大学物理试验论文—全息照相

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大学物理实验-静物全息照片的摄制与观察

大学物理实验-静物全息照片的摄制与观察

实验报告静物全息照片的摄制与观察【实验目的】1.学习全息照相的拍摄方法和观察要领;2.通过对静物全息照片的摄制与观察,了解全息照片的主要特点。

【实验原理】1.全息照相与全息照相技术照相是将物体上各点发出或反射的光记录在感光材料上,由光的波动理论知,光波是电磁波,一列单色波可表示为式中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因此任何一定频率的光波都包含着振幅A和相位两类信息。

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(频率)、明暗(振幅平方)、形状和远近(相位)。

普通照相是通过成像系统(照相机镜头)使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,因为光强与振幅平方成正比,所以它只记录了光波的振幅信息,无法记录物体光波的相位差别。

因此普通照相记录的只能是物体的一个二维平面像,缺乏立体感。

全息照相不仅记录了物体发出或反射的光波的振幅信息,而且把光波的相位信息也记录下来,所以全息照相技术所记录的并不是普通几何光学方法形成的物体像,而是物光光波本身。

它记录了光波的全部信息,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。

全息照相包括二个过程,第一,把物体光波的全部信息记录在感光材料上,称为记录(拍摄)过程。

第二,照明已被记录下全部信息的感光材料,使其再现原始物体的光波,称为再现过程。

全息照相的基本原理是以波的干涉为基础,所以除光波外,对其他的波动过程如声波、超声波等也都适用。

2.全息照相的基本过程——记录和再现(1)全息照相记录过程的原理——光的干涉怎样才能把物光的全部信息同时记录下来呢?由物理光学可知,利用干涉的方法,以干涉条纹的形式就可以记录物光的全部信息。

图一静物全息照片的摄制光路图图1是记录过程中使用的光路。

相干性极好的氦氖激光器发出激光束,通过分束镜分成二束。

大学物理实验-全息摄影

大学物理实验-全息摄影

二.全息照片的获得—光的干涉

由惠更斯-菲涅耳原理可知,被
ri

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

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

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。

全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结篇一:全息照相大学物理实验总结大学物理实验总结——全息照相个人心得通过大学物理实验的课程学习,将物理理论与实践结合在一起,在这过程中能够发现很多的乐趣。

实际的实验操作,使我对一些物理知识、现象有了更深入的认识,也激发起我对物理实验的兴趣和对物理现象探索的渴望。

给我印象深刻的实验有很多,如迈克耳孙干涉仪测波长实验、衍射光栅实验、霍尔效应实验等。

而全息照相立体效果十分有趣,是物理学中一道别样的风景。

全息照相的原理其实很简单,利用干涉方法记录了物体抵达摄影底片时光波的振幅与相位的全部信息。

它记录的不是物体的几何信息,而是物光与另一束与之相干的参考光抵达照相底片的干涉条纹。

所以,全息照片上一般看不到原物体的像,必须用原来的参考光照明,才能看到原物体的立体像,这被称为全息底片的再现。

从全息照相和全反镜普通照相对比中,我们可以很容易发现全息照相的特别之处。

普通照相通常是通过照相机物镜成像,在感光底片平面上将物体发出的或它散射的光波(通常称为物光)的强度分布(即振幅分布)记录底片下来,由于底片上的全息图的光路感光物质只对光的强度有响应,对相位分布不起作用,所以在照相过程中把光波的相位分布这个重要的信息丢失了。

因而,在所得到的照片中,物体的三维特征消失了。

全息技术则完全不同,由全息术所产生的像是完全逼真的立体像(因为同时记录下了物光的强度分布和相位分布,即全部信息),当以不同的角度观察时,就象观察一个真实的物体一样,能够看到像的不同侧面,也能在不同的距离聚焦。

实验过程中使用到的仪器主要有:激光全息实验台, He-Ne激光器,光开关及曝光定时器;其它需要的是:分束镜一个,扩束镜两个,全反射镜两个,被摄物体及放置物体的底座,全息干版及底架以及暗室效果。

拍好全息照相除了掌握它的原理步骤外,还有很多的关键点值得我们注意:(1) 具有一定功率的相干光源;具有稳定的操作平台;要有合适的光路;(2)搭光路时要注意光斑是否均匀;物光和参考光在屏上要重叠,放置干版时要与该位置一致;(3) 搭好光路后要检查光程差是否接近零、物光和参考光的夹角是否适当(30°至50°)、以及物屏距离是否合适(10至15cm)、各元件间的距离尽可能拉大些;(4) 装底片时,药膜面不能装反;曝光时,不得走动,不能用手触摸光学元件的光学面,不要随意搬动和取下被摄物;激光器开启后,不要中途关闭、直到实验完毕。

光全息照相实验实验报告(3篇)

光全息照相实验实验报告(3篇)

第1篇一、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操作技术,包括光源的选择、光路的搭建、全息图的记录与再现。

3. 通过实验观察全息图的特性,如三维立体感、干涉条纹等。

4. 分析实验中可能遇到的问题及其解决方法。

二、实验原理全息照相是一种记录和再现光波波前信息的技术。

它通过将物体反射或散射的光波(物光)与参考光发生干涉,将物光波前的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在全息干板上。

当用适当的光照射全息图时,可以再现出物体的三维立体像。

全息照相的基本原理如下:1. 干涉原理:当两束相干光波相遇时,它们会相互干涉,形成明暗相间的干涉条纹。

这些条纹包含了光波的振幅和相位信息。

2. 记录原理:将物光和参考光干涉产生的干涉条纹记录在全息干板上,形成全息图。

3. 再现原理:用与参考光相干的光照射全息图,通过衍射和干涉作用,再现出物体的三维立体像。

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(7:3)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. 搭建光路:将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器按照实验要求搭建好光路。

2. 选择被摄物体:将被摄物体放置在载物台上,确保其稳定。

3. 曝光:将全息干板放置在底片夹上,调整其位置,使物光和参考光在干板上形成干涉条纹。

使用曝光定时器控制曝光时间,确保干涉条纹清晰。

4. 显影与定影:将曝光后的全息干板放入显影液和定影液中处理,使干涉条纹固定。

5. 观察与记录:观察全息图上的干涉条纹,记录其特性,如条纹间距、形状等。

五、实验结果与分析1. 干涉条纹:实验中观察到的干涉条纹清晰,表明实验操作正确。

2. 再现效果:用激光照射全息图,可以看到物体的三维立体像,说明全息照相成功。

3. 影响因素:实验中发现,光路稳定性、曝光时间、显影与定影时间等因素都会影响实验结果。

大学物理实验报告论文

大学物理实验报告论文

全息照相的研究论文邹浩 20100450132 10工科9班一、全息照相的发展史和前景全息照相的基本原理是D.Gabor在1948年提出的,他本人因此在1971年获得了诺贝尔物理学奖。

D.Gabor本来是为了提高电机显微镜的分辨率而提出记录激光振幅和相位的方法。

并制成了世界上第一张全息图。

1960年激光的出现,使全息照相技术有了迅速而广泛的发展。

至此,全息技术的光源问题得到解决,并在多个方面得到应用发展。

但激光照射的全息图失去了色调信息。

经过不懈的努力,科学家们得到了用激光记录,用白光在现的全息图。

在一定条件下,赋予图像以鲜艳的色彩。

色调的问题在这一阶段得到解决。

但是,激光记录的高度相干性,要求拍摄过程中,各个元件、光源和记录介质的相对位置严格保持不变,着也给全息技术的应用带来了不便。

于是,用白光记录白光再现的技术就是科学家们研究的方向,而且这种全息图也使全息技术走出有防震台的实验室。

全息照相技术经过60年的发展,已与计算机技术、光电技术以及非线性光学技术紧密结合,成为一种高新技术,扩展到医学、艺术、装饰、包装、印刷等领域,在一些发达国家还兴起了全息产业,并且还在形成广阔的市场,实用前景非常可观。

期中在全息存储、全息显示、模压全息和全息干涉计量领域中应用的较为广泛和成熟。

二、全息照相和普通照相的区别无论是从基本原理上,还是从观察和拍摄方法上全息照相和普通照相都有着本质区别,激光发出的光被分束器分成两束,一束经过物体被称为物光,另一束不经过物体,称为参考光。

两束光经过同样的光程,最终都找到记录媒介的干板上,并且产生干涉现象,最后成像,且是立体。

下图为几何透镜成像原理光路图。

普通照相是用感光材料(如照相底片)作记录介质,用透镜成像系统(如照相机)使物体在感光材料上成像。

它所记录的只是来自物体的光波的强度分布图像,即振幅的信息,而不包括相位的信息。

因此普通照相只能摄取二维(平面)图像。

为要同时记录光波的振幅和相位的信息,可借助于一束相干的参考光,利用物光和参考光的光程差,以确定两束光波之间的相位差。

全息技术实验报告心得(3篇)

全息技术实验报告心得(3篇)

第1篇一、前言全息技术作为一种独特的成像技术,近年来在各个领域得到了广泛的应用。

我有幸参与了全息技术实验,通过亲身体验,我对全息技术的原理、应用和发展有了更深入的了解。

以下是我对全息技术实验的心得体会。

二、实验目的与原理1. 实验目的本次实验旨在让我们掌握全息照相的基本原理,了解全息技术的拍摄方法,观察物像再现现象,提高我们对光学成像技术的认识。

2. 实验原理全息技术是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。

其基本原理如下:(1)利用参考光和物光干涉,将物体光波波前的振幅和相位信息记录在感光材料上,形成全息图。

(2)再现时,利用全息图上记录的干涉条纹,通过衍射原理再现物体的三维立体像。

三、实验过程1. 实验准备实验前,我们学习了全息照相的基本原理和实验步骤,熟悉了实验仪器和设备。

2. 实验步骤(1)搭建实验装置:包括激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台、底片夹、被摄物体、全息干板等。

(2)调整光路:使激光束分成两束,一束作为参考光,另一束照射物体,反射后形成物光。

(3)拍摄全息图:将全息干板放置在物光和参考光的路径上,调整曝光时间,记录干涉条纹。

(4)显影和定影:将全息干板放入显影液和定影液中处理,得到全息图。

(5)观察再现像:用激光照射全息图,观察再现的物体三维立体像。

四、实验心得1. 全息技术的原理独特,涉及光学、数学、物理等多个学科,是一门综合性很强的技术。

2. 实验过程中,光路调整是关键。

我们需要掌握调整光路的方法,确保参考光和物光满足干涉条件。

3. 全息图的制作过程较为复杂,包括拍摄、显影、定影等多个步骤。

每一个步骤都要求我们认真操作,以确保实验成功。

4. 全息再现像具有三维立体感,能够直观地展示物体的形态。

这与普通照相有本质区别,是全息技术的独特之处。

5. 全息技术在各个领域具有广泛的应用,如防伪、艺术展示、3D显示等。

通过本次实验,我对全息技术的应用前景充满信心。

全息照相论文

全息照相论文

全息照相论文HolographyPapers作者:洪智渊Author:Hongzhiyuan[摘要]:全息照相(简称全息)原理是1948年伽伯(DennisGabor)为了提高电子显微境的分辨本领而提出的。

他曾用汞灯作光源拍摄了第一张全息照片。

其后,这方面的工作进展相当缓慢。

直到1960年激光出现以后,全息技术才获得了迅速发展,现在它已是一门应用广泛的重要新技术。

[Abstract]:Hologram(holographic)principleisthatin1948Gabo(DennisGabor)关键词]:全息照相全息应用[Keywords]:HolographyholographicApplication全息照片的拍摄照相技术是利用了光能引起感光乳胶发生化学变化这一原理。

这化学变化的浓度随入射光强度的增大而增大,因而冲洗过的底片上各处会有明暗之分。

普通照相使用透镜成象原理,底片上各处乳剂化学反应的深度直接由物体各处的明暗决定,因而底片就记录了明暗,或者说,记录了入射光波的强度或振幅。

全息照相不但记录了入射光波的强度,而且还能记录下入射光波的相位。

之所以能如此,是因为全息照相利用了光的干涉现象。

全息照相没有利用透镜成象原理,拍摄全息照片的基本光路大致如图1所示。

来自同一激光光源(波长为λ)的光分成两部分:一部分直接照到照相底片上,叫参考光:另一部分用来照明被拍摄物体,物体表面上各处散射的光也射到照相底片上,这部分光叫物光。

参考光和物光在底片上各处相遇时将发生干涉。

所产生的干涉条纹既记录了来自物体各处的光波的强度,也记录了这些光波的相位。

干涉条纹记录光波的强度的原理是容易理解的。

因为射到底片上的参考光的强度是各处一样的,但物光的强度则各处不同,其分布由物体上各处发来的光决定,这样参考光和物光叠加干涉时形成的干涉条纹在底片上各处的浓淡也不同。

这浓淡就反映物体上各处发光的强度,这一点是与普通照相类似的。

全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结篇一:物理实验-全息照相-实验报告物理实验报告班级__信工C班___组别______D______姓名____李铃______学号_1111000048_日期___2013.3.6___指导教师___张波____【实验题目】_________全息照相【实验目的】1.了解全息摄影的基本原理、实验装置以及实验方法;2.掌握激光全息摄影和激光再现的实验技术;3.通过观察全息图像的再现,弄清全息照片和普通照片的本质区别【实验仪器】防震全息台,氦—氖激光器,扩束透镜,分束棱镜(或分束板),反射镜,毛玻璃屏,调节支架,米尺,计时器,照相冲洗设备等。

【实验原理】全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。

两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。

所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息。

人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。

全息图种类很多,有菲涅耳图、夫琅和费图、傅立叶变换全息图、彩虹全息图、像全息图、体积全息图等。

不管哪种全息图都要分成两步来完成,即用干涉法记录光波全息图,称波前记录;用衍射原理使原光波波前再现,称波前再现。

1.全息照相的过程物体发出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示:其中:信息,而位相信息为振幅,为位相。

普通摄影只能记录物体光波的振幅全部丢失,因此照片没有立体感。

数学表达式为:实际上没有任何一种感光材料可以直接记录光波的位相,在全息摄影中我们利用光的干涉原理来记录光波的振幅和位相信息。

如右图所示,激光器L发出的激光由分束镜BS将光线一分为二,透射光线经反射镜M2反射再经过扩束后照射在被摄物体上,这束光线称为物光(O光);反射光线经反射镜M1反射再经过扩束后直接照射在感光材料上,因而称为参考光(R光);两束光线在P处相干并形成干涉条纹,这些条纹记录了物光的所有振幅和位相信息。

全息照相大学物理实验总结7篇

全息照相大学物理实验总结7篇

全息照相大学物理实验总结7篇篇1一、引言全息照相技术是一种利用光的干涉原理记录和再现物体三维图像的技术。

它以其独特的方式将物体的光波信息记录下来,并通过光的衍射原理进行再现,从而形成具有三维立体感的图像。

本次大学物理实验旨在通过对全息照相技术的学习和实验,让学生更深入地了解全息照相的原理和应用,培养学生的实验能力和创新思维。

二、实验原理全息照相的原理是利用光的干涉原理和衍射原理。

首先,通过激光器发射一束相干光,然后通过分束器将这束光分为两束,分别照射到物体和参考镜上。

物体光和参考光在空间中相遇并发生干涉,形成干涉条纹,这些条纹记录了物体的光波信息。

接着,通过相机等设备将这些干涉条纹记录下来,形成全息图。

最后,通过再现光照射全息图,利用光的衍射原理将物体的三维图像再现出来。

三、实验步骤1. 准备实验器材:激光器、分束器、物体、参考镜、相机等。

2. 调整激光器发射的光束,使其具有一定的相干性。

3. 通过分束器将光束分为两束,分别照射到物体和参考镜上。

4. 调整物体和参考镜的位置和角度,使它们的光波在空间中相遇并发生干涉。

5. 通过相机等设备记录干涉条纹,形成全息图。

6. 调整再现光的照射角度和强度,观察并记录物体的三维图像。

四、实验结果与分析通过本次实验,我们成功记录了物体的干涉条纹并再现了物体的三维图像。

从实验结果中可以看出,全息照相技术能够准确地记录和再现物体的三维图像,具有较高的分辨率和立体感。

此外,我们还可以通过调整再现光的照射角度和强度来观察不同角度下的物体图像,从而更全面地了解物体的形态和特征。

在实验过程中,我们还发现了一些影响实验结果的因素。

例如,激光器的相干性、物体和参考镜的位置和角度、相机的记录质量等都会对实验结果产生一定的影响。

因此,在进行全息照相实验时,我们需要对这些因素进行严格的控制和调整,以确保实验结果的准确性和可靠性。

五、结论与展望本次大学物理实验通过学习和探索全息照相技术,让我们更深入地了解了这一技术的原理和应用。

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

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精选

全息照相大学物理实验总结精选

全息照相大学物理实验总结精选篇一:物理实验-全息照相-实验报告物理实验报告班级__信工C班___组别______D______姓名____李铃______学号_1111000048_日期______指导教师___张波____实验题目_________全息照相实验目的1.了解全息摄影的基本原理、实验装置以及实验方法;2.掌握激光全息摄影和激光再现的实验技术;3.通过观察全息图像的再现,弄清全息照片和普通照片的本质区别实验仪器防震全息台,氦—氖激光器,扩束透镜,分束棱镜(或分束板),反射镜,毛玻璃屏,调节支架,米尺,计时器,照相冲洗设备等。

实验原理全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。

两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。

所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息。

人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。

全息图种类很多,有菲涅耳图、夫琅和费图、傅立叶变换全息图、彩虹全息图、像全息图、体积全息图等。

不管哪种全息图都要分成两步来完成,即用干涉法记录光波全息图,称波前记录;用衍射原理使原光波波前再现,称波前再现。

1.全息照相的过程物体发出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示:其中:信息,而位相信息为振幅,为位相。

普通摄影只能记录物体光波的振幅全部丢失,因此照片没有立体感。

数学表达式为:实际上没有任何一种感光材料可以直接记录光波的位相,在全息摄影中我们利用光的干涉原理来记录光波的振幅和位相信息。

如右图所示,激光器L发出的激光由分束镜BS将光线一分为二,透射光线经反射镜M2反射再经过扩束后照射在被摄物体上,这束光线称为物光(O光);反射光线经反射镜M1反射再经过扩束后直接照射在感光材料上,因而称为参考光(R光);两束光线在P处相干并形成干涉条纹,这些条纹记录了物光的所有振幅和位相信息。

全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结

篇一:物理实验-全息照相-实验报告物理实验报告班级__信工C班___组别______D______姓名____李铃______学号_1111000048_日期___ .3.6___指导教师___张波____【实验题目】_________全息照相【实验目的】1.了解全息摄影的基本原理、实验装置以及实验方法;2.掌握激光全息摄影和激光再现的实验技术;3.通过观察全息图像的再现,弄清全息照片和普通照片的本质区别【实验仪器】防震全息台,氦—氖激光器,扩束透镜,分束棱镜(或分束板),反射镜,毛玻璃屏,调节支架,米尺,计时器,照相冲洗设备等。

【实验原理】全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。

两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。

所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息。

人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。

全息图种类很多,有菲涅耳图、夫琅和费图、傅立叶变换全息图、彩虹全息图、像全息图、体积全息图等。

不管哪种全息图都要分成两步来完成,即用干涉法记录光波全息图,称波前记录;用衍射原理使原光波波前再现,称波前再现。

1.全息照相的过程物体发出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示:其中:信息,而位相信息为振幅,为位相。

普通摄影只能记录物体光波的振幅全部丢失,因此照片没有立体感。

数学表达式为:实际上没有任何一种感光材料可以直接记录光波的位相,在全息摄影中我们利用光的干涉原理来记录光波的振幅和位相信息。

如右图所示,激光器发出的激光由分束镜B 将光线一分为二,透射光线经反射镜 2反射再经过扩束后照射在被摄物体上,这束光线称为物光( 光);反射光线经反射镜 1反射再经过扩束后直接照射在感光材料上,因而称为参考光( 光);两束光线在处相干并形成干涉条纹,这些条纹记录了物光的所有振幅和位相信息。

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。

全息照相大学物理实验总结6篇

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

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。

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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 holography
Jiang 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。

普通照相只
记录了振幅,得到的是二维平面像,而全息照相在记录振幅信息的同时还记录了位相信息,即记录了光波的全部信息。

因而这种照相称为全息照相。

全息照相得到的是三维空间的立体像,它所依据的基本原理通常概括为“干涉记录,衍射再现”。

全息摄影技术的应用十分广泛,目前,已应用于精密测量、无损探伤、指纹识别、高速摄影、全息显微术、信息处理和信息储存等许多领域。

正文:
全息照相的历史:1948年,丹尼斯·伽柏提出一种记录光波振幅和相位的方法,随后用实验证实这一想法,即全息术,并制成世界上第一张全息图。

伽柏本来是为提高电子显微镜的分辨率而提出的设想,虽然未能用电子波证实其原理,但用可见光证实了。

从第一张全息照片制成到20世纪50年代末期,全息图制作具有以下共同特点:全息图都是用汞灯作为光源,而且是所谓同轴全息图,即物光和参考光在一条光路上得到的全息图。

这一时期的全息图被称为第一代全息图,标志着全息术的萌芽。

第一代全息图存在两个严重问题,其一是再现的原始像和共轭像分不开,其二是光源的相干性太差。

因此在这十多年中,全息术进展缓慢。

1960年激光的出现,提供了一种高相干度光源,为全息技术发展提供了可能。

针对第一
代全息技术出现的问题,利思和乌帕特尼克斯(1962) 提出,将通信理论中的载频概念推广到空域中,用离轴的参考光与物光干涉形成全息图,再利用离轴的参考光照射全息图,使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光。

该方法被称为离轴全息术,这是第二代全息术。

第二代全息术与第一代相比,解决了原始像和共轭像分不开和光源相干性差的问题,并且在立体成像、干涉计量检测、信息存贮等应用领域中获得巨大进展,但是由于第二代全息术是用激光再现全息图像,这使全息图失去了色调信息。

科学家们开始致力于研究第三代全息图,这是用激光记录,而用白光再现的全息图白光再现全息照相要求全息底片感光乳胶层较厚, 约15µm-20µm左右, 而且分辨率要达到6000线/mm以上, 这样才能产生高密度的干涉条纹。

第三代全息术已经在很多领域得到了应用,例如:像全息、反射全息、彩虹全息、模压全息等。

激光的高度相干性,要求全息拍摄过程中各个元件、光源和记录介质的相对位置严格保持不变,这也给全息技术的实际应用带来了种种不便。

于是,科学家们又回过头来继续探讨白光记录的可能性,它是第四代全息图,它将使全息术最终走出有防震工作台的黑暗实验室,进入更加广泛的实用领域。

全息照相原理
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。

I.激光全息摄影包括两步:记录和再现。

(一)、波前的全息记录
利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布,这就是波前的全息记录。

图1 漫反射全息光路图
(二)、全息再现
波前再现的理论依据是衍射原理,照明光波(再现光)经过全息
图衍射后出现一个复杂的光波场。

图2 全息照相的记录及再现过程
II.全息摄影和普通摄影的区别和特点
1.区别
在普通摄影中,照相机拍摄的景物,只记录了景物的反射光的强弱,也就
是反射光的振幅信息,而不能记录景物的立体信息。

而全息摄影技术,能
够记录景物反射光的振幅和相位。

在全息影像拍摄时,记录下光波本身以
及二束光相对的位相,位相是由实物与参考光线之间位置差异造成的。

从全息照片上的干涉条纹上我们看不到物体的成像,必须使用具有凝聚
力的激光来准确瞄准目标照射全息片,从而再现出物光的全部信息。

一个叫班顿的人后来又发现了更为简便使用白光还原影像的方法,从而使这项技术逐渐走向实用阶段。

2.显著的特点
a、再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。

b、拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上,一旦照片损坏也关系不大。

c、全息照片的景物立体感强,形象逼真,借助激光器可以在各种展览会上进行展示,会得到非常好的效果。

III.全息的应用
全息摄影的应用前景
一、把一些珍贵的文物用全息技术拍摄下来,展出时可以真实地三维再现文物,供参观者欣赏,而妥善保管原物,防止失窃。

二、模压全息标识由于它的三维层次感,并随观察角度而变化的彩虹效应,以及千变万化的防伪标记,可以用于在商标、证件卡、银行信用卡,甚至钱币上制作防伪标识出现。

三、可以作成各种薄膜型光学元件,如各种透镜、光栅、滤波器等,可在空间重叠,十分紧凑、轻巧,适合于宇宙飞行使用。

四、由于全息照相则能给出目标的立体形象,它对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用可用于防空领域。

五、可以用于拍摄全息电影和全息电视
全息照相技术发展到现阶段,已发现它有大量的应用。

如全息显微术、全息 X 射线显微镜、全息电影、全息干涉计量术、全息存储、特征字符识别等。

除光学全息外,还发展了红处、微波、超声全息术,这些全息技术在军事侦察或监视上具有重要意义。

如对可见光不透明的物体,往往对超声波“透明”,因而超声全息可用于水下侦察和监视,也可用于医疗透视以及工业无损探伤等。

应该指出的是,由于全息照相具有一系列优点,当然引起人们很大的兴趣与注意,应用前途是很广泛的。

但直到目前为止,上述应用还多处于实验阶段,到成熟的应用还有大量的工作要做。

参考文献
(1)赵凯华.光学〔M〕.北京大学出版社.1999.9
〔2〕张三慧.波动与光学〔M〕.清华大学出版社.2001.1
(3)《全息术》作者:王雅黎沃敏政中国大百科。

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