全息技术实验报告

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1、学生实验报告内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得一、实验目的：1、了解全息照相记录和再现的基本原理和主要特点；2、学习全息照相的操作技术；3、观察和分析全息图的成像特性。二、实验使用仪器与材料: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。三、实验步骤: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：反

2、射镜分光镜激光器电动快门扩束键物体感光底板扩束键反射镜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

3、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。四、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）五、实验结果与分析:拍出来的全息照片图像模糊，而且曝光范围小，基本算失败。分析实验失败原因有：

4、1．在设置光路扩束时，没有很好地把激光源发出的光扩束为平行光，导致相干效果下降，图像不清晰。2．光路中使用过多反光镜导致光强过小，从而影响干涉效果。3．曝光时间没有控制得很好，估计是曝光过短，导致成像不清晰六、实验心得:我做了全息照相的实验，体会颇深。我了解了全息技术的发展历史和实际应用，全息照相的特点和基本原理，我知道怎么搭设实验光路，还逐步掌握了拍摄全息照片的技术，学会了全息照片的再现方法。七、思考题：1.与普通照相比较，全息照相有哪些特点？　　答：全息照相与普通照相相比较，特点有：　　a.全息照相是以光的干涉、衍射等

5、物理光学的规律为基础，借助于参考光波记录物光波的振幅与位相的全部信息，在记录介质（如感光干版）上得到的不是物体的像，而只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密干涉条纹，称之为全息图。条纹的明暗程度和图样反映了物光波的振幅与位相分布，好象是一个复杂的衍射光栅，只有经过适当的再照明才能重建原来的物光波。　　b.全息照片在适当的照明下重建物光波与原来的物光波具有相同的深度和视差。改变观察的位置，就可以看到景物被遮拦的物体，观察近距离的物体，眼睛必须重新调焦。　　c.把全息照片分成小块，其中每一小块都可以再现整个图象。因为照片上每一点

6、都受到参考光和被摄物体所有部分的光的作用，所以这些点就用编码的形式包含了整个图象的信息。但是当小块逐渐减小时，分辨率逐渐变差。这是因为分辨率是成像系统孔径的函数。　　d.全息照片可以用接触法复制，但无正负片之分，不论是原来的还是复制的都再现被摄物体的正像。而且无论照明乳剂的反差特性如何，再现影象的反差同原物体的反差都非常接近。　　e.全息照片绕垂直轴线转，引起一个倒转的像，让全息照片绕一水平轴线旋转，也产生一个倒转的像，但让全息照片绕一个垂直与全息图平面的轴线转，则不引起像的倒转。　　f.最后一个特点是在同一张底片上用连续

7、曝光方法可以重叠几个影象，而每一张影象又不受其它影象的干扰而单独显现。2.全息照相是如何把光波的相位记录下来的？　　答：全息照相是一种采用相干光源的两步成像过程。第一步是在记录介质上记录由参考光和物光形成的复杂的干涉图样——全息图，第二步是在适当的照明下从全息图再现出物体通常的图像。由于记录介质只能记录振幅，可见物波的位相也是利用干涉的原理转换成相应的振幅关系加以记录的。而干涉条纹在记录介质上各点的强度决定于物光波（记忆参考光波）在各点的振幅和相位，因此记录介质上就保留了物光波的振幅和位相的信息。3.观察到再现像后，将全息

8、片旋转或倒置，透过全息照片能否观察到原再现图象？答：若旋转全息照片，无论是垂直旋转还是水平旋转，都会产生倒转的像；若倒置全息照片，则不引起像的倒转，能观察到原图像。