全息照相探究

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1、全息照相探究姓名：顾陈班级：机械二班学号：100104209摘要：一种利用波的干涉记录被摄物体反射（或透射）光波小信息（振幅、相位）的照相技术。全息摄影是通过一束参考光和被摄物体上反射的光叠加在感光片上产生干涉条纹而成。全息摄影不仅记录被摄物体反射光波的振幅（强度）,而且还记录反射光波的相对相位。关键词：激光；干涉；衍射；反射全息照相；白光再现Title：HologramPhotographyAbstract：Waveinterfereneebymeansofarecordingobjectreflected(ortransmitted)

2、lightinformation(amplitude,phase)ofthephotography.Holographyisabeamthroughtherefereneelightandtheobjectbeingsuperimposedonthereflectedlighttogenerateinterfereneefringesinthephotographicfilmand.Holographynotonlyrecordstheobjectbeingreflectedwaveamplitude(strength),butalsor

3、ecordstherelativephaseofreflectedlight.Keywords：laser;interference;diffraction;reflectionhologramofwhitelightreconstruct!on引言：现在全息照相技术已经得到非常广泛的应用，全息学已成为一门成熟的、有重大应用前景的学科。全息照相的应用从信息储存到图像识别，从干涉计量到无损检测，从物体表面的研究到振动分析,渗透到军事以及工业的各个领域,其至进入我们的日常生活，如产品商标，书籍装帧以及小工艺品等。内容：实验原理：假设在感光板平

4、而上，由物体散射的物光波的复振幅为：O(Kt)=Oo(S)ei畋孙曲：同理参考光波也具有：R(yt)=Ro(/el嗓(处曲则两列光波在干板平面上相干叠加时，产牛的合振动为：E(Xt)=O(Xt)+R(Xt)=Oo(拐严亦叫Ro(分邛&一M)合振动的振幅底平方等于合振动乘以其共辘复数，即：1(=

5、r

6、2+

7、oI2+RWO+RO*=

8、rI2+

9、o

10、2+2

11、RI

12、O

13、cos[Qi(X)・93(再]式中：〈〉表示对时间求平均.在再现过程中，假设全息底片工作于其线性区内，它把曝光记录时入射光强分布线性地变换为显影后的振幅透

14、射率分布，则经显影、定影处理后的全息图，其振幅透过率与光强成止比，即t(X,y)=to+E(x>y)其中t0,B为常数，底片灯光及显影过程有关，t0与底片灰雾有关。当用原参考光照明再现全息图时，通过全息图而后的光场分布为—>—>—>Erec(Xt)=R(Xt)t(»=Rko+B(

15、r

16、2+

17、o

18、2)〕+/*r/o+/KRO•=Ei+E2+E3其结果是一个空间倒置的原始物体的像(实像)，此共轨像因为还受到再现光波R的位相调制，故将产生位相畸变.当用原参考光的共轨光(保持波面相同，反方向传播)照明再现全息图时，通过全息图而后的光场分布为：Er

19、ecCX0=R*(Xt)t(^=R*&o+B(

20、RI2+

21、oF)〕+库•R*0+侏•RO•=Ei+E2+E3F、=RIX")*这时，其屮p1为再现共辄物波，这是一个无畸变的实象。可见，全息图将再现光衍射而产生表征原始物光波前特性的所有光学现象。三、实验光路及内容1.实验光路全息照相的拍摄与再现实质上是光的波前记录和波前再现。记录的是物光和参考光波前干涉条纹，再现的是1级衍射光。2.实验内容拍摄一张菲涅耳全息图，使用天津产全息干板，其分辨率为3000/mmo经曝光后显影（3分钟）、定影（5分钟）、干燥后放原底片夹上以参考光照射，看其再现的虚

22、像。3.光路的调整与操作%1光路中各元器件要调节共轴；%1参考光、物光两光束的光程茅大约为零（最大不能超过5厘米）；%1光斑扩束大小要适屮，充分利用光能，底片全部照到且均匀为宜（约cm）；%1光路调整好后，据光能的強弱确定曝光时间，曝光时间用曝光定时器控制;%1关闭快门，装底片等稳定几分钟后开始曝光；%1曝光后的底片显影约3分钟，定影约5分钟，水洗后凉干，即口J看再现像。4.注意事项：%1由于整个操作过程中都在暗室中进行，请大家务必要注意安全和安静；%1全息拍摄过程式屮最怕的是振动，在曝光的吋侯要安静，不能有振动。总结：通过全息照相的研究

23、，发现其显著的特点和优势有如下儿点：1.再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。2.拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上，一旦照片损坏也关系不大。3.全息照片的景物立体感强，形