近代物理实验全息照相

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1、近代物理实验全息照相物理实验教学中心什么是“全息照相”全息照相，就是利用干涉方法将自物体发出光的振幅和位相信息同时完全地记录在感光材料上，所得的光干涉图样在经光化学处理后就成为全息图，当按照所需要的光照明此全息图，能使原先记录的物体光波的波前重现。全息照相的发展过程及应用1948年伽博（D.Gabor）提出全息照相理论。1960年激光的出现，使全息技术得到迅速发展。应用：干涉计量、信息存储、光学滤波、光学模拟计算、全息电影、电视等方面。按记录和再现所使用的光源不同，全息照相分为四个发展阶段：第一代全息图（同轴全息图），采用汞灯作光源。

2、缺点：一是再现的原始像和共轭像分不开，二是光源的相干性太差。第二代全息图（离轴全息图），用激光记录，激光再现。缺点：全息图失去了色调信息。第三代全息图，利用激光记录和白光再现。例如：反射全息、像全息、彩虹全息及模压全息等。缺点：实际应用不便。第四代全息图是白光记录和白光再现的全息图。实验目的1、学习和掌握全息照相的基本原理。2、掌握全息照相的实验技术。3、了解全息图的基本性质、观察并总结全息照相的特点。全息照相的基本原理全息照相记录过程——光的干涉图1全息照相拍摄光路全息照相的基本原理全息照相再现过程——光的衍射图2全息照片再现的原理

3、光路图实验仪器光学平台、氦氖激光器、全反镜二个，分束镜一个、扩束镜二个、曝光定时器一台、全息干版若干块，卷尺、冲洗设备一套。实验内容一、全息记录1．调整光路用白纸屏代替全息干版，按图1所示布置各光学元件，调节时要注意以下五点：1）先不加扩束镜，调整光学元件支架，使光路中各光学元件等高。2）物光和参考光的光程差要尽量小，一般常使两者光程大致相等。注意：被摄物体离白纸屏的距离不能太远(约7－8cm)。实验内容一、全息记录3）物光和参考光束间的夹角在30—45之间为宜。4）照射到底片上的参考光和物光强度不能相差太大，一般采用7：1。5）

4、加扩束镜，并沿光路前后移动扩束镜的位置，使扩束后的光均匀照亮被摄物体和白纸屏，光斑不能太大，以免浪费能量。实验内容一、全息记录2．曝光满足上述要求后，取下白纸屏。1）选择预定的曝光时间约为45～60s，等待计时结束。2）在暗室里把全息干版夹在胶片夹上，感光药面朝着被摄物。3）静等1～2min，待整个系统稳定后，摁下定时器复位开关进行曝光(在曝光过程中，切勿走动，保持安静，以保证干涉条纹无漂移)。实验内容二、全息照片的冲洗在照相暗室中，可在暗绿灯下操作，整个过程不能触摸药面。将曝光后的全息干版取下，在显影液中显影2－3min后经水洗，放

5、入定影液中定影5min，再经水洗后放入漂白液中漂成灰白色，用水洗净吹干后即成为全息照片。实验内容三、全息图的再现观察⒈虚像的观察将拍摄好的全息图放回原先的底片架上，遮住物光和被摄物体，用参考光束照明全息图（其乳胶面仍须朝向原物体），在另一方向与再现光成一定角度向全息图内观看，可看到三维立体虚像，当改变方向观察时，可看到物体的不同侧面。⒉实像的观察以不扩束的激光束作光源，用毛玻璃或白纸做屏，放到虚像的共轭位置上可以观察到被摄物体实像。实验注意事项⒈一定不要用手或其他东西接触各光学元件以保持其清洁，因为一个尘埃就可以产生一套衍射环，将对全

6、息图引入噪声。⒉拍照时使感光版的药膜面朝向物光，在洗相时要不断的晃动显影盆，使显影均匀。⒊曝光时不要走动，不要大声说话，不能接触光学平台，保证光路稳定。谢谢