大学物理实验参考

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1、信息光学实验实验报告班级学号姓名教师上课时间项目内容得分备注实验一像面全息图实验二一步彩虹全息实验三全息无损检测实验四阿贝-波特实验实验五θ调制法空间假彩色编码19填写实验报告的要求1.实验前要认真预习实验内容，理解实验的原理。2.实验过程中要严肃认真地做好实验记录，确认所记录的数据无误后，认真填写实验报告。3.在试验过程中，对观察到的现象，尽量用图示说明并加以简明的理论分析。4.对实验原理深入理解，认真回答课后思考题。5.要求书写整洁，字体端正。19实验1像面全息图第一部分：预习(一)实验目的1．掌握像面全息图的记录和再

2、现原理，学会制作像面全息图，为彩虹全息实验打下基础；2．观察像面全息图的再现像，比较其与普通三维全息图的不同之处；3．分析离焦量对像面全息图再现像清晰度的影响(二)实验光路La－激光器BS－分束镜M1、M2－全反镜L-成像透镜Lo1、Lo2－扩束镜H－全息片(三)实验原理将物体靠近全息记录介质，或利用成像系统将物体成像在记录介质附近，再引入一束与之相干的参考光束，即可制作像全息图。当物体紧贴记录介质或物体的像跨立在记录介质表面上时，得到的全息图称为像面全息图。因此，像面全息图是像全息图的一种特例。像面全息图的记录光路如图所

3、示。激光器发出的激光束经反射镜M1折转后被分束镜分成两束，透过的光束经反射镜射M2反射后被扩束镜扩束并照明物体，物体被成象透镜成像在全息干板上构成物光；M3反射的一束光被扩束镜扩束并照明全息干板H，作为参考光。由于全息干板位于像面上，故记录的是像面全息图。像面全息图的特点是可以用宽光源和白光再现。对于普通的全息图，当用点光源再现时。物上的一个点的再现像仍是一个像点。若照明光源的线度增大，像的线度随之增大，从而产生线模糊。计算表明，记录时物体愈靠近全息图平面，对再现光源的线度要求就愈低。当物体或物体的像位于全息图平面上时，再

4、观光源的线度将不受限制。这就是像面全息图可以用宽光源再现的原因。19全息图可以看成是很多基元全息图的叠加，具有光栅结构。当用白光照明时，再现光的方向因波长而异，故再现点的位置也随波长而变化，其变化量取决于物体到全息图平面的距离。可见，各波长的再现像将相互错开而又交叠在一起，从而使像变得模糊不清，产生色模糊。当全息干板处于离焦位置(不在成像面上)时，再现像的清晰度将下降。离焦量越大，再现像就越模糊不清。然而，像面全息图的特征是物体或物体的像位于全息图平面上，因而再现像也位于全息图平面上。此时，即使再现照明光的方向改变，像的位

5、置也不发生变化，只是看起来颜色有所变化了。这就是像面全息图可以用白光照明再现的原因所在。应当注意，像面全息图的像不象普通全息图那样冗余地编码，而是局部地编码在全息图上，因此，再现对照明光束必须照到整个全息图才能把像完整地再现出来。此外，由于像面全息图本身的特征限制了物体的三维特性，故它仅具有有限的景深。(一)实验步骤1．选择元件：根据光路图选择合适的光学元件及镜架。成像透镜选用大相对孔径的照相物镜。2．调整光路按照光路图拼搭和调整光路。通过移动反射镜位置：调整参考光的光程，使其与物光的光程差接近于零。物光与参考光的夹角不要

6、太大，一般在30～40度之间。全息干板片应位于物体的共扼面(即成像面)上。物体像的大小可通过调整物体和全息干板的位置来控制。最好将物体置于两倍焦距处，使之成1:1像，以防止像的失真。3．调整光束比根据物体的反射性能，通过调节分束镜位置，使参考光与物光的光束比为2：1到4：1。4．曝光记录在暗室中装片，稳定一分钟后进行曝光，经常规处理后即得到吸收型像面全息图。5．漂白处理为了提高衍射效率，用铁氰化钾漂白液(水1000m1，铁氰化钾15g)进行漂白处理，把黑色部分消除后再浸泡1min，水洗10min后凉干，即得到位相型像面全息

7、图。6．离焦记录让全息干板离开像面约10mm拍摄一张像全息图，观察其再现像并与像面全息图的再现像作比较。7．像全息图再现像的观察本实验光路采用发散的球面波作为参考光照明记录，再现时，用一个灯丝稍集中的白炽订，按记录时参考光的方向照明。记录时也可改用平行光为参考光，此时须加一个准直物镜用平行光再现，也可直接用太阳光再现。像面全息图可用白光宽光源再现，再现像是消色差的，位于全息图平面上。8.实验完毕后，请教师检查实验结果，请教师在实验报告册上签字。第二部分：实验(一)注意事项1.不要让激光直射眼睛，避免灼伤眼睛；191.激光电

8、源输出是高压，注意不要碰到输出端；2.注意光学仪器的清洁，禁止用手触摸光学镜面；3.所有元器件（尤其是透镜）要轻拿轻放；4.禁止从其它实验台上拿取任何器件，器件损坏要及时报告。(一)实验原理（在对实验内容认真预习的基础之上，简要写出实验原理）(二)进行实验（参见“预习”中实验步骤）第三部分：思考1．像面