光干涉的应用

• 全息照相的原理决定了它有以下特点： • 三维性。因为全息图记录的是光波的全部信息，既振幅与相位同时记 录在全息片上，图像具有显著的视差特性，可以看到逼真的三维图像。 而普通的图像只是记录了振幅，得到的是二维平面图像。 • 可分割性。全息照片被打碎后，它的任何一个碎片都能再现完整的被 拍物体信息。因为全息照相过程中，物面和像面之间是点面对应的关 系。形成的全息照片中每一个局部都包含了物体各点的信息。 • 信息容量大。可以转动底片角度拍摄多次。再现时作同样转动不同角 度可以出现不同图像，也可以不转动底片而改变被拍物体的状态进行 多次曝光，再现时可以互补干扰的出现不同的图像。 • 亮度可变性。全息图的亮度随再现光的亮度改变而改变。再现光愈强， 象的亮度愈大，反之愈暗。 • 可放大或缩小。因为衍射角与波长有关，用不同波长的光照射全息图， 再现象就会出现放大或者缩小。
全息照相应用
• • • • • • • • 全息光栅 全息滤波片 全息透镜 全息扫描器 全ຫໍສະໝຸດ Baidu存储 全息干涉测量 显示全息 模压全息
光的干涉的应用 ——全息照相
光科1202 孙玖超、童开年、唐宝杰、权威
全息照相历史
• 1948年，丹尼斯· 盖伯提出一种记录光波振幅和相位的 方法，随后用实验验证了这一想法，即全息术，并制成世 界上第一张全息图。全息术在刚开始的十多年中进展缓慢， 直到激光的出现使得全息术获得巨大进展。总结全息照相 的发展，可以分为四个阶段：第一阶段是用水银灯记录同 轴全息图，这时是全息照相的萌芽时期，主要原因是没有 好的相干光源，再现像和共轭像不能分离；第二阶段是用 激光记录、激光再现的全息照相，能够把原始像和共轭像 分离；第三阶段是激光记录、白光再现的全息照相，主要 有反射全息、象全息、彩虹全息及合全息；第四阶段是当 前所致力的方向，就是白光记录全息图。
• 全息照相是应用光的干涉来实现的。它用激光 （是良好的相干光）作光源。全息照相的原理如 图所示，激光束被分成两部分：一部分射向被摄 物体，另一部分射向反射镜（这束光叫参考光 束）。从物体上反射出来的光（叫做物光束）具 有不同的振幅和相位，物光束和从反射镜来的参 考光束都射到感光片上，两束光发生干涉，在感 光片上产生明暗的干涉条纹，感光片就成了全息 照相。 • 干涉条纹的明暗记录了干涉后光的强度，干涉条 纹的形状记录了两束光的位相关系。
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普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物 体，让从物体上反射的光进入镜头，在感光底片 上产生物体的像。感光底片上记录的是从物体上 各点反射出来的光的强度。 • 但是，光是一种波，从被摄物体上各点反射 出来的光不仅强度（它正比于光波振幅的平方） 不同，而且位相也不同。全息照相就是一种既记 录反射光的强度，又记录反射光的位相的照相术。 这种照相术记录的是光波的振幅和位相的全部信 息，所以称为全息照相。
• 全息照相技术有重要的实际应用：全息照 相在一张感光片上可以重叠记录许多像， 这为信息的大容量高度储存提供了可能， 例如用全息照相方法可以把一本几百页的 书的内容存储在只有指甲大小的全息照片 上。 • 全息照相在精密测量、 无损检测、显微术 等方面也得到应用。随着全息照相技术的 发展，它将会得到更广泛的应用。