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。
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。
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。
全息技术开放实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景全息技术是一种利用光的干涉和衍射原理来记录和再现物体光波波前信息的技术。
它通过将物体反射或散射的光(物光)和参考光发生干涉,将物体的光波波阵面的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在感光的全息干板上,从而保留了光波的全部信息。
在一定条件下,再现的物像是一个逼真的三维立体像。
全息技术自20世纪以来得到了迅速发展,并在科学研究、工业生产、文化艺术等领域得到了广泛应用。
二、实验目的1. 理解全息技术的原理,掌握全息图的制作过程。
2. 掌握全息实验的基本操作,包括激光器的使用、分束镜的调节、全息干板的曝光和显影等。
3. 通过实验观察全息图的再现效果,分析全息技术在实际应用中的优势和局限性。
三、实验原理全息照相的原理主要包括以下两个方面:1. 干涉原理:全息照相通过将物体反射或散射的光(物光)和参考光发生干涉,将物体的光波波阵面的振幅和相位信息记录在感光的全息干板上。
干涉条纹的形成是物光和参考光相互叠加的结果,其形状、疏密和强度反映了物体的光波信息。
2. 衍射原理:当全息图被一定波长的光照射时,物光波阵面信息被重新激活,形成衍射光波,从而再现出物体的三维立体像。
四、实验仪器与材料1. 实验仪器:全息实验台、半导体激光器、分束镜、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。
2. 实验材料:全息干板、显影剂、定影剂、水、白光光源等。
五、实验步骤1. 搭建全息实验装置:将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等光学元件按实验要求安装好,调整光路,确保激光束能够照射到被摄物体和全息干板上。
2. 拍摄全息图:将被摄物体放置在载物台上,调整其位置,使物光和参考光能够充分干涉。
使用曝光定时器控制曝光时间,使全息干板感光。
3. 显影和定影:将曝光后的全息干板放入显影剂中显影,使干涉条纹显现出来。
随后将干板放入定影剂中定影,防止干涉条纹的模糊。
4. 观察再现效果:使用白光光源照射全息图,观察再现出的三维立体像,分析其效果。
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。
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。
全息照相物理实验报告
全息照相物理实验报告目录1. 实验目的1.1 研究对象2. 实验原理2.1 全息照相的基本原理2.2 全息照相的工作流程3. 实验材料3.1 全息照相设备3.2 感光胶片4. 实验步骤4.1 准备工作4.2 曝光4.3 显影5. 实验结果5.1 观察结果5.2 实验数据分析6. 实验讨论6.1 误差分析6.2 实验改进7. 实验结论实验目的研究对象本实验旨在通过全息照相物理实验,探究全息照相技术的基本原理和工作流程,加深对全息照相的理解。
实验原理全息照相的基本原理全息照相是一种基于干涉原理的照相技术,通过记录物体的全息图像来实现物体的三维再现。
全息照相的工作流程全息照相的工作流程包括记录全息图、显影、复原等步骤,其中记录全息图是实现全息照相的关键步骤。
实验材料全息照相设备本实验所使用的全息照相设备主要包括激光器、分束器、衍射镜、感光胶片等。
感光胶片感光胶片是记录全息图像的重要介质,其特性将直接影响全息照相的效果。
实验步骤准备工作1. 搭建好全息照相设备,并调试好各个部件。
2. 将要拍摄的物体放置在适当位置。
曝光1. 将激光器照射到物体上,产生干涉效应。
2. 记录全息图像,使感光胶片曝光。
显影1. 将感光胶片进行显影处理,使全息图像显现出来。
实验结果观察结果经过显影处理后,可以清晰地观察到记录的全息图像,其中包含了物体的三维信息。
实验数据分析通过分析全息图像的内容和质量,可以评估实验的效果,并获取有关被拍摄物体的信息。
实验讨论误差分析在全息照相过程中,可能会受到环境光干扰、器材问题等因素影响,导致全息图像质量下降。
实验改进为了提高全息照相效果,可以对设备进行优化,增加环境控制等措施,减小误差的影响。
实验结论通过全息照相物理实验,我们深入了解了全息照相技术的基本原理和实际应用,为今后的研究和应用奠定了基础。
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) = t0−βI(x,y) = t0 - β(A R2 + A02 + 2A0A 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, 则在平面上全息图透射光的复振幅分布为:这样,系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________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 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, 因此我们可以分开他们。
【实验内容】a)透射式全息图的记录打开激光器, 设计安排光路, 光路满足要求:经透镜扩展后的参考光应均匀照在整个底片上, 被摄物体各部分也应得到较均匀照明; 物光和参考光的光程大致相同, 相差不要超过5cm ; 在底片处物光和参考光的光强比约为1:2到1:6.45°系别___________ 班号____________ 姓名______________ 同组姓名 __________实验日期_________________________ 教师评定______________关上照明灯(可以打开暗绿灯)。
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。
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。
全息拍照实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解全息拍照的基本原理及方法。
2. 掌握全息拍照的实验操作技能。
3. 通过实验,观察并分析全息照片的再现效果。
4. 深入理解全息拍照在光学领域中的应用。
二、实验原理全息拍照是一种记录物体光波的全部信息(振幅、位相)的照相技术。
其基本原理是利用光的干涉和衍射现象,将物体反射或散射的光波与参考光波进行干涉,从而在感光材料上记录下物体的三维信息。
当用激光照射全息照片时,可以观察到物体的立体图像。
三、实验仪器与材料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. 被摄物体8. 全息干板9. 曝光定时器10. 显影及定影器材四、实验步骤1. 准备实验仪器,搭建全息实验台。
2. 将全息干板放置在载物台上,调整激光器,使激光束垂直照射到干板上。
3. 调整分束镜,将激光束分为物光束和参考光束。
4. 将被摄物体放置在物光束的路径上,调整物体与干板的距离,使物体反射的光波与参考光束发生干涉。
5. 调整曝光定时器,控制曝光时间。
6. 拍摄全息照片。
7. 将拍摄的全息照片放入显影液中进行显影。
8. 将显影后的全息照片放入定影液中定影。
9. 观察并分析全息照片的再现效果。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,成功拍摄并得到了全息照片。
2. 在观察全息照片时,发现照片上呈现出物体的立体图像。
3. 通过调整观察角度,可以观察到物体的不同侧面。
4. 将全息照片进行碎片化处理,发现碎片仍然能够再现物体的立体图像。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了全息拍照的基本原理及方法。
2. 掌握了全息拍照的实验操作技能,包括激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器的使用。
3. 观察并分析了全息照片的再现效果,了解了全息拍照在光学领域中的应用。
4. 本次实验提高了我们的动手能力,培养了我们的创新意识。
5. 在实验过程中,我们发现全息拍照技术在三维成像、光学存储等领域具有广泛的应用前景。
七、参考文献[1] 全息拍照实验教程[M]. 北京:科学出版社,2010.[2] 全息摄影原理与实验[M]. 北京:清华大学出版社,2015.[3] 全息拍照技术在光学领域中的应用[J]. 光学技术,2017,43(2):256-260.第2篇一、实验目的1. 了解全息拍照的基本原理和实验方法。
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。
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全息照相实验报告班级:XXX 姓名:XXX 学号:XXX 时间:XXX【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、曝光定时器及快门、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: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********()()O R I O R O R OO RR OR O R I I 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感光底板的放光强度。
2.物相再现3.底板经过曝光冲洗后,形成各处透光率不同的全息照片,它相当于一个复杂的光栅。
一般来说,光透过这样的全息照片时,振幅以及位相都要发生变化。
如果令t =透过光的复振幅/入射光的复振幅 (式2)则复振幅透过率t 一般为复数。
但对于平面吸收型全息照片t 为实数。
如果曝光及冲洗合适,可使得0t t KI =- (式3)物象再现是用光照射已经摄制好的全息照片并观察透过光。
这个过程称为波前重现,通常再照光与拍摄全息照片的参考光束R 相同,因此,透过的光波的复振幅与位相用W 表示,则:***0000()[()]R R R W t R KR I I OR O R t K I I R KI O KRO R =-+++=-+-- (式4) 第一项与参考波R 成正比,是按一定比例重建的参考波,或者说是直接透过再找光相当于零级衍射波。
第二项与原来的物光成正比,是按一定比例重建的物光波,相当于一级衍射波。
这个光波根据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,仅仅是振幅按一定比例改变,位相改变180度。
因此全息照片后面的观察者对这个光波方向观察时,可以看到原来物体的三维立体像。
如图所示:第三项与物光波的公轭光波O*有关。
它是因衍射而产生的另一个一级衍射波,称为孪生波。
这意味着在须向的相反一侧会聚称一个共轭的实像。
【实验内容与测量】1.全息照相(1)设计光路系统如下图,打开激光光源预热,激光器的电流指示为6~7mA ,光路系统应该满足下列条件:全息照片一级衍射波人眼观察①物光束和参考光束由分光板至感光版之间的光程大致相等②用透镜将物光束扩展到保证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光照③照在感光板上的物光束和参考光束之间的夹角在3050。
~之间为宜④参考光束应强于物光束,在放感光板的地方她们的强度比约为3:至5:1(2)关闭室内照明灯,用光电池测量放感光板处参考光束和物光光束的强度,以检验发光强度比是否符合要求。
曝光时间应该控制在20~60s 之间。
(3)上快门,调好曝光定时器的曝光时间,装感光板。
使乳胶面向着入射光,静置几分钟使防震台不振动后曝光。
(4)显影和定影。
显影液用D-19显影液,显影时间为2min 。
取出感光板后用自来水冲洗。
然后放在定影液中……再水洗2~3min 即可观察物象再现。
2.物象再现1)用激光照射全息照片的正面。
尽可能使光照方向与原来参考光束方向一致,从照片反面观察物象。
2)用1)的方法观察到正立的三维图象后,旋转全息照片180度,使其反面被激光照射。
3)用自己所想的方法观察全息照片。
【数据处理实验结论】在这次光学实验中,对于再现像的观察我们没有得到再现像的实验结果,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,下面是一些分析结果。
实验中决定成功的因素:一、系统稳定性对实验结果的影响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。
二、光路对实验结果的影响(1) 参考光和物光的光程差的影响。
参考光和物光的光程差[ 1 ]不能太大, 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。
反射镜(2) 参考光和物光的夹角的影响。
假如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有关, 而干板分辨率η与d 有关。
可以看出, θ角愈大, 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对全息图再现象时的观察窗(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。
(3) 参考光和物光的光强比的影响。
全息照相是物光与参考光的双光束干涉. 对于一般双光束干涉来说, 如果2束光的光强相同, 干涉条纹可得到最大的对比度, 这对一般线性接受元件是合适的。
而对全息照相的记录介质来说, 曝光量( T) 和振幅(H) 透过率的特性曲线是非线性的, 在曲线两端发生奇变, 如图3所示, 产生较高阶的衍射光,使衍射效率降低。
干板的曝光特性另一方面, 当物光比参考光强, 斑纹比较显著, 产生较大量的晕轮光围绕零级衍射光, 降低了成象的光通量, 致使效率降低。
(4) 全息干板固定不牢或夹持位置偏差大, 以及把有药面的一面与玻璃面放反, 都会造成实验的失败。
三、曝光与显影对实验结果的影响(1) 曝光时间的影响。
如果曝光时间太短, 底板上条纹太浅甚至没有, 复杂的衍射光栅无法形成, 当然也就无法再现像。
若曝光时间太长, 底板可能太黑, 光线的透过率降低。
另外, 曝光时间越长, 保持系统稳定性越难, 曝光时间内突然的躁声和振动会使拍摄失败[。
(2) 显影时间的影响。
显影的程度是否适当对全息图质量影响很大。
若显影时间太长, 全息干板发黑, 光线的透射率降低, 无法再现像; 而显影时间太短, 干板上条纹不能出现, 无法形成复杂的衍射光栅, 甚至是一块透明玻璃片, 也无法再现像。
改进方法:光路的选择(1)单物光束反射、透射全息照相光路实验装置如图1、图2所示[2],从激光器S发出的光波被分束镜T分成2束,一束经M1反射和凸透镜扩束后照射在被摄物体上,经物体反射(图1 )或透射(图2 )的光再照射到全息干板P上,这束光为物光波。
另一束经M2反射和扩束后直接照射在全息干板P上,这束光为参考光波。
由于这2束光是相干的,所以在全息干板上就形成明暗相间的干涉条纹并被记录。
条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布情况,而条纹明暗的反差反映了物光的振幅。
感光底片上将物光的信息都记录下来,经过显影、定影处理后,便形成与光栅相似结构的全息图,即全息照片。
优点:实验装置简单,照射到物体上的光较强,容易控制物光和参考光的光比,再现照片反差大,轮廓分明。
缺点:由于被摄物体不是平面物体,而光又是沿线传播的,所以物体不能被全部照亮,干板上记录的影像信息只是物光束能照射到的部分,其他部分的像是暗的,照片层次较差。
(2)双物光束漫反射全息照相光路为了克服单物光束拍摄全息照片的缺点,可以用2束光照射物体,照亮原单束光照不到的地方[3],并在想突出表现的部位打上较强的光,从而使全息片层次更丰富,表现力更强。
从全息照相的原理考虑,物光束和参考光束必须是相干光,因此,它们必须来自同一光源,从同一光束中分离出来。
在单光束光路中又增加一个分束器T1,将原来的物光束一分为二,再经过反射镜1 M′、1 M′′从2个不同方向照射到被摄物体。
光路如图3所示,其中T1为50%的分束器, 1 M′和1 M′′为新增加的反射镜, 1 L′′为第二束光的扩束器。
优点:克服了单光束光路在光线不能到达的地方产生暗区的缺点,使全息照片影像更清晰,层次更丰富。
缺点:实验装置较复杂,光路调整耗时较多。
(3)多物光束漫反射全息照相光路用普通照相机拍摄物体时,为了使照片层次丰富,或为突出表现某种特殊效果时,摄影师往往用多束光来照射被摄物体。
全息照相也可以借鉴该方法,例如用透射全息照相光路,给物体一个背景光,光路如图4所示,使全息照片出现很强的立体感。
优点:全息照片影像层次更加丰富,并有很强的立体感。
缺点:实验装置更为复杂,光路和每个光束的光比调整较为困难。
另外的具体做法有:一、保证拍摄系统的稳定对于我们所用的激光波长为632. 18 nm的HJ 2Ⅱ型氦氖激光器, 在曝光过程中, 必须保证拍摄系统的移动不得超过干涉条纹间距的1 /4。
我们实验室用的是GSZ 2 Ⅱ型光学实验平台, 全息台上的所有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台钢板上。
将各光学元件夹持稳定, 将被照物体粘牢在载物台上或夹紧在架上, 将曝光定时器离开全息台放置。
由于气流通过光路, 声波干扰以及温度变化都会引起周围空气密度的变化, 因此, 在准备拍摄前必须远离全息台, 保持安静, 静止 2 min以上再启动曝光定时器, 并且在曝光期间不能讲话、走动和发出任何声响, 保证环境稳定, 曝光后再静等20s[ 4 ]以上, 才能取下干板, 用黑纸包好。
二安排和调整光路的具体做法(1) 光路摆放。
按图1所示光路将, 各元件大致摆放到各自的相应位置上, 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。
(2) 测量光程。
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。
(3) 夹角选择。
根据上面的分析, 本实验中选择参考光和物光的夹角取20°~30°[ 5 ]为宜。