一步彩虹全息PPT

128 实验十六 彩虹全息图的制作实验目的制作彩虹全息图并在白光下观察其再现像。

实验方法第一步：对被照物体制作一个普通的全息图H 1，叫母全息图，见图1。

第二步：将已做好的全息图H 1用R 1*照明再现物体实像，利用此实像作为物（物光），加上参考光R 2及狭缝制作出第二块全息图H 2。

这第二块全息图H 2，具有彩虹的性质，也就是在用R 2*再现时，眼睛放在狭缝位置上可以看到物体的像，若在白光下再现，人眼沿着与狭缝垂直的方向改变观察方向，可看见不同颜色、五彩缤纷的像，如图2所示。

实验光路如图3所示。

实验步骤（制母板步骤省略）1．首先按图3调好光路。

2．放上已作好的母全息图，用R 1*再现原物体实像，可在实像处放一毛玻璃观察。

（这时可挡掉R 2）。

3．挡住物光，调节参考光R 2，使参考光R 2与物光波光强比约为3:1。

（可调连续分束镜或在参考光路中放置衰减镜）。

4．挡住光源，在实像面处放上全息干板，待稳定后进行曝光。

曝光时间，He －Ne 激光器功率40mW ，天津Ⅰ型全息干板为20秒左右，GYT 型干板为90秒左右。

全息干板图1 母全息图图2 第二块全息图1295．经显影、定影和漂白后的干板在白光下观察其再现现象。

注意事项1．狭缝大小和方向的选择：狭缝大小选取由虹全息来说希望越窄越好。

越窄色彩越纯，但太窄物光强太弱，不便观察，也不容易拍照。

至于狭缝方向水平放置与垂直放置均可，只是观察时移动方向不同，依习惯而定。

2．制作彩虹全息图时，参考光与物光光强比约为3:1。

且参考光与物光夹角不宜过大，以免影响衍射效率。

3．观察彩虹全息图的再现像应注意再现条件：白光方向必须是R 1*的方向，再者人眼须刚好置于狭缝原位置。

4．母全息图的制备可参考全息照相实验，为了便于再现实像和制作虹全息图，制作母全息图时物光与参考光的夹角不能太小，例如应在60︒以上，物与干板的距离也应适当选择。

实验原理下面我们稍微定量地讨论基元彩虹全息图的记录与再现。

第6期1996年11月 光学技术O PT I CAL T ECHNOLO GYN o.6N ov.1996参考光旋转一步法大视角彩虹全息术梁万国(北京理工大学光电工程系,北京100081)邱大庸(重庆大学应用物理系,重庆630044)摘　要:本文分析了全息图视角受限制的主要原因,其原因是再现衍射光方向受到限制。

针对这个原因,作者提出了同步旋转参考光、物体和干板,采用分时记录物体的信息,使全息图再现时形成多方向的衍射光波,从而达到扩大视角之目的。

文章中给出了理论分析和实验装置及结果。

关键词:大视角,多次曝光,一步彩虹全息术。

One-step large-v iew i ng angle ra i nbowholography by rota ti ng the reference beamL iang W anguo(D epartm ent of Op toelectrical Engineering,Beijing Institute of T echno logy,Beijing100081)Q iu D ayong(D epartm ent of A pp lied Physics,Chongqing U niversity,Chongqing630044)Abstract:In th is paper w e analysied the reason of the li m ited view ing2angle of a ho logram is the li m ited directi on of the recon structi on diffracti on ligh t.In view of the li m itati on,w e p ropo sed a m ethod of en larging the view ing2angle by synch ronou sly ro tating the ob ject、the reference ligh t and the ho lo2 graph ic p late to reco rd the ob ject at differen t ti m es.W hen the ho logram is recon structed,it w ill gener2 ate m u lti2directi on diffracti on ligh t and w e w ill see it w ith a large view ing2angle.W e carried ou t the p rinci p le of the m ethod and p ropo sed a experi m en tal configu rati on and gave ou t the resu lt.Keywords:large view ing2angle,m u lti2expo su re,one2step rainbow ho lography. 一、概　述本文针对全息图视角受限问题,着重研究大视角的彩虹全息术。

像全息图与一步彩虹全息图【实验目的】1. 掌握像面全息图的记录和重现原理, 并制作一张像全息图, 在白光下观察其重现像；2. 掌握制作一步彩虹全息图的原理和方法, 并制作一张一步彩虹全息图, 在白光下观察其重现的准单色像。

【实验仪器】He-Ne 激光器(40 mW 左右) 1台反射镜 1 个电子快门 1 个干板架 2 个分束镜 1 个待拍摄物体 1 个扩束镜 2 个载物平台 1 台Ø100 准直镜 1 个观察屏 1 个Ø100 成像透镜 1 个全息干板若干小块【实验原理】1. 像全息图将物体靠近记录介质, 或利用成像透镜使物体成像在记录介质附近, 或者使一个全息图重现的实像靠近记录介质, 都可以在引入参考光后记录到像全息图。

当物体的像正好位于记录介质面上时, 得到像面全息图。

它是像全息的一种特例。

在记录像全息图时, 如果物体靠近记录介质,则不便于引入参考光, 故通常采用两种成像方式产生像光波: 一种方式是采用透镜成像, 如图1所示;图1 像全息图的透镜成像记录方式另一种方式则是利用全息图的重现实像作为像光波, 这时需要对物体先记录一张菲涅耳全息图H1, 然后用原参考光波的共轭光波R* 照明全息图H1 , 重现出物体的实像O* , 再用此实像作为物记录像全息图H2。

因此第二种方式包括二次全息记录与一次全息重现, 过程比较繁杂。

本实验中只研究像全息图的第一种记录方式。

由于像面全息图是把成像光束作为物光波来记录, 相当于“ 物”与全息干板重合, 物距为零, 因此当用多波长的复合光波( 如白光)重现时, 重现像的像距也相应为零, 各波长所对应的重现像都位于全息图上, 将不出现像模糊与色模糊。

因此, 像全息图可以用扩展白光光源照明重现, 观察到清晰的像。

2. 彩虹全息图彩虹全息是像全息与狭缝技术相结合的产物, 因此彩虹全息图也和像全息图一样, 可以用白光照明重现物体的像。

彩虹全息图又分为一步彩虹全息图与二步彩虹全息图, 本实验研究一步彩虹全息图。

目录1 实验目的 (1)2 实验原理 (1)3 实验仪器 (3)4 实验内容 (3)4.1 一步彩虹全息真像纪录 (3)4.2 方孔一步彩虹全息像的再现 (4)5 实验结果 (4)6 实验总结 (5)7 感想体会 (6)8 参考文献 (6)方孔一步彩虹全息实验研究1实验目的1、了解像全息白光再现的原理及一步彩虹全息和像面全息的原理。

2、掌握一步彩虹全息图制作方法。

3、了解像面全息实验方法。

2 实验原理像面全息图的拍摄用成像系统使物体成像在全息底板上，在引入一束与之相干的参考光束，即成像面全息图，它可用白光再现。

再现象点的位置随波长而变化，其变化量取决于物体到全息平面的距离。

像面全息图的像（或物）位于全息图平面上，再现像也位于全息图上，只是看起来颜色有变化。

因此在白光照射下，会因观察角度不同呈现的颜色亦不同。

彩虹全息的本质是要在观察者与物体的再现象之间形成一狭缝像，使观察者通过狭缝像来看物体的像，以实现白光再现单色像。

一步彩虹全息图的记录光路是在三维照相的光路中，在记录干板与物体之间插入一个成像透镜和一个水平狭缝，把物体和狭缝的像一次记录下来，由于狭缝放置的位置不同，一步彩虹全息图的记录光路有两种；一种是赝像的记录光路，一种是真像记录光路。

赝像记录原理如图1所示。

狭缝紧贴成像透镜后面放置，成像透镜只对物体成实像对狭缝不成实像，狭缝位于透镜焦点之内在焦点外成虚像。

用会聚光作参考光。

图1 一步彩虹全息赝像记录原理图图2 一步彩虹全息真像记录原理图真像记录原理如图2所示，狭缝和物体O均放在透镜L的焦点以外，狭缝位于物体和透镜之间。

成像透镜对物体和狭缝均成实像，二者的像均在透镜的另一侧，物体的实像和狭缝的实像分别成在记录干板的前边和后边，物体的像离全息干板近一些。

图3为彩虹全息真像纪录的参考光路。

图3 彩虹全息记录光路S：激光器 SF：扩束镜 BS：分束镜 L1：成像透镜M1、M2：放射镜 O：物体 H：全息干板 S1：狭缝两种记录光路所拍摄的彩虹全息图，如用记录时的单色光再现，可以通过再现出的狭缝实像观察到所记录物体的明亮虚像（如图4）。