彩虹全息的PPT
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彩虹全息
5.8.2 一步彩虹全息
从二步彩虹的记录和再现过程可知，彩虹全息图的本 彩虹全息图的本 质是要在观察者与物体再现像之间形成一个狭缝像， 质是要在观察者与物体再现像之间形成一个狭缝像， 使观察者通过狭缝看到物体，以实现白光再现。 使观察者通过狭缝看到物体，以实现白光再现 一步彩虹全息记录过程 根据这一原理，我们可以用一个透镜使物体和狭缝分 别成像，使全息干板位于两个像之间的适当位置即可。 如下图所示：狭缝位于透镜的焦点以内，若物体在焦 点以外，则物体的像在透镜的另一侧，，这时的光路 结构，本质上与二步彩虹全息中第二次记录时相同。
一步彩虹全息的再现 再现时用参考光的共轭光照明，形成狭缝的实 像和物体的虚象，眼睛位于狭缝像处可以观察 到再现的物体虚象。再现光路如下图：
在一步彩虹全息中，也可以把物体和狭 缝放在透镜焦点以外，使它们在透镜另 一侧成像，记录时仍将全息干板置于物 体像和狭缝像之间，如下图：
一步彩虹全息的优缺点 优点 噪声小，制作步骤简单 缺点 观察范围受成像透镜相对口径限制，制 作大体积物体需成本高昂的高质量大口径透 镜
第二步是用参考光的共轭光照明H1，产生物体的赝实 像。在H1的后面置一水平狭缝。实像与狭缝之间放置 全息干板H，用会聚的参考光R记录第二张全息图H， 这张全息图就叫彩虹全息图。过程如下图：
彩虹全息的再现 如果用共轭参考光R*照射彩虹全息图H，则产生第二次赝像，由 于H记录的是原物的赝实像，所以再现的第二次赝像对原物来说 是一个正常的像，与原物的再现像一起出现的是狭缝的再现像。 它起一个光阑的作用。其再现光路图如下：
5.8 彩虹全息
彩虹全息和像全息一样，也可以用白光 照明再现。不同的是，像全息的记录要 求成像光束的像面与记录干板的距离非 常小，而彩虹全息没有这种限制。
一步彩虹全息PPT
一步彩虹 全息实验
导师：张子云
一、全息术的发展 英籍匈牙利科学家丹尼斯· 盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术 1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图 1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示 为特征的全息三维显示新高潮。 hsuan chen和F.T.S.Yu提出的一 步彩虹全息 Stephen Benton - Pioneer of modern holography
四、彩虹全息实验 彩虹全息实验一
实验编 号 曝光时 间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
120s 130s 140s
150s 160s 170s 180s 190s 200ss 210s
实验结 果
差
良
良
优
优
优
良
良
良
差
在当前实验参数下，肉眼观察显示150s左右拍摄的全 息图效果最佳，且从120s到150s，全息图再现像质量 递增；而从170s到210s，全息图再现像质量递减。
彩虹全息
一步彩虹全息
和
二步彩虹全息
的比较：
1）一步彩虹全息制作简单，噪声小，但视场较小； 2）二步彩虹全息制作复杂，噪声较大，但视场大。
彩虹全息图的特点： 1）可以用白光再现； 2）再现像呈现彩虹状的彩色，但再现像的色彩与原物体的 色彩无关，而仅与再现照明光包含的波长组分有关。 例如：用白炽灯照明和用日光灯照明，得到的彩虹效 果有很大差异。 3）彩虹全息属于假彩色全息。
五、总结
• 彩虹全息是一种用途广泛的全息术，目前已经广泛的 应用于产品包装，商标的印刷，以及办公多媒体。然 而彩虹全息至今的应用仍局限于实验室和部分工业方 面，在民用方面仍然需要很长时间的发展，这源于彩 虹全息对实验环境的要求较高，需要稳定的实验平台 ，相干性较好的光源，需要避免实验过程中杂光的干 扰，所以目前彩虹全息还是激光记录，白光照明再现 。学界一直在寻求白光记录，白光再现的方法，相信 随着科研人员的不懈努力，彩虹全息技术会有新的突 破。当然我们也明白，彩虹全息的问题远远没有讨论 完，依然有许多复杂的问题有待我们去发现和解决。 这也是科学让我们为之着迷的秘密所在。
导师：张子云
一、全息术的发展 英籍匈牙利科学家丹尼斯· 盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术 1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图 1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示 为特征的全息三维显示新高潮。 hsuan chen和F.T.S.Yu提出的一 步彩虹全息 Stephen Benton - Pioneer of modern holography
四、彩虹全息实验 彩虹全息实验一
实验编 号 曝光时 间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
120s 130s 140s
150s 160s 170s 180s 190s 200ss 210s
实验结 果
差
良
良
优
优
优
良
良
良
差
在当前实验参数下，肉眼观察显示150s左右拍摄的全 息图效果最佳，且从120s到150s，全息图再现像质量 递增；而从170s到210s，全息图再现像质量递减。
彩虹全息
一步彩虹全息
和
二步彩虹全息
的比较：
1）一步彩虹全息制作简单，噪声小，但视场较小； 2）二步彩虹全息制作复杂，噪声较大，但视场大。
彩虹全息图的特点： 1）可以用白光再现； 2）再现像呈现彩虹状的彩色，但再现像的色彩与原物体的 色彩无关，而仅与再现照明光包含的波长组分有关。 例如：用白炽灯照明和用日光灯照明，得到的彩虹效 果有很大差异。 3）彩虹全息属于假彩色全息。
五、总结
• 彩虹全息是一种用途广泛的全息术，目前已经广泛的 应用于产品包装，商标的印刷，以及办公多媒体。然 而彩虹全息至今的应用仍局限于实验室和部分工业方 面，在民用方面仍然需要很长时间的发展，这源于彩 虹全息对实验环境的要求较高，需要稳定的实验平台 ，相干性较好的光源，需要避免实验过程中杂光的干 扰，所以目前彩虹全息还是激光记录，白光照明再现 。学界一直在寻求白光记录，白光再现的方法，相信 随着科研人员的不懈努力，彩虹全息技术会有新的突 破。当然我们也明白，彩虹全息的问题远远没有讨论 完，依然有许多复杂的问题有待我们去发现和解决。 这也是科学让我们为之着迷的秘密所在。
一步彩虹全息PPT
全息图不过是一个记录了物体光波振幅和位相信息的复杂光栅，
光栅条纹的位置编码了物体光波的位相 0 x, y， 光栅的反衬度码
了物体光波的振幅 O0 x, y，这样一来就将物体的位相信息记录到
了全息干板上。
三、彩虹全息术
1、什么是彩虹全息术？
彩虹全息是利用记录
时在光路的适当位置
加狭缝，再现时同时
一步彩虹 全息实验
导师：张子云
一、全息术的发展
英籍匈牙利科学家丹尼斯·盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术
1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图
1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示
彩虹全息
用激光拍摄 激光
O S
记录
R
S’
z
L
通过激光干涉记录下物体的振幅 信息和物体的位相信息
O’ H
彩虹全息 用白光再现（共轭光）
R2* (白光)
H2 彩 虹 像
再现
红 黄绿 蓝紫
狭缝像
彩虹全息实验平台
图片说明： (1) He-Ne激光器控制器；(2) He-Ne激光器：632.8nm， 1.5mW，含电源；(3) 衰减器；(4) 半透半反镜；(5) 反射镜； (6) 双凸透 镜：Φ40mm，f150mm；(7) 扩束镜系统：40倍扩束镜，15um真空滤波
伪世 造界 的上 钞最 票难
2、彩虹全息多媒体平台
2014年BBAMS音乐盛 典上实现了已故巨星迈
克尔·杰克逊 （MichaelJackson）在 舞台上的表演，据闻也 是应用了这种技术，取
2024版《彩虹》PPT课件精美版
13
天气条件对观测影响
降水类型
彩虹通常在阵雨或雷阵雨后出现，因此需关注天气预报，选择有降水过程的天 气进行观测。
太阳光角度
太阳光与地面的角度会影响彩虹的清晰度和颜色分布。一般来说，太阳光角度 越低，彩虹越清晰且颜色鲜艳。
2024/1/24
14
安全防护措施建议
防晒措施
在观测彩虹时，注意涂抹防晒霜、 戴遮阳帽和太阳镜等防晒用品， 避免长时间暴露在强烈阳光下。
2024/1/24
19
05
彩虹科学实验设计与操作
2024/1/24
20
实验目的和原理介绍
2024/1/24
实验目的
通过模拟和观测彩虹现象，探究光的折射、反射和色散等光学 原理。
原理介绍
彩虹是太阳光进入水滴后发生折射、反射和色散的光学现象。 当太阳光射入水滴时，光线在水滴内部发生折射，然后在水滴 背面反射，最后再从水滴中射出时发生色散，形成彩虹。
虹的颜色就是由于光线的色散形成的。
5
彩虹形成条件及过程
01
形成条件：彩虹的形成需要满足一定的气象条件，包括充足 的阳光、适当的雨滴大小和分布、观察者的位置等。
02
形成过程
03
1. 当太阳光照射到空气中的水滴时，光线首先在水滴表面 发生折射。 2024/1/24
04
2. 进入水滴内部的光线在水滴内部发生反射，同时部分光 线从水滴内部射出时再次发生折射。
阳光照射在瀑布溅起的 水雾上形成，非常罕见。
阳光穿过冰晶折射形成， 多出现在高纬度地区。
2024/1/24
11
03
彩虹观测技巧与注意事项
2024/1/24
12
观测时间和地点选择
天气条件对观测影响
降水类型
彩虹通常在阵雨或雷阵雨后出现，因此需关注天气预报，选择有降水过程的天 气进行观测。
太阳光角度
太阳光与地面的角度会影响彩虹的清晰度和颜色分布。一般来说，太阳光角度 越低，彩虹越清晰且颜色鲜艳。
2024/1/24
14
安全防护措施建议
防晒措施
在观测彩虹时，注意涂抹防晒霜、 戴遮阳帽和太阳镜等防晒用品， 避免长时间暴露在强烈阳光下。
2024/1/24
19
05
彩虹科学实验设计与操作
2024/1/24
20
实验目的和原理介绍
2024/1/24
实验目的
通过模拟和观测彩虹现象，探究光的折射、反射和色散等光学 原理。
原理介绍
彩虹是太阳光进入水滴后发生折射、反射和色散的光学现象。 当太阳光射入水滴时，光线在水滴内部发生折射，然后在水滴 背面反射，最后再从水滴中射出时发生色散，形成彩虹。
虹的颜色就是由于光线的色散形成的。
5
彩虹形成条件及过程
01
形成条件：彩虹的形成需要满足一定的气象条件，包括充足 的阳光、适当的雨滴大小和分布、观察者的位置等。
02
形成过程
03
1. 当太阳光照射到空气中的水滴时，光线首先在水滴表面 发生折射。 2024/1/24
04
2. 进入水滴内部的光线在水滴内部发生反射，同时部分光 线从水滴内部射出时再次发生折射。
阳光照射在瀑布溅起的 水雾上形成，非常罕见。
阳光穿过冰晶折射形成， 多出现在高纬度地区。
2024/1/24
11
03
彩虹观测技巧与注意事项
2024/1/24
12
观测时间和地点选择
2024版美丽的彩虹PPT课件
神秘传说
佛光在佛教中被视为吉祥的象征，传说只有修行到一定程度的人才能看到。实际上， 佛光是一种特殊的大气光学现象，与阳光、云雾和观察者的角度等多种因素有关。
自然界其他类似光学现象
03海市蜃楼Fra bibliotek日晕和月晕
在特定的气象条件下，如海面或沙漠上空， 由于大气折射率的变化，远处的景物会出 现在空中，形成虚幻的景象。
07
环保意识培养与保护自然 之美
彩虹作为自然奇观价值认识
01
彩虹的形成原理
阳光穿过水滴在空中分散造成的 光的折射、反射和再折射现象。
02
彩虹的七种颜色
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫， 每种颜色对应不同的波长和频率。
03
彩虹的象征意义
在不同文化中，彩虹常被视为美 好、希望和和平的象征。
环保意识培养重要性强调
美丽的彩虹PPT课件
目录
• 彩虹概述 • 光学原理与彩虹关系 • 自然界中其他类似现象 • 彩虹在艺术领域应用 • 科学实验：人工制造彩虹
目录
• 彩虹观测与拍摄技巧 • 环保意识培养与保护自然之美
01
彩虹概述
彩虹定义与形成原理
01
彩虹定义
02
形成原理
彩虹是一种由太阳光穿过水滴在空中分散成光谱的彩色圆弧。
节约资源能源
合理使用水、电、纸张等资源能源，避 免浪费。
绿色出行方式
鼓励步行、骑行、乘坐公共交通等绿色 出行方式，减少私家车使用。
参与环保活动
积极参加植树造林、垃圾分类、环保宣 传等公益活动，为保护环境贡献自己的 力量。
THANKS
拍摄角度和构图技巧分享
拍摄角度
尝试不同的拍摄角度，如低角度拍摄可强调彩虹的宏伟，高角度拍摄则可展示彩虹与地面的关系。同时，可利用 前景元素增加照片的深度和层次感。
佛光在佛教中被视为吉祥的象征，传说只有修行到一定程度的人才能看到。实际上， 佛光是一种特殊的大气光学现象，与阳光、云雾和观察者的角度等多种因素有关。
自然界其他类似光学现象
03海市蜃楼Fra bibliotek日晕和月晕
在特定的气象条件下，如海面或沙漠上空， 由于大气折射率的变化，远处的景物会出 现在空中，形成虚幻的景象。
07
环保意识培养与保护自然 之美
彩虹作为自然奇观价值认识
01
彩虹的形成原理
阳光穿过水滴在空中分散造成的 光的折射、反射和再折射现象。
02
彩虹的七种颜色
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫， 每种颜色对应不同的波长和频率。
03
彩虹的象征意义
在不同文化中，彩虹常被视为美 好、希望和和平的象征。
环保意识培养重要性强调
美丽的彩虹PPT课件
目录
• 彩虹概述 • 光学原理与彩虹关系 • 自然界中其他类似现象 • 彩虹在艺术领域应用 • 科学实验：人工制造彩虹
目录
• 彩虹观测与拍摄技巧 • 环保意识培养与保护自然之美
01
彩虹概述
彩虹定义与形成原理
01
彩虹定义
02
形成原理
彩虹是一种由太阳光穿过水滴在空中分散成光谱的彩色圆弧。
节约资源能源
合理使用水、电、纸张等资源能源，避 免浪费。
绿色出行方式
鼓励步行、骑行、乘坐公共交通等绿色 出行方式，减少私家车使用。
参与环保活动
积极参加植树造林、垃圾分类、环保宣 传等公益活动，为保护环境贡献自己的 力量。
THANKS
拍摄角度和构图技巧分享
拍摄角度
尝试不同的拍摄角度，如低角度拍摄可强调彩虹的宏伟，高角度拍摄则可展示彩虹与地面的关系。同时，可利用 前景元素增加照片的深度和层次感。
彩虹ppt课件
无云
尽量选择没有云层的天气 ，这样可以减少太阳光线 的散射，使彩虹更加明显 。
观察彩虹的最佳地点
室外
在室外观察彩虹可以获得 更广阔的视野，减少建筑 、树木等障碍物的遮挡。
平坦空旷
选择一个平坦空旷的地点 ，例如公园、操场等，这 样可以更好地看到天空中 的彩虹。
朝向太阳
尽量朝向太阳的方向观察 ，因为彩虹通常出现在太 阳的对面。
如何使用AE制作彩虹特效视频
01
02
03
04
调整渐变颜色条的位置和大小 ，使其与画面相匹配。
在渐变颜色条上，使用“斜面 Alpha”效果来使渐变颜色条
更加立体。
根据需要，可以添加一些其他 特效，如模糊、发光等，使画
面更加生动。
Байду номын сангаас
将合成画布导出为视频文件， 完成制作。
如何使用VR技术体验真实的彩虹效果
彩虹的形成是由于太阳光通过水滴时 发生折射、反射和散射的结果。
当太阳光射向水滴时，光线会发生折 射、反射和散射，从而形成彩虹的七 种颜色。
彩虹的分类
根据彩虹的出现地点和形状，可以分为地虹和天虹。
地虹是指出现在地面上方的彩虹，通常在早晨和傍晚时分出现，其色彩较为鲜艳， 因为此时太阳光经过水滴后会发生折射和反射，形成完整的彩虹。
天虹是指出现在天空中的彩虹，通常在雨后出现，其色彩较为淡雅，因为此时太阳 光经过水滴后会发生散射，形成不完全的彩虹。
02
彩虹的观察
观察彩虹的最佳时机
01
02
03
晴天
选择一个晴朗的日子，因 为彩虹需要在阳光下出现 。
下午
最佳的观察时间是下午， 因为这时候太阳处于天空 的高处，光线较为强烈， 更容易形成彩虹。
全息技术第九辑彩色全息PPT28页
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
全息技术第九辑彩色全息
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！
《彩虹的科学原理》课件
《彩虹的科学原理》PPT课件
汇报人：PPT
目录
CONTENTS
单击输入目录标题
彩虹现象的描述
彩虹的形成原理
彩虹的科学应用
彩虹的观测与记录
彩虹的美丽与传说
添加章节标题
彩虹现象的描述
彩虹的定义
彩虹是一种光学现象，当阳光照射到雨滴上，经过反射、折射和再次反射后形成的彩色圆弧。
彩虹的颜色顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是由于不同颜色的光在雨滴中的折射率不同所致。
彩虹的颜色：光的波长和频率
彩虹的种类：主虹、副虹、多重虹等
彩虹的位置：与观察者的位置和角度有关
对未来研究的展望
开发彩虹观测和预测技术
研究彩虹在艺术、文化、教育等领域的应用
探索彩虹形成的物理机制
研究彩虹在不同环境下的变化
THANK YOU
汇报人：PPT
光线从雨滴中射出，形成彩虹
阳光照射到雨滴上
雨滴将阳光折射、反射、再折射
彩虹的颜色分布原理
彩虹的形成：阳光照射到雨滴上，经过反射、折射和再次反射形成彩虹
颜色分布：彩虹的颜色是由光的折射和反射形成的，不同颜色的光折射角不同，形成不同颜色的光带
红橙黄绿蓝靛紫：彩虹的颜色顺序是由光的折射和反射形成的，不同颜色的光折射角不同，形成不同颜色的光带
副虹：在主虹的外侧，颜色较淡，由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成
双彩虹：由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成，颜色较淡，位于主虹的外侧
环状彩虹：由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成，颜色较淡，位于主虹的外侧，呈环状分布
彩虹的形成原理
彩虹的形成条件
彩虹的形成过程
光线在雨滴内部发生色散，形成不同颜色的光
彩虹通常出现在雨后，当阳光照射到雨滴上时，形成彩色圆弧。
汇报人：PPT
目录
CONTENTS
单击输入目录标题
彩虹现象的描述
彩虹的形成原理
彩虹的科学应用
彩虹的观测与记录
彩虹的美丽与传说
添加章节标题
彩虹现象的描述
彩虹的定义
彩虹是一种光学现象，当阳光照射到雨滴上，经过反射、折射和再次反射后形成的彩色圆弧。
彩虹的颜色顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是由于不同颜色的光在雨滴中的折射率不同所致。
彩虹的颜色：光的波长和频率
彩虹的种类：主虹、副虹、多重虹等
彩虹的位置：与观察者的位置和角度有关
对未来研究的展望
开发彩虹观测和预测技术
研究彩虹在艺术、文化、教育等领域的应用
探索彩虹形成的物理机制
研究彩虹在不同环境下的变化
THANK YOU
汇报人：PPT
光线从雨滴中射出，形成彩虹
阳光照射到雨滴上
雨滴将阳光折射、反射、再折射
彩虹的颜色分布原理
彩虹的形成：阳光照射到雨滴上，经过反射、折射和再次反射形成彩虹
颜色分布：彩虹的颜色是由光的折射和反射形成的，不同颜色的光折射角不同，形成不同颜色的光带
红橙黄绿蓝靛紫：彩虹的颜色顺序是由光的折射和反射形成的，不同颜色的光折射角不同，形成不同颜色的光带
副虹：在主虹的外侧，颜色较淡，由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成
双彩虹：由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成，颜色较淡，位于主虹的外侧
环状彩虹：由阳光在水滴中反射、折射和再次反射形成，颜色较淡，位于主虹的外侧，呈环状分布
彩虹的形成原理
彩虹的形成条件
彩虹的形成过程
光线在雨滴内部发生色散，形成不同颜色的光
彩虹通常出现在雨后，当阳光照射到雨滴上时，形成彩色圆弧。
彩虹全息图
第九章 图像的全息显示
全息技术研究天
全息元件
多功能化
智能武器
智能机器人
全 息
全息检测
无损检测 （用于工程领域）
全息显示
立体图画
全息动画
全息电影
模拟军事演习
全息存储
1
第九章
第1节
引言
全息显示
假彩色显示 真彩色显示
合成全息显示
全息图像显示方法
激光记录，激光再现 激光记录，白光再现(全息显示主要研究内容之一)
3
概念 回放
白光再现反射全息
—— 丹尼苏克 全息图
Denisyuk hologram
记 录 光 路 H
Laser
仅当
再现像 特点 λ=λ0 时 满足 布喇格条件
白光
H
4
单 色 像
白光再现反射全息
属性
反射型 体积全息图
记录条件
激光记录
选择反射率较高的物体
干板胶面朝向物体
物体尽量靠近干板
再现照明条件
白光照明再现
再现像特点
单色再现像，波长与记录波长相同
用 途
白光反射全息技术是实现 彩色全息 的重要基础
5
像面全息
方法一 —
概念 回放
透射型
R O’
透镜成像法（一步法）—
L
记录
O
H C=白光 O’
再现
原光路再现
H
6
概念 回放
像面全息
方法二 无透镜法（二步法）
记录
第1步 记录菲涅耳全息图 用平行参考光
移动观察位置，依次看到不同波长的像，不再
会出现色模糊，于是达到了白光再现的目的。
全息技术研究天
全息元件
多功能化
智能武器
智能机器人
全 息
全息检测
无损检测 （用于工程领域）
全息显示
立体图画
全息动画
全息电影
模拟军事演习
全息存储
1
第九章
第1节
引言
全息显示
假彩色显示 真彩色显示
合成全息显示
全息图像显示方法
激光记录，激光再现 激光记录，白光再现(全息显示主要研究内容之一)
3
概念 回放
白光再现反射全息
—— 丹尼苏克 全息图
Denisyuk hologram
记 录 光 路 H
Laser
仅当
再现像 特点 λ=λ0 时 满足 布喇格条件
白光
H
4
单 色 像
白光再现反射全息
属性
反射型 体积全息图
记录条件
激光记录
选择反射率较高的物体
干板胶面朝向物体
物体尽量靠近干板
再现照明条件
白光照明再现
再现像特点
单色再现像，波长与记录波长相同
用 途
白光反射全息技术是实现 彩色全息 的重要基础
5
像面全息
方法一 —
概念 回放
透射型
R O’
透镜成像法（一步法）—
L
记录
O
H C=白光 O’
再现
原光路再现
H
6
概念 回放
像面全息
方法二 无透镜法（二步法）
记录
第1步 记录菲涅耳全息图 用平行参考光
移动观察位置，依次看到不同波长的像，不再
会出现色模糊，于是达到了白光再现的目的。
第七章 光全息术2-像全息图、彩虹全息图1
到达记录平面的光复振幅是它们的傅里叶频谱之和：
UH ℱFOℱFROO fx , f y R fx , f y
O ( xo , yo ) exp [ - j2 ( fx xo f y yo ) ] d xo d yo Ro exp [ j 2 fx b] fx = xf / ( λf )、fy = yf / ( λf )，xf﹑yf为透镜后焦面的空间坐 标，f为透镜焦距
第二步
制作彩虹全息图 H2 以 H1 的共轭实像为“物”， 通过狭缝 S 记录彩虹全息图 H2
H2
S
R1*
记录
O’
R2
H1
再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用单色光再现（共轭光）
R2* (单色光）
H2
S’
再现
在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
全息激光幻彩第一币（藏品赏析）
• “幻”是奇异的变化，“彩”是各种颜色的交织。 这两个字组织到一起，幻中有色，色中有变，变中 有新，新中有奇，奇中有绝。这种幻彩表现在金银 币上，自然灵光四动，流光溢彩，别有一番奇妙风 采。2004年9月推出的《全国人大成立50周年》纪 念金银币，是我国贵金属纪念银币生产首次采用全 息激光工艺技术，此套纪念金银币就有这种特殊的 幻彩效果。
§5-4 平面全息图
2、傅里叶变换全息图
再 现 光 路
第三项U：f 3 ℱ 1 R0OF fx , f y exp j2 fxb
RoOF fx , f y exp- j 2 fxbexp j2 fx x 'o f y y 'o dfxdf y
UH ℱFOℱFROO fx , f y R fx , f y
O ( xo , yo ) exp [ - j2 ( fx xo f y yo ) ] d xo d yo Ro exp [ j 2 fx b] fx = xf / ( λf )、fy = yf / ( λf )，xf﹑yf为透镜后焦面的空间坐 标，f为透镜焦距
第二步
制作彩虹全息图 H2 以 H1 的共轭实像为“物”， 通过狭缝 S 记录彩虹全息图 H2
H2
S
R1*
记录
O’
R2
H1
再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用单色光再现（共轭光）
R2* (单色光）
H2
S’
再现
在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
全息激光幻彩第一币（藏品赏析）
• “幻”是奇异的变化，“彩”是各种颜色的交织。 这两个字组织到一起，幻中有色，色中有变，变中 有新，新中有奇，奇中有绝。这种幻彩表现在金银 币上，自然灵光四动，流光溢彩，别有一番奇妙风 采。2004年9月推出的《全国人大成立50周年》纪 念金银币，是我国贵金属纪念银币生产首次采用全 息激光工艺技术，此套纪念金银币就有这种特殊的 幻彩效果。
§5-4 平面全息图
2、傅里叶变换全息图
再 现 光 路
第三项U：f 3 ℱ 1 R0OF fx , f y exp j2 fxb
RoOF fx , f y exp- j 2 fxbexp j2 fx x 'o f y y 'o dfxdf y
彩虹全息
Stephen Benton - Pioneer of modern holography
Rainbow Hologram 彩虹全息图
全息图通过一狭缝记录，在观察再现像时，仿佛也是通 过狭缝去看。 如果再现波长不同于记录波长，由于引入了放大效应， 再现出的波就显得好像是来自一个位移了的缝。
如果用白光再现，再现出的波好像是通过许多位移了 的缝看到的物体，每个缝的像有不同的波长（颜色）。
R2* (单色光）
再现
H2
S’
在观察再现时，仿佛也是通过狭缝去看。
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用白光再现（共轭光） R2* (白光)
H2
红 黄绿 蓝 紫
彩 虹 像
再现
狭缝像
一步彩虹全息图
1978年杨振寰等人发明了一步彩虹全息摄 影技术。彩虹全息图实质上也是一种像面 全息图。不同的是拍摄一步彩虹全息图时 在物和干版之间加一个狭缝，并且透镜成 的实像可以离开干版一段距离，所以再现 立体效果比像面全息图要强一些。可使狭 缝紧靠透镜，取铅直方位。缝宽没有严格 限制，可在０.５～８ｍｍ之间选择。
世界上最难伪造的钞票
• 面额：20英镑 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的全息条。 一旦将钞票倾斜，全息条上的图像能在英镑标志 和数字"20"之间来回转换。
彩虹全息图
白光显示周视全成彩虹全息
演全 唱息 会投
影 打 造 的
初 音 未 来
——
一步彩虹全息图拍摄光路
两步法和一步法彩虹全息比较
• 二步法优点： 记录全息图的观察范围比较大，采取合适
的记录光路有较大的能量利用率 缺点：二步记录制作过程比较烦琐， 全息图的噪声较大
Rainbow Hologram 彩虹全息图
全息图通过一狭缝记录，在观察再现像时，仿佛也是通 过狭缝去看。 如果再现波长不同于记录波长，由于引入了放大效应， 再现出的波就显得好像是来自一个位移了的缝。
如果用白光再现，再现出的波好像是通过许多位移了 的缝看到的物体，每个缝的像有不同的波长（颜色）。
R2* (单色光）
再现
H2
S’
在观察再现时，仿佛也是通过狭缝去看。
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用白光再现（共轭光） R2* (白光)
H2
红 黄绿 蓝 紫
彩 虹 像
再现
狭缝像
一步彩虹全息图
1978年杨振寰等人发明了一步彩虹全息摄 影技术。彩虹全息图实质上也是一种像面 全息图。不同的是拍摄一步彩虹全息图时 在物和干版之间加一个狭缝，并且透镜成 的实像可以离开干版一段距离，所以再现 立体效果比像面全息图要强一些。可使狭 缝紧靠透镜，取铅直方位。缝宽没有严格 限制，可在０.５～８ｍｍ之间选择。
世界上最难伪造的钞票
• 面额：20英镑 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的全息条。 一旦将钞票倾斜，全息条上的图像能在英镑标志 和数字"20"之间来回转换。
彩虹全息图
白光显示周视全成彩虹全息
演全 唱息 会投
影 打 造 的
初 音 未 来
——
一步彩虹全息图拍摄光路
两步法和一步法彩虹全息比较
• 二步法优点： 记录全息图的观察范围比较大，采取合适
的记录光路有较大的能量利用率 缺点：二步记录制作过程比较烦琐， 全息图的噪声较大
§7(4)真彩色全息资料
时，将再现出十二项，相互干扰，造成
色色色色色色串串串串串串扰扰扰扰扰扰
请思考
用哪一种类型的全息技术
有望消除 色串扰？
白光再现全息图
反射全息或彩虹全息
9
第九章 第4节 真彩色全息术
4.2 反射体积彩色全息
记录
BS
M SL
H H上记录了几套全息图（干涉条纹）？
三套：需要几H种r、波H长g的、光Hb源 ？ 干板上记录的红条纹绿本身蓝有无颜色？
• 三色激光分别制作三原色全息图，
• 单色激光分别制作不同空频的全息图，
白光再现时人眼视觉复合
5
第九章 图像的全息显示 第4节 彩色全息术
1、一般原理：制作三原色全息图对激光器的要求
用三原色的刺激值即色度坐标（x，y，z）来描述人眼对颜色的感觉： x + y + z = 1 ---- 色品图
三原色波长的国际标准（由国际照明委员会规定）： 1964年CIE—RGB系统的标准：
17
彩色彩虹全息
第一步：制作分色灰度片
记录
利用普通照相法对彩色图像分色，制作三张黑白胶片
分
色
灰 度 片
OOgbr Og Or
成 像
透
滤 色 片
镜
18
彩色照片
红分色灰片 Or
蓝分色灰片 Ob
绿分色灰片 Og
19
第二步：记录菲涅耳全息图
D
H1b H1g H1r
R1
H1
OOObgr
S — 多狭缝板
记录
R2*(白光)
R2*(白光)
R2*(白光)
再现
H2r
0级 H2g
记录时只需用一台单色激光作光源，成本低 这种全息图用白光再现时，必须满足一定条件，
色色色色色色串串串串串串扰扰扰扰扰扰
请思考
用哪一种类型的全息技术
有望消除 色串扰？
白光再现全息图
反射全息或彩虹全息
9
第九章 第4节 真彩色全息术
4.2 反射体积彩色全息
记录
BS
M SL
H H上记录了几套全息图（干涉条纹）？
三套：需要几H种r、波H长g的、光Hb源 ？ 干板上记录的红条纹绿本身蓝有无颜色？
• 三色激光分别制作三原色全息图，
• 单色激光分别制作不同空频的全息图，
白光再现时人眼视觉复合
5
第九章 图像的全息显示 第4节 彩色全息术
1、一般原理：制作三原色全息图对激光器的要求
用三原色的刺激值即色度坐标（x，y，z）来描述人眼对颜色的感觉： x + y + z = 1 ---- 色品图
三原色波长的国际标准（由国际照明委员会规定）： 1964年CIE—RGB系统的标准：
17
彩色彩虹全息
第一步：制作分色灰度片
记录
利用普通照相法对彩色图像分色，制作三张黑白胶片
分
色
灰 度 片
OOgbr Og Or
成 像
透
滤 色 片
镜
18
彩色照片
红分色灰片 Or
蓝分色灰片 Ob
绿分色灰片 Og
19
第二步：记录菲涅耳全息图
D
H1b H1g H1r
R1
H1
OOObgr
S — 多狭缝板
记录
R2*(白光)
R2*(白光)
R2*(白光)
再现
H2r
0级 H2g
记录时只需用一台单色激光作光源，成本低 这种全息图用白光再现时，必须满足一定条件，
信息光学第七章-光学全息ppt课件
引入一相干参考波，该参考波在H上产生 的复振幅分布为
R x,yr0x,yejrx,y
那么，两波相遇叠加的总光场是
U x ,y O x ,y R x ,y
对应的强度分布为
I x , y U x , y 2 O x , y 2 R x , y 2 O x , y R * x , y O * x , y R x , y
➢用共轭参考波照明
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
2、波前记录与再现
✓用相干光波照射全息图，假定它在全息图平面上的复振幅分布为C(x,y)，
全息图的透射光场分布为 U t x , y C t x , y C t b C O 2 C O R * C O * R U 1 U 2 U 3 U 4
4、基元全息图分析
✓全息图可看作是很多基元全息图的线性组合，了解基元全息图的结构和
作用对于深入理解整个全息图的记录和再现机理非常有益。 空域方法是把物体看作一些相干点源的集合，物光波前是所有点源发出的 球面波的线性叠加。每一个点源发出的球面波与参考波干涉，记录的基元 全息图称为基元波带片； 频域方法是把物光波看作由很多不同方向传播的平面波分量的线性叠加， 每一个平面波分量与参考平面波干涉而记录的基元全息图称为基元光栅。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
1、引言
✓全息发展简史
➢ 1948年 Dennis Gabor 提出 “波前重现” 理论
目的：改善电子显微镜的分辨率 光源：汞灯 效果：因光源相干性差，效果很不明显
R x,yr0x,yejrx,y
那么，两波相遇叠加的总光场是
U x ,y O x ,y R x ,y
对应的强度分布为
I x , y U x , y 2 O x , y 2 R x , y 2 O x , y R * x , y O * x , y R x , y
➢用共轭参考波照明
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
2、波前记录与再现
✓用相干光波照射全息图，假定它在全息图平面上的复振幅分布为C(x,y)，
全息图的透射光场分布为 U t x , y C t x , y C t b C O 2 C O R * C O * R U 1 U 2 U 3 U 4
4、基元全息图分析
✓全息图可看作是很多基元全息图的线性组合，了解基元全息图的结构和
作用对于深入理解整个全息图的记录和再现机理非常有益。 空域方法是把物体看作一些相干点源的集合，物光波前是所有点源发出的 球面波的线性叠加。每一个点源发出的球面波与参考波干涉，记录的基元 全息图称为基元波带片； 频域方法是把物光波看作由很多不同方向传播的平面波分量的线性叠加， 每一个平面波分量与参考平面波干涉而记录的基元全息图称为基元光栅。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
1、引言
✓全息发展简史
➢ 1948年 Dennis Gabor 提出 “波前重现” 理论
目的：改善电子显微镜的分辨率 光源：汞灯 效果：因光源相干性差，效果很不明显
激光彩虹全息与像面全息PPT44页
世界上最难伪造的钞票
• 面额：20英镑 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的 全息条。一旦将钞票倾斜，全息条上的 图像能在英镑标志和数字"20"之间来回 转换。
全息激光防伪标签，已经是一个很大的产业
panda为彩虹全息图
彩虹全息图
彩虹全息图
彩虹全息图
Color reproduction of the final diffuse object hologram compared with the real object under the same reconstruction/illumination source
• 幻彩币于1994年首次出现在西班牙，我 国于2000年曾发行过由瑞士代铸的幻彩 “观世音菩萨”币。幻彩“人大50年” 纪念币是我国掌握此项铸币技术后自行 铸造的首套幻彩币。2019年北京钱币博 览会上，因其题材重大、工艺先进、铸 造精良荣登“最受群众喜爱的2019年中 国贵金属纪念币”榜首。
• 此纪念金银币采用全息激光工艺，穹隆 中的灯光，随光线变化，视角变化，幻 动出不同的光晕。全息激光工艺是世界 高科技铸币工艺，它的特点，是借用静 态金属材质平台，展示光与线相结合的 动态美。七色光影，动静相融，在币面 上，流淌如音乐，也增加了金银币的立 体动感。
用单色光再现（共轭光）
R2* (单色光）
H2
S’
再现
在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。
彩虹全息图的白光再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用白光再ห้องสมุดไป่ตู้（共轭光） R2* (白光)
H2
红黄绿蓝紫
彩 虹 像
再现
光学课件 彩虹全息
像的色散主要表现在y方向上。主要讨论y方向上的单色性．类似 光栅的色散。
y
光栅方程：dsinθ=mλ
z
光栅色散本领：Dθ = m /(dcos θm)
d 减小， Dθ 增大。
y
H
∆H
O•
S H1
R1∗
a
R2
zo
zs
y
∆H
x
¾ 用白光照射全息图， 经∆H的衍射后，对同一 物点，不同波长的光形 成的像点位置不同。
但是，a ↓ (视场小，亮度小), ze ↓（视场小）,
θr ↑（要求干板空间分辨率高）
2．像的色模糊：
¾用点源全息图再现 像点位置(xi, yi, zi)公
式，由∆λ可求出在
各方向上的色模糊分
量(∆xi, ∆yi, ∆zi)。
I λ ′ ∆•z ∆y I λ • ∆I
y H
∆α
S Sλ Sλ′
∆H α
但是
⎧ ⎪ ⎨
zo小，则景深小 zs大，要求记录时狭缝S靠近透镜焦点，限制视场
⎪⎩a小，狭缝窄，激光散斑影响大
实验中，应根据要求适当选取。 如取：a为5~10mm左右，zs为25~30cm左右。
根据记录方式不同：分为二步彩虹全息和一步彩虹全息。
5.8.1 二步彩虹全息（1969年提出）
O
H1
A
B
D
C
R1
第1步：记录物体菲 涅耳全息图
H
A ∆H
S H1 R2∗
B
CD
R2
zo
zs
第2步：记录彩虹全息图
C H S′
A
B
D
C
再现观察
(1)记录时采用相干光源，再现时既 可使用相干光源，也可采用非相 干光源（如白光）。
09-2§5(2)彩虹全息
To p2
16
第二章
第5节
三、彩虹全息术
5、全视场彩虹全息（以一步法为例） 记 录（俯视图） 、 以一步法为例） 俯视图）
R S
胶面 朝前
第 一 步
S
S’ O’ L R H
胶面 朝后
S’
第 二 步
L
O’
H
17
第二章 第5节
三、彩虹全息术
5、全视场彩虹全息
采用原光路再现（一）（侧视图） 侧视图）
白光 白光
立体感
相异点
体视对 彩虹全息 普通 立体电影
根据彩虹全息原理，再现光的空间宽度被 根据彩虹全息原理， 双孔像限制在一个小区域里，使得两眼分 双孔像限制在一个小区域里， 别看到不同的视图。 别看到不同的视图。 根据光的偏振原理，成像光束是互相垂直 根据光的偏振原理， 的两个线偏振光，利用互相垂直的两个偏 的两个线偏振光， 振片，使得两眼分别看到不同的视图。 振片，使得两眼分别看到不同的视图。
14
第二章 第5节
三、彩虹全息术
4、一步彩虹全息
记录彩虹全息图需注意的问题： 记录彩虹全息图需注意的问题： 彩虹全息图需注意的问题
1）狭缝的宽度应选择适当: ）狭缝的宽度应选择适当 狭缝过宽，再现时各波长对应的衍射区展宽， ☆ 狭缝过宽，再现时各波长对应的衍射区展宽， 引起“混频” 像的单色性差； 引起“混频”，像的单色性差； 狭缝过窄，像的单色性好，色彩鲜艳，但光能量损失较大， ☆ 狭缝过窄，像的单色性好，色彩鲜艳，但光能量损失较大， 增加曝光时间，对系统的稳定度要求提高。 增加曝光时间，对系统的稳定度要求提高。 2）注意狭缝的放置方位: ）注意狭缝的放置方位 狭缝应垂直于光路平面。 ☆ 狭缝应垂直于光路平面。 3）注意物体的放置方位: ）注意物体的放置方位 为了保证再现像是正立的，记录时，物体应“ ☆ 为了保证再现像是正立的，记录时，物体应“卧”在 光路平面内，即与狭缝相垂直。 光路平面内，即与狭缝相垂直。
16
第二章
第5节
三、彩虹全息术
5、全视场彩虹全息（以一步法为例） 记 录（俯视图） 、 以一步法为例） 俯视图）
R S
胶面 朝前
第 一 步
S
S’ O’ L R H
胶面 朝后
S’
第 二 步
L
O’
H
17
第二章 第5节
三、彩虹全息术
5、全视场彩虹全息
采用原光路再现（一）（侧视图） 侧视图）
白光 白光
立体感
相异点
体视对 彩虹全息 普通 立体电影
根据彩虹全息原理，再现光的空间宽度被 根据彩虹全息原理， 双孔像限制在一个小区域里，使得两眼分 双孔像限制在一个小区域里， 别看到不同的视图。 别看到不同的视图。 根据光的偏振原理，成像光束是互相垂直 根据光的偏振原理， 的两个线偏振光，利用互相垂直的两个偏 的两个线偏振光， 振片，使得两眼分别看到不同的视图。 振片，使得两眼分别看到不同的视图。
14
第二章 第5节
三、彩虹全息术
4、一步彩虹全息
记录彩虹全息图需注意的问题： 记录彩虹全息图需注意的问题： 彩虹全息图需注意的问题
1）狭缝的宽度应选择适当: ）狭缝的宽度应选择适当 狭缝过宽，再现时各波长对应的衍射区展宽， ☆ 狭缝过宽，再现时各波长对应的衍射区展宽， 引起“混频” 像的单色性差； 引起“混频”，像的单色性差； 狭缝过窄，像的单色性好，色彩鲜艳，但光能量损失较大， ☆ 狭缝过窄，像的单色性好，色彩鲜艳，但光能量损失较大， 增加曝光时间，对系统的稳定度要求提高。 增加曝光时间，对系统的稳定度要求提高。 2）注意狭缝的放置方位: ）注意狭缝的放置方位 狭缝应垂直于光路平面。 ☆ 狭缝应垂直于光路平面。 3）注意物体的放置方位: ）注意物体的放置方位 为了保证再现像是正立的，记录时，物体应“ ☆ 为了保证再现像是正立的，记录时，物体应“卧”在 光路平面内，即与狭缝相垂直。 光路平面内，即与狭缝相垂直。
光学全息技术原理ppt课件
；.
19
虚像
全息图
晕轮光 直接透射光
z0
z0
实像
像的再现
；.
20
讨论： （1）分量U1是经过衰减的照明光波，代表沿底片轴线传播的平面波； （2）分量U2是一个透射光锥，主要能量方向靠近底片轴线，光锥 的扩展程度取 决于O(x,y)的带宽；
（3）分量U3 正比于原始物波波前O与一平面波相位因子exp(j2y)的积,表示原 始物波将以向上倾斜的平面波为载波，在距底片z0处形成物体的一个虚像。 （4）分量U4表示物波的共轭波前将以向下倾斜的平面波为载波，在距底片另一侧 z0处形成物体的一个实像。
1. 相干光源——激光器
2．防震平台及光学元件 在几秒到几分钟甚至几十分钟内要求光路必须达到较高稳定度，光 程差的变化量不得超过λ/10 常用的光学元件有：反射镜；扩束镜；针孔滤波器；光分束器；透 镜；散射器等
3．全息实验光路设计原则 （1）光程差的要求尽可能小 （2）干板表面物光和参考光光强之比在1：2至1：10以内 （3）空间频率的限制：物光和参考光的夹角应选择适当，使全息图的
U ( x ,y ) C ( x ,y ) t C b 'C tO ( x ,y ) 2 'R * C ( x ,y ) O R * ( x C ,y ) O
上述四项场分量都在同一方向上传播，其中直接透射光大大降低了像的衬度，且 虚像和实像相距为 2Z0 ，构成不可分离的孪生像。当对实像聚焦时，总是伴随一离 焦的虚像，反之亦然。孪生像的存在也大大降低了全息像的质量。同轴全息的最大局 限性还在于我们必须假定物体是高度透明的，否则第二项场分量将不能忽略。这一假 定极大地限制了同轴全息图的应用范围。
U’( x , y ) = R 0（O 0 2 + R 0 2）exp [- jφr ]
2024年度《彩虹》ppt课件
对焦与构图
将相机对焦在彩虹上，保持水平构图 ，可以拍摄到完整的彩虹。同时，可 以尝试不同的角度和构图方式，以获 得更具创意的照片。
16
04
彩虹在文化艺术中表现
2024/3/23
17
文学作品描述
彩虹作为美好象征
在文学作品中，彩虹常被用来象征美好、希望和梦想，如童话故事中的“彩虹桥”和诗歌中的“彩虹之约”等。
彩虹特点
彩虹通常在白天出现，且出现在与太阳相反的方位；彩 虹的颜色从外到内依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 。
2024/3/23
4
形成原理与过程
• 形成原理：彩虹的形成原理主要涉及光的折射、反射和色散。当太阳光进入水滴时，光线会 发生折射，然后在水滴内部反射，最后再从水滴中折射出来。在这个过程中，光线被分解成 不同的颜色，形成彩虹。
彩虹的诗意表达
诗人常常借助彩虹来抒发内心的情感和对自然的赞美，如徐志摩的《再别康桥》中“那河畔的金柳，是夕阳中的 新娘；波光里的艳影，在我的心头荡漾。软泥上的青荇，油油的在水底招摇；在康河的柔波里，我甘心做一条水 草！那榆荫下的一潭，不是清泉，是天上虹；揉碎在浮藻间，沉淀着彩虹似的梦。”
2024/3/23
助学生直观理解这些原理。
02 在光学实验中，可以利用彩虹现象来研究光的波 长、频率等性质，以及不同介质对光传播的影响
。
02 通过模拟彩虹的形成过程，可以设计出具有特殊 光学性能的材料或结构，如超材料、光子晶体等 。
2024/3/23
23
其他领域应用拓展
在艺术领域，彩虹因其美丽的色 彩和寓意被广泛应用于绘画、摄
2024/3/23
5
形成原理与过程
形成过程 01
1. 太阳光射入水滴，发生第一次折射。 02
将相机对焦在彩虹上，保持水平构图 ，可以拍摄到完整的彩虹。同时，可 以尝试不同的角度和构图方式，以获 得更具创意的照片。
16
04
彩虹在文化艺术中表现
2024/3/23
17
文学作品描述
彩虹作为美好象征
在文学作品中，彩虹常被用来象征美好、希望和梦想，如童话故事中的“彩虹桥”和诗歌中的“彩虹之约”等。
彩虹特点
彩虹通常在白天出现，且出现在与太阳相反的方位；彩 虹的颜色从外到内依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 。
2024/3/23
4
形成原理与过程
• 形成原理：彩虹的形成原理主要涉及光的折射、反射和色散。当太阳光进入水滴时，光线会 发生折射，然后在水滴内部反射，最后再从水滴中折射出来。在这个过程中，光线被分解成 不同的颜色，形成彩虹。
彩虹的诗意表达
诗人常常借助彩虹来抒发内心的情感和对自然的赞美，如徐志摩的《再别康桥》中“那河畔的金柳，是夕阳中的 新娘；波光里的艳影，在我的心头荡漾。软泥上的青荇，油油的在水底招摇；在康河的柔波里，我甘心做一条水 草！那榆荫下的一潭，不是清泉，是天上虹；揉碎在浮藻间，沉淀着彩虹似的梦。”
2024/3/23
助学生直观理解这些原理。
02 在光学实验中，可以利用彩虹现象来研究光的波 长、频率等性质，以及不同介质对光传播的影响
。
02 通过模拟彩虹的形成过程，可以设计出具有特殊 光学性能的材料或结构，如超材料、光子晶体等 。
2024/3/23
23
其他领域应用拓展
在艺术领域，彩虹因其美丽的色 彩和寓意被广泛应用于绘画、摄
2024/3/23
5
形成原理与过程
形成过程 01
1. 太阳光射入水滴，发生第一次折射。 02
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再现
蓝紫
彩 虹 像
狭缝像
一步彩虹全息图
1978年杨振寰等人发明了一步彩虹全息摄 影技术。彩虹全息图实质上也是一种像面 全息图。不同的是拍摄一步彩虹全息图时 在物和干版之间加一个狭缝，并且透镜成 的实像可以离开干版一段距离，所以再现 立体效果比像面全息图要强一些。可使狭 缝紧靠透镜，取铅直方位。缝宽没有严格 限制，可在０.５～８ｍｍ之间选择。
世界上最难伪造的钞票
• 面额：20英镑 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的全息条。 一旦将钞票倾斜，全息条上的图像能在英镑标志 和数字"20"之间来回转换。
彩虹全息图
白光显示周视全成彩虹全息
演全 唱息 会投 影 打 造 的
—— 初 音 未 来
一步彩虹全息图拍摄光路
两步法和一步法彩虹全息比较
• 二步法优点： 记录全息图的观察范围比较大，采取合适 的记录光路有较大的能量利用率 缺点：二步记录制作过程比较烦琐， 全息图的噪声较大 • 一步法优点：噪声小，制作步骤简单 缺点：观察范围受成像透镜相对口径限 制，制作大体积物体需成本高昂的高质量大口 径透镜
Stephen Benton - PHologram 彩虹全息图
全息图通过一狭缝记录，在观察再现像时，仿佛也是通 过狭缝去看。 如果再现波长不同于记录波长，由于引入了放大效应， 再现出的波就显得好像是来自一个位移了的缝。 如果用白光再现，再现出的波好像是通过许多位移了 的缝看到的物体，每个缝的像有不同的波长（颜色）。 总的结果是通过许多平行狭缝看到的彩虹像。每个缝 显示的物体在缝的方向有视差，但在与缝正交的方向 没有视差。
激光全息图的复制
• 彩虹全息的模压复制是1979年RCA公司为解决 视频标准件的全息考贝而提出的，以后在美国、 日本、英国得到迅速发展。1981年日本举办了首 届模压全息图展览。模压全息图的制作可分为三 个阶段：首先记录彩虹全息图；然后将全息图上 条纹形状转移到金属模上，制成镍压模；最后将 压模上的条纹形状印到透明塑料上。这种技术可 大量复制，大约可印一百万次以上。现已形成全 息印刷产业。我国在1985年有生产模压全息的厂 家，到1994年已有250余家，居世界首位。
记录
H2
O’
R2
H1
再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用单色光再现（共轭光） R2* (单色光） S’
再现
H2
在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用白光再现（共轭光） R2* (白光) 红 H2 黄绿
两步法彩虹全息图摄影
第一步 拍摄全息图 H1 第二步 制作彩虹全息图 H2
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
第一步 制作菲涅耳全息图 H1 激光
记录
R1 为
R1 H1
平行参考光
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
第二步 制作彩虹全息图 H2 以 H1 的共轭实像为“物”， 通过狭缝 S 记录彩虹全息图 H2 S R1*
色模糊
像点位置随波长变化率为
y 0
z z0 x z0
这种波长变化引起的像的变化称为像模糊
消除像模糊—像面全息
若 z0 0 ，像全息的色模糊很小，即 使用 很大的白光照明，也能得到 比较清晰的重构像
彩虹全息摄影的发明
1969年本顿(Benton)发明了二步彩虹全息术， 掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高 潮。
全息激光幻彩第一币（藏品赏析）
• “幻”是奇异的变化，“彩”是各种颜色的交织。 这两个字组织到一起，幻中有色，色中有变，变 中有新，新中有奇，奇中有绝。这种幻彩表现在 金银币上，自然灵光四动，流光溢彩，别有一番 奇妙风采。2004年9月推出的《全国人大成立50周 年》纪念金银币，是我国贵金属纪念银币生产首 次采用全息激光工艺技术，此套纪念金银币就有 这种特殊的幻彩效果。