右 3) 参考光与物光在全息干版上的照度比为1:4左右
4. 全息干版:I型干版,分辨率为3000条/mm对于绿光不敏感。全息来自影重庆大学物理实验中心
激光全息实验台
(重庆大学物理实验中心研制)
【实验背景】
伽伯(Dennis Gabor1900-1979)
全息照相原理早在1948年就由
匈牙利物理学家伽伯(Dennis Gabor 1900-1979)提出,并因此 于1971年荣获诺贝尔物理学奖。 到了60年代初期激光问世后,全 息照相技术得到了迅速发展,目 前已获得了相当广泛的应用。
灵敏度较低,曝光时间需50秒左右
【实验仪器】
氦氖激光器
分全
光 镜
反 镜
全
反 镜
扩
扩
束
束
镜
镜
大
小
被
摄 物
白 板
调节架 激光器电源
拍摄好的全 息干版
放震台
冲洗设备
【实验内容】
安排光路 调整光路 曝光 冲洗处理 再现虚象和实象的观察 记录实验条件 讨论
1、安排光路
注1:将各个光学元件调至等高
注2:拍摄全息照片光路的安排
He-Ne激光器
分光镜
全反镜
扩束镜
全反镜
扩束镜
物体
全息干版
2、光路的调整
参考光与物光的光程差要尽量小 参考光与物光的夹角为30度左右 参考光与物光在全息干版上的照度比为4:1
1.参考光与物光的光程差
He-Ne激光器
分光镜
全反镜
扩束镜
移动全反镜
扩束镜 参考光
全反镜
物光
光程差=物光程-参考光程 物 体 全息干版
cos(t
i
2ri
)
两种信息,通
过光的干涉,能以干涉条纹的形式记录这两种信息。
拍摄全息照片的原理图
He-Ne激光器
分光镜
全反镜
扩束镜
全反镜
扩束镜
参考光
物光
物体
全息干版
全息照片上的干涉条纹
全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉 条纹的反差和明暗变化的形式记录下来,形成的干涉 条纹是不规则的,干涉条纹的间距为:
2.参考光与物光的夹角
移 动 移移 物 动动 体 物物
体体
θ θθ
θ=30o
3.全息干版照度比 调节扩束镜位置可 调节光强
物光光强
参考光光强
全息干版上的光强
3、曝 光
遮光 稳定一分钟
取全息干版
取下白板
安装全息干版 注意正面对物体
曝光
4、冲洗 D76显影液
清水
定影液
1分钟左右
1分钟 最后在清水中冲洗一下