物理——激光全息照片拍摄及观察(各种版本集合 全!免费!)

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1、实验24激光全息照片拍摄及观察实验32激光全息照相物理实验报告（版2009-03-0703:09:34阅读830评论2  字号：大中小 订阅 【实验目的】 1．学习全息照相的基本原理和方法2．了解全息照相的主要特点3.学习观察全息照片的方法 【仪器设备】 全息照相的整套装置（PHYWE），如图1所示：                                             图1 全息照相实验装置 【光路原理图】     图2 方法一实验光路原理              图3 方法二实验光路原理 【实验原理】 总的来说，全息照相和普通照相的原理完

2、全不同。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）记录下来，由于底片上的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位相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，不再存在视差，改变观察角度时，并不能看到像的不同侧面。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位相分布，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。   全息照

3、相在记录物光的相位和强度分布时，利用了光的干涉。从光的干涉原理可知：当两束相干光波相遇，发生干涉叠加时，其合强度不仅依赖于每一束光各自的强度，同时也依赖于这两束光波之间的相位差。在全息照相中就是引进了一束与物光相干的参考光，使这两束光在感光底片处发生干涉叠加，感光底片将与物光有关的振幅和位相分别以干涉条纹的反差和条纹的间隔形式记录下来，经过适当的处理，便得到一张全息照片。 【实验内容】 1．调整光路方法一：制作漫反射物体的全息片的典型光路如图2所示，这是一种典型的利思一厄帕特尼克斯(离轴型)全息照相的光路图。He-Ne激光器发出的激光由分束镜分为两束，两束光强的

4、比例，要视被摄物的漫反射能力以及参、物两光束在底片上的比例来决定。参考光束和物光束都经过扩束镜扩束，移动扩束镜的位置(或改变扩束镜的倍率)，放大或缩小光斑，在一定面积上的光强就会增大或减小。在底片位置处参考光束强度和物光束强度的比值可用光电池配以检流计在底片架上进行测量。开始实验前，激光器要预热大约一个小时，以免发生波长振动，实验时必须确保机械的稳定性。按图2光路搭建好仪器，调节各器件使观察屏上出现干涉条纹，准备进行曝光。方法二：实验光路如图3所示，激光直接经过扩束器扩大，一部分光直接打在干板上，另一部分光透过干板打在被摄物上经漫反射照射回干板与前面的光发生干涉

5、。按图3调整好光路仪器，注意被摄物应尽量靠近干板。2．拍摄调好光路后，选择曝光时间为10分钟，然后关闭光开关，将全息干版安装在照相框架上，药膜面向着激光，放好底片后稍等1分钟，待整个系统稳定后开始曝光，在曝光过程中，切勿走动，保持安静，以保证干涉条纹无漂移。3．底片处理将曝光后的全息干版取下，放在约35℃的温水中浸泡20秒，然后在在显影液中显影。在1分钟左右显出曝光区和未曝光区的黑白界限较佳。停止显影后经水洗，再放入定影液中定影5至10分钟，然后用水漂洗，晾干后即成为全息照片。 【实验过程与结果】   方法一：实验中，按图2光路，通过调节各仪器的高低，相对位置及

6、角度，初步将物光与参光调节至打在观察屏上，且光斑已调节至近圆均匀，但在观察屏幕上未观察到干涉条纹，于是开始考虑调节两光的夹角，按要求调节至30到45度角，仍未发现干涉条纹，开始调节光程，使两光光程近乎相等，但首次仅以直尺大概估量距离，调节后仍未观察到干涉条纹，而后考虑调节光强比，按要求以光电池、检流计将物、参光的光强比调节控制在1：10到1：4之间，但仍未出现干涉条纹，最后以细绳精确调节两光光程使得光程近乎相等，但还是无法观察到干涉条纹。在无干涉条纹出现情况下曝光10分钟（中途有人开关门），经过底片处理后，无法观察到全息图象，只在显影液中观察到一小片白色。此后进

7、行第二次曝光（中途有人敲门），仍得不到全息图象。方法二：实验中，按图3光路，仔细调节扩束器使得经扩束后的激光呈足够大的均匀圆斑，此后调节物体位置使其尽可能靠近干板，按实验要求进行曝光1分钟处理，经底片处理未得到全息图象。此后按老师要求进行10分钟曝光处理，仍得不到全息图象。最后采用现切的新干板进行曝光拍摄，经处理观察到全息图象，被摄物为纪念徽章，反光能力强，所得全息图上可清晰看出徽章中的门柱，改变观察视角可看出徽章中的凹凸部分，像和原物大小一样,是细节精美、形态逼真的三维像,整个画面层次清楚。 【实验成败分析】 经实验总结出实验中的基本注意条件与影响因素如下：1

8、．一个稳定性较好的防震台