全息技术与三位立体照相

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1、内蒙古师范大学学期论文题目：反射全息图及其运用专业：物理学作者姓名：王霖普学号：20101101949学院：物理与电子信息学院指导教师：郭占城2012年11月20日7目录1引言11.1全息技术11.2全息图的概念11.3全息图的特点22.全息学理论初步22.1全息原理22.2全息图的分类22.2.1反射全息图32.2.2波前的干涉记录72.2.3波前的衍射再现42.2.4反射式白光再现的基本原理53.全息图的用途73.1全息图的应用77反射全息图及其运用 王霖普（学号20101101949）（物理与电子信息学院物理学专业2010级，内蒙

2、古呼和浩特010022）指导老师：郭占城 摘要：全息图在艺术、科学和技术上占有举足轻重的地位，在日常生活中被广泛应用，受到人们的特别关注与青睐。本文主要介绍全息图的基本概念和反射全息图的基本原理，根据已有的生活现象全息照相进行恰如其分的解释。   关键词：全息技术；全息图；全息照相；全息原理；反射全息图；全息运用   中图分类号：O551   文献标识码： A 1引言     全息技术非常重要但又不易理解，为了使人们更好的利用全息技术并造福于人类，我们有必要进行进一步的探索。1.1全息技术"全息"是由希腊字"holos"变来的,意思即完

3、全的信息─不仅包括光的振幅信息还包括位相信息。全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。是利用干涉原理记录物体光波信息，即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的相位和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。 1.2全息图的概念现在，全息技术的持续发展为我们提供了越来越精确的三维图像。全

4、息技术是实现真实的三维图像的记录和再现的技术。该图像称作全息图。和其他三维“图像”不一样的是，全息图提供了视差。视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——好像有个真实的物体在那里一样。它和传统的相片有很大的区别。传统的相片呈现的是真实的物理图像，而全息图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息。这些信息存储在一个很微小但却很复杂的干涉模式中。这个干涉模式是由激光产生的。7从三维物体上反射出来的光形成一个非常复杂的三维干涉模式。要记录下整个模式，使用的光必须严格定向，而且属于同一颜色。这样的光叫做相

5、干光。因为激光器产生的光具有单一颜色，而且所有光波都协调同步，因此激光是制作全息图的理想光源。当你用光照射全息图时，储存在干涉模式中的信息就会借助入射光再现由物体反射出来的原始光波波阵。你的眼睛和大脑就会觉得原来的物体好像又出现在你面前了。 1.3全息图的特点全息照相与立体照相是两回事，尽管立体彩色照看上去色彩鲜艳，层次分明，富有立体感，但它总归仍是单面图像，再好的立体照也代替不了真实的实物。比如，一个正方形木块的立体照，不论我们怎样改变观察角度，只能看到照片上的那个画面，但全息照就不同了，我们只要改变一下观察角度，就可以看到这个正方块

6、的六个方面。因为全息技术能将物体的全部几何特征信息都记录在底片上，这也是全息照相最重要的一个特点。全息照相第二个重要特点是，能一斑窥豹。当全息照被毁坏，即使是大半损坏的情况下。我们仍然可以从剩下的那一小半上看到这张全息照上原有物体的全貌。这对于普通照片上就不行，即使是损失一只角，那只角上的画面也就看不到了。全息照相第三个重要特点是在一张全息底片上可以分层记录多幅全息照，而且在它们显示画面时不会相互干扰。正是这种分层记录。使得全息照能够存储巨大的信息量。激光全息照的底片，可以是特种玻璃，也可以是乳胶、塑料或晶体等。一块小小的特种玻璃，可以

7、将一个大型图书馆里的百万册藏书内容全部存储进去。 2.全息学理论初步2.1全息原理全息原理是“一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”，是基于黑洞的量子性质提出的一个新的基本原理。其实这个基本原理是联系量子元和量子位结合的量子论的。其数学证明是，时空有多少维，就有多少量子元；有多少量子元，就有多少量子位。它们一起组成类似矩阵的时空有限集，即它们的排列组合集。全息不全，是说选排列数，选空集与选全排列，有对偶性。即一定维数时空的全息性完全等价于少一个量子位的排列数全息性；物理学家大卫.玻姆(DavidBohm1917-1992)

8、给出了独到的解释。什么叫全息呢?比如一张照片，里面有一个人像;如果我们把这照片切成两半，从任何一半中我们都能看到原先完整的人像;如果我们再把它撕成许多许多的碎片，我们仍能从每块小碎片中看到完整的影像。这样的