光学全息照相实验报告
全息照相实验报告_实验报告_
全息照相实验报告如何做全息照相实验?实验报告又是如何写?那么,下面请参考公文站小编给大家分享的全息照相实验报告,希望对大家有帮助。
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.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。
光全息照相实验报告
实验报告实验三十四全息照相物理学院1300061311二下 6 组 03 号 2015.4.15一. 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;3 •了解摄影暗室技术.二. 实验仪器光学平台,He-Ne 激光器及电源,快门及定时曝光器,扩束透镜,反射镜和 分束器,光功率计,全息底片,被摄物体,显微镜,暗室技术使用的设备.三. 实验原理全息照相中所记录和重现的是物光波前的振幅和相位,即全部信息,这是全 息照相名称的山来•但是,感光乳胶和一切光敬元件都是“相位盲S 不能直接记 录相位•必须借助于一束相干参考光,通过拍摄物光和参考光的干涉条纹,间接 记录下物光的振幅和相位•直接观察拍好的全息图,看不到像•只有照明光按一定 方向照在全息图上,通过全息图的衍射,才能重现物光波前,使我们看到物的立 体像•故全息照相包括波前的全息记录和重现两部分内容。
下面是透射式全息照 相原理。
1•全息记录如果将物光和参考光的干涉条纹用感光底片记录下来,那就记录了底片所在位 置物光波前的振幅和相位物光一点发出的球面波波前:〃0(如刃=人(忑y )exp [诫)(兀y )]参考光波前: 则底片上总复振幅:光强分布:Ig) = UU感光底片在曝光后经显影和定影等暗室技术处理,成为全息图•适当控制曝光 量〜 2兀匕(兀 y) = A r exp[/ — ysina]Ug y) = U Q (x.y)+U r (x, y)及显影条件,可以使全息图的振幅透过率:与曝光量E(正比于光强1)成线性关系,即心,刃=山一例(九y)1)一个很好的相干光源,本实验用的氨氛激光器,相干长度约为20cmo为保证物光和参考光之间良好的相干性,要尽可能使两束光光程相等。
2)保证全息照相所用系统的稳定性。
尤其是曝光的3-4秒内,千万要保持台面的稳定。
3)高分辨率的感光底片,本实验用的感光底片分辨率为3000条/mm。
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。
光的全息实验报告
#### 实验目的1. 理解全息照相的基本原理和过程。
2. 掌握全息照相的实验技术和操作方法。
3. 通过实验观察全息图像的记录和再现,了解全息图像的特点。
#### 实验时间2023年10月25日#### 实验地点光学实验室#### 实验器材1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 分束器4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 被摄物体8. 全息干板9. 显影液10. 定影液11. 暗房设备#### 实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理来记录和再现物体的三维图像的技术。
其基本原理是利用激光作为光源,通过分束器将激光束分为物光束和参考光束。
物光束照射到被摄物体上,反射的光波与参考光束发生干涉,产生干涉条纹。
这些干涉条纹被记录在感光材料(全息干板)上,形成全息图。
当全息图受到适当的光照射时,通过衍射原理,再现出被摄物体的三维图像。
#### 实验步骤1. 设置实验装置:将全息干板固定在载物台上,调整反射镜和分束器,使激光束能够照射到全息干板上。
2. 选择被摄物体:选择一个合适的被摄物体,如小物体或图案,确保其表面平整且具有一定的纹理。
3. 记录全息图:- 打开激光器,调整激光强度和光路,使物光束和参考光束的相对角度适中。
- 将被摄物体放置在物光束的路径上,确保物体与全息干板的距离适中。
- 按下快门,记录干涉条纹。
4. 冲洗全息干板:- 将记录有干涉条纹的全息干板放入显影液中,按照规定时间进行显影。
- 显影后,将干板放入定影液中,按照规定时间进行定影。
5. 观察再现图像:- 将定影后的全息干板置于观察位置,用激光照射全息干板。
- 通过观察,可以看到被摄物体的三维图像。
#### 实验结果与分析实验成功记录了被摄物体的全息图像,并在激光照射下成功再现了三维图像。
观察结果显示,全息图像具有以下特点:1. 立体感:全息图像具有强烈的立体感,可以从不同角度观察到被摄物体的不同侧面。
2. 细节丰富:全息图像能够记录物体的细微纹理,使得再现图像更加真实。
全息照相的实验报告
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。
全息照相实验实验报告(全面)
物理与光电工程学院光电信息技术实验报告姓名:***学号:***********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:***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5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:2cos(t )rx A πωϕλ=+- (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:12cos(t )n i i i i i r x A πωϕλ==+-∑ (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
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。
光学全息实验报告
一、实验目的1. 了解光学全息的基本原理和实验方法。
2. 掌握光学全息实验的操作技能。
3. 通过实验观察全息图的记录和再现过程,加深对光学全息原理的理解。
二、实验原理光学全息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。
全息照相的基本原理是将物体发出的光波与参考光束进行干涉,记录下物体的光波振幅和相位信息,从而形成全息图。
当全息图被适当的光照射时,可以再现物体的三维图像。
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. 全息干板8. 显影液9. 定影液10. 暗房设备四、实验步骤1. 激光器发射的激光束经分束镜分成两束,一束作为参考光束,另一束作为物光束。
2. 物光束照射到被摄物体上,物体反射的光波与参考光束发生干涉,形成干涉条纹。
3. 干涉条纹记录在全息干板上,形成全息图。
4. 全息图经过显影和定影处理后,即可观察全息图的再现图像。
五、实验结果与分析1. 全息图的记录实验过程中,成功记录了被摄物体的全息图。
观察全息图,可以看到清晰的干涉条纹,表明实验过程顺利进行。
2. 全息图的再现在全息图上适当位置照射激光,可以观察到被摄物体的三维再现图像。
再现图像清晰、立体感强,与原物体相似。
3. 实验分析(1)全息图的记录:实验中,通过调整激光器、分束镜、反射镜等光学元件的位置,实现了参考光束和物光束的干涉。
干涉条纹记录在全息干板上,形成全息图。
(2)全息图的再现:在全息图上照射激光,参考光束与全息图上的干涉条纹发生干涉,形成再现光束。
再现光束与物光束具有相同的振幅和相位,从而再现被摄物体的三维图像。
六、实验总结1. 通过本次实验,成功掌握了光学全息的基本原理和实验方法。
2. 加深了对光学全息原理的理解,认识到全息技术在记录和再现三维图像方面的优势。
3. 提高了动手操作能力,为今后的科学研究奠定了基础。
七、实验展望光学全息技术在科学研究、工业生产、文化艺术等领域具有广泛的应用前景。
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。
光学全息实验报告
光学全息实验报告实验目的通过进行光学全息实验,了解全息成像的原理和应用,并掌握全息光栅的制备和观察方法。
实验原理全息成像是利用光的干涉原理,通过记录物体的全部信息的方法,实现三维图像的重建。
全息成像相比于传统的平面成像具有更好的真实感和立体感。
光学全息实验主要包括两个步骤:全息光栅的制备和全息图像的观察。
全息光栅的制备1.准备光敏材料:将光敏材料涂覆在平整的玻璃片上,待其干燥。
2.制备物体和参考光:选择一个具有强反射或透射特性的物体,作为全息光栅的被记录物体。
同时,准备一束平行光线作为参考光。
3.曝光:将被记录物体和参考光同时照射在光敏材料上,使其发生干涉。
4.开发:将经过曝光后的光敏材料进行开发处理,使得干涉条纹被固定在材料中。
全息图像的观察1.准备光源:选取适当的光源,如白光源或激光光源。
2.照射全息光栅:将光源照射到制备好的全息光栅上。
3.观察光栅的衍射图样:调整观察角度,观察衍射图样的变化。
可以观察到被记录物体的三维图像。
实验步骤1.准备实验所需材料和设备。
2.制备光敏材料:将光敏材料均匀涂布在玻璃片上,使其干燥。
3.准备被记录物体和参考光:选择一个具有明显反射或透射特性的物体,放置在光敏材料的一侧。
同时,准备一束平行光线作为参考光,照射在光敏材料的另一侧。
4.曝光:将被记录物体和参考光同时照射在光敏材料上,保持适当的曝光时间。
5.开发:将经过曝光的光敏材料进行开发处理,使干涉条纹固定在材料中。
6.准备观察光源:选择适当的光源,如白光源或激光光源。
7.照射全息光栅:将光源照射到制备好的全息光栅上。
8.调整观察角度:通过调整观察角度,观察衍射图样的变化。
可以观察到被记录物体的三维图像。
实验结果与分析经过实验观察,我们得到了全息光栅的衍射图样。
通过调整观察角度,我们可以看到被记录物体的立体图像。
全息光栅具有更好的真实感和立体感,相比于传统的平面成像方法,可以更好地还原物体的三维形态。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了光学全息成像的原理和应用。
全息照相与信息光学实验报告
系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________【实验名称】全息照相 【目的要求】a)了解全息照相的基本原理。
b)学习全息照相的实验技术。
【仪器用具】简易隔震台,氦氖激光器,快门及定时曝光器,阔属透镜,反射镜和分束器,光电池和光电检流计,全息底片,被摄物体,显微镜,洗相设备。
【实验原理】全息照相原理是D.嘎波在1948年提出的。
60年代以后,全息技术有了迅速和宽广的发展。
a)投射式全息照相所谓透视时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。
i)全息记录如果将物光和参考光的干涉条纹用感光底片记录下来,那就记录了底片所在位置物光波前的振幅和位相。
t(x,y) = t 0 − βI(x,y) = t 0 - β(A R 2 + A 02 + 2A 0A R cos(φ0 − φR )) ii)物光波前的重现用一束于参考光完全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:Ũt (x,y) = ŨR (y)∙t (x,y) 这样,Ũt (x,y) = [t 0 − β(A R 2 + A 02)]A R exp[i 2πλsin α∙y] − βA R 2A 0exp(i φ0) − βA R 2A 0exp[−iφ]exp[i 2πλ2sin α∙y]透过全息图以后z = 0 平面上波前就可以分成3项,第一项是一个衰减了的照明光,第二项是+1级衍射,它对应原来的物光,第三项是物光的共轭波前。
这三项有一个角度分离,因系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________此我们可以分开他们。
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。
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:***学号:***********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:***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5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:2cos(t )rx A πωϕλ=+- (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:12cos(t )n i i i i i r x A πωϕλ==+-∑ (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
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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光学全息照相实验报告
实验II
光学全息照相
光学全息照相是利用光波的干涉现象,以干涉条纹的形式,把被摄物表面光波的振幅和位相信息记录下来,它是记录光波全部信息的一种有效手段。
这种物理思想早在1948年伽柏(D.Gabor)即就已提出来了,但直到1960年,随着激光器的出现,获得了单色性和相干性极好的光源时,才使光学全息照相技术的研究和应用得到迅速地发展。
光学全息照相在精密计量、无损检测、遥感测控、信息存储和处理、生物医学等方面的应用日益广泛,另外还相应出现了微波全息,X光全息和超声全息等新技术,全息技术已发展成为科学技术上的一个新领域。
本实验通过对三维物体进行全息照相并再现其立体图像,了解全息照相的基本原理及特点,学习拍摄方法和操作技术,为进一步学习和开拓应用这一技术奠定基础。
实验目的
了解光学全息照相的基本原理和主要特点; 学习静态光学全息照相的实验技术;
观察和分析全息全图的成像特性。
仪器用具
全息台、He —Ne 激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底版等。
基本原理
全息照片的拍摄
全息照相是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程.相干光波可以是平面波也可以是球面波,现以平面波为例说明全息照片拍摄的原理。
如图1所示,一列波函数为t i ae y πυ21=、振幅为a 、频率为υ、波长为λ
的平面单色光波作为参考光垂直入射到感光板上。
另一列同频率、波函数为t i r T t i Be be y πυλπ222==⎪⎭⎫ ⎝⎛-的相
干平面单色光波从物体出发,称为物光,以入射角θ同时入射到感光板上,物光与参考光产生干涉,在感光板上形成的光强分布为
ax ab b a I cos 222++= (1)
由此可见,在感光板上形成了明暗相间的干涉条纹。
条纹的间距为
θλsin =d (2) 可见,在感光底板上的光强分布和干涉条纹间距都受光波的振幅和相位所调制。
在实际情况中,物光是来自于物体上的漫反射光,其波阵面很复杂,因此,感光底板上的干涉条纹并不是等间距的平行条纹,而是呈现出非常复杂的干涉图样,只是在极小的范围内可近似看作等间距的平行条纹。
激光束经分束镜后分成两束,一束光经反射镜M1反射后又经L1扩束均匀地照在被摄物体上,再从物体表面反射到感光底板上,这束光称为物光。
同时使另一束光通过反射镜M2反射后又经L2扩束后直接照在感光底板上,这束光称为参考光。
当物光和参考光满足相干条件时,在感光底板上形成干涉图样。
由于物光的振幅和相位与物体表面各点的分布和漫反射光的性质有关,所以,干涉图样与被摄物体有一一对应的关系,这种把物光波的全部信息都拍摄下来的方法
称为全息照相。
2.物体的再现
由于全息照相在感光底板上形成的是干涉图样,所以,观察全息照片时,必须用与原来参考光完全相同的光束去照射,这束光称为再现光。
物体的再现的光路原理如图3所示。
对于再现光,全息照片相当于是一个透过率不同的复杂“光栅”,而再现过程实际上是干涉图样的衍射过程。
再现光经全息照片衍射后的光强分布为
())3(
'iax
iax cabe
2
2
+
+
=-
I+
b
c
cabe
a
其中c为常数。
可见,再现光经全息照片衍射后沿三个方向衍射,第一项为再现光沿原来方向的光波,相当于光栅衍射的零级衍射光波。
第二、三项相当于光栅衍射的+1、-1级衍射光波。
第一项光强没有变化,不储存信息,所以没有使用价值。
第二项光波光强与物光的振幅和相位成正比,传播方向与物光的传播方向相同,这时如将被摄物体移开,眼睛迎着物光的传播方向观察全息照片,就能够在被摄物体的原处观察到被摄物体的虚象。
第三项光波光强与第二项光波光强共
轭。
当物光为发散光时,共轭光为会聚光。
如果在被摄物体的对称位置上放一接收屏,可再现被摄物体的实象,此实象与被摄物体共轭,称赝象。
3.全息照相的特点
全息照相是利用光的干涉和衍射原理,而普通照相则是利用光的透镜成象原理。
另外,全息照片上的每一点都记录了整个物体的信息,因此,所以全息照片具有可分割的特点。
由于全息照片记录了物光的全部信息,所以再现出的物体的象是一个与被摄物体完全相同的三维立体象。
实验装置与实验环境
1. 相干性好的光源。
对于一般较小的漫射物体,常用He—Ne 激光器作为相干光源,它输出激光束的波长为63
2.8nm,功率为1―3 mW 这种激光器工作稳定、相干性好, 能获得较好的全息图象。
2.合理的光路。
选择合适的光路是获得优质全息图的关键之一。
氦氖激光器相干长度一般不小于激光器腔长的1/4—1/2,图2是拍摄反射全息照片的光路图。
对光路的一般要求有:尽可能减少物光与参考光的光程差,一般控制在2厘米以
内;参考光与物光的光强比一般选在2:1 —10:1范围内,为此需要选取合适的分束镜或在光路中加入衰减镜来控制。
投射在感光底版上的参考光与物光之间的夹角一般选取在15°~45°之间,这样可以使干涉条纹的间距大些,从而降低对照相底板分辨率和系统防震要求,并避免再现象与零级衍射重和,而影响对再现象的观察。
为了减少光的损失和提高抗干扰能力,在设计光路系统时所使用的光学元件应越少越好。
3.高分辨率的记录介质。
记录全息图象需要采用分辨率、灵敏度等性能良好的感光底
版,因为一般全息干涉条纹是非常密集的,干涉条纹密度为n=sinθ/λ, n是条纹的空间频率,θ是物光和参考光的夹角,λ是记录光波的波长。
对于θ=45°时,全息图上的干涉条纹可达1200条/毫米,故要采用每毫米大于1200线的感光底版。
分辨率的提高使感光度下降,所以嚗光时间比普通照片长,且与激光强度、被摄物大小和反光性能有关,一般需几秒、几十秒,甚至更长。
用于氦氖激光的全息底版对红光最敏感,所以全息照相的全部操作可在暗绿灯下进行。
嚗光后的显影、定影等化学处理过程与普通感光底
片相同。
良好的减震装置。
拍摄全息照片必须在防震性能良好的全息台上进行,以保证光学
系统各元件有良好的机械稳定性,拍摄时每一光学元件都不能有任何微小移动或震动。
轻微的震动或气流的扰动,只要使光程差发生波长数量级的变化,条纹即会模糊不清,再现像的亮度和再现视场范围大小会受到影响。
所以被摄物体、各光学元件及全息底版必须严格固定。
实验的内容
熟悉全息设备,了解各部件的性能、作用和使用方法。
全息照片的拍摄
如图2所示在全息台上布置并牢固装夹各光学元件,调节各光学元件的中心等高,
使激光的光束大致与实验平台平行。
调整光路元件,不放L1 、L2 ,使经过分光镜的两束光即物光和参考光都均匀照射
到光屏上。
调物光路和参考光路大致等光程,并且两束光的夹角在15°~45°范围内。
放入L1 、L2 ,使激光均匀照亮被摄物,使物光和参考光均匀地照射在光屏的同一
区域内,并且避免杂散光的干扰。
严格防止扩束后的物光束直接照射在感光底板上。
调节参考光与物光的光强比在合适范围。
光路图如下图所示:
由余弦定理得cos θ=
6.136.322
7.226.136.32222⨯⨯-+=0.826 θ≈34.3°
安装感光底板时需要用遮光板遮住激光,使底版的感光乳胶面面向激光束。
静置数分钟后曝光,进行曝光,曝光时间由实验
室给出。
底板用D—19显影液显影后,用清水冲洗干净,再放入F—19定影液中进行定影,
定影后晾干即可在激光下观察再现像。
2.全息照片的观察
利用原拍摄光路并用与参考光相同的方向照亮全息照片,观察其再现虚像的位
置、大小和亮度,并与原被摄物体进行比较。
位置、大小、亮度与原像基本相同
将开有小孔的遮挡板覆盖在全息照片上,并改变位置,观察其再现虚像,记录观
察结果。
总结观察到的全息照片的特点,比较全息照相与普通照相的区别。
答;全息照片利用光的干涉形成底片,得到的像是立体的。
常规照相只是记录了被摄物体表面光线强弱的变化,即只记录了光的振幅;而全息照
相则记录了光波的全部信息,除振幅外,还记录了光波的相位。
这样就把空间物体光波场的全部信息都贮存记录了下来。
然后利用全息照片对特定波长单色照明光的衍射,把原空间景象显现出来。
注意事项
勿用手、手帕、纸片等物擦光学元件。
曝光时切勿触及全息台
拍摄时应防止杂散光干扰,以免破坏全息图.
不能用眼睛直接观看未扩束的激光束.
全息底板是玻璃片基,注意轻放,以免弄碎.
思考题
为什么要求光路中物光和参考光的光程尽量相等?
答:因为激光的干涉长度有限,所以尽量使光程相等
为什么光学元件安置不牢,将导致拍摄失败?答:因为安置不牢会引起微小振动,光程差改变,使干涉条纹变化,导致拍摄失败。
如何判断所观看到的再现物像是虚像还是实像?
答:在玻片后加一光屏,若光屏有像则再现物象是实像,若无像则为虚像。