全息照片试验
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全息照相实验报告如何做全息照相实验?实验报告又是如何写?那么,下面请参考公文站小编给大家分享的全息照相实验报告,希望对大家有帮助。
全息照相实验报告【实验目的】1.了解全息照相的基本原理。
2.掌握全息照相以及底片的冲洗方法。
3.观察物象再现。
【实验仪器】防震光学平台、氦氖激光器、高频滤波器)、扩束透镜(两个)、分束器、反射镜(两个)、全息Ⅰ型干版、显影液和定影液及暗房设备。
【实验原理】全息照相与普通照相无论是在远离上还是在方发生都有本质的区别。
普通照相是用几何光学的方法记录物体上各点的发光强度分部,得到的是二维平面像,像上各点的照度与物体上的各点发光强度一一对应。
而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波(即物体上各点发出的光波的叠加),借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相(周相)分布,即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。
此时,记录信息底片上得到的不是物体的像,而是细密的干涉条纹,就好像一个复杂无比的衍射光栅,必须经过适当的再照明,才能重建原来的无广播,从而再现物体的三维立体像。
由于底片上任何一小部分都包含整个物体的信息,因此,只利用拍摄的全息底片的一小部分也能再现整个物像。
1.全息记录全息照相的光路图如下图所示:感光底板用激光光源照射物体,物体因漫反射发出物光波。
波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。
我们用O表示物光波没一点的复振幅与相位。
用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上,这个光波称为参考光波,它的振幅和相位也是空间坐标的函数,其复振幅和位相用R表示,草考光通常为平面或球面波。
这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。
叠加后的复振幅为O+R,如图从而底板上各点的发光强度分布为I=(O+R)(O*+R*)=OO*+RR*+OR*+O*R=IO+IR+OR*+O*R(式1)式子中,O*与R*分别是O和R的共轭量;I。
,IR分别为物光波和参考光波独立照射底版时的放光强度。
实验71全息照相实验71 全息照相实验全息照相实验一、实验目的1)通过实验加深理解全息照相的基本原理以及实验方法;2)掌握全息照片的制作方法;3)正确观察全息虚像和实像,领会并总结全息照相的特点及其与普通照相的本质区别;3)通过光路布置过程,熟悉和掌握各种光学元件的特性及其使用方法。
二、实验仪器氦—氖激光器、定时器、扩束透镜、分束镜、反射镜、白屏、干板、磁性表座、相片冲洗液、烧杯、量筒三、实验原理全息照相是以光的干涉和衍射理论为基础的波前记录和再现技术。
普通照相可以对物体的光强进行记录和保存,小至显微镜下的图像,大至星体的图像,它已在人类生活和科学研究等方面获得了广泛的应用,并且正在不断地提高和发展。
1947年英国科学家盖伯在提高电子显微镜的分辨率研究中提出了“光学成像的一种新的两步方法”为全息照相的发展奠定了理论基础。
由于当时没有一种良好的相干光源因而进展缓慢。
直到1960年以后激光的出现为全息照相提供了相干性良好的光源才获得了迅速发展。
1962年美国科学家利思用激光作光源并引入离轴参考光束的方法拍摄了第一张具有实用价值的全息图,此后,全息照相技术得到了迅猛的发展。
除激光全息外,还发展了超声全息、微波全息、红外全息等,并在军事、科研、生产、艺术记录等方面得到广泛应用。
(一)全息照相的原理全息照相是和普通照相具有本质区别的一种显示物体三维图像的照相技术,它具有真正的视差和大景深,因此有真正的立体感。
普通照相是把从物体表面发出或反射的光经透镜会聚成像,用感光胶片把像记录下来。
由于现有的光记录介质的响应时间比光波振动的周期长得多,因此都只能记录光强——光波振幅的平方,而不能直接记录光波的位相,所以它不能得到三维的图像。
全息照相不仅记录了物体光波的振幅,同时也记录了它的位相,这种方法能把物体光波波前的全部信息都记录下来,所以称为“全息照相”,也称为波前记录。
利用光的衍射原理可把物体光波还原再现出来。
全息照相不仅要记录物体光波的振幅,而且还要记录位相,而记录介质只对光的强度(振幅的平方)敏感,因此必须把位相也转换成振幅信息并把它记录下来。
全息照相的实验报告全息照相的实验报告引言:在现代科技的快速发展中,全息照相作为一种新兴的图像记录技术,引起了广泛的关注和研究。
本实验旨在通过实际操作,了解全息照相的原理、方法和应用,并探讨其在科学研究和工程领域中的潜在应用价值。
一、实验目的本次实验的主要目的有以下几点:1. 了解全息照相的基本原理和技术;2. 掌握全息照相的实验操作方法;3. 分析全息照相的优点和局限性;4. 探讨全息照相在现实生活和科学研究中的应用前景。
二、实验装置和步骤1. 实验装置:本次实验所使用的全息照相装置包括激光器、分束镜、物镜、参考光源、全息板等。
2. 实验步骤:(1)调整激光器和参考光源的位置,使其尽可能稳定;(2)将待拍摄的物体放置在全息板前方适当位置,并固定;(3)调整物镜位置,使物体的全息图像清晰可见;(4)打开激光器,使其发出一束单色、相干的激光;(5)用分束镜将激光分为两束,一束为参考光,另一束为物光,分别照射到全息板上;(6)关闭激光器,取下全息板;(7)将全息板放置在光学显影液中显影;(8)用显影液洗净全息板,使其干燥。
三、实验结果与讨论通过实验操作,我们获得了一张全息照片,并对其进行了分析和讨论。
1. 全息照片的特点:全息照片具有以下几个显著特点:(1)全息照片能够记录物体的全息信息,包括形状、光学特性等;(2)全息照片具有立体感,观看时可以从不同角度获得不同的视角;(3)全息照片具有高分辨率和高信息密度,能够保留更多的细节;(4)全息照片可以长时间保存,不易损坏。
2. 全息照相的应用:全息照相在科学研究和工程领域中具有广泛的应用前景,例如:(1)全息显微镜:通过全息照相技术,可以获得具有高分辨率的三维显微图像,有助于生物学和医学研究;(2)全息光学元件:全息照相可以制作出各种光学元件,如全息光栅、全息透镜等,用于光学通信、光学计算和光学存储等领域;(3)全息显示技术:全息照相可以实现真实感和立体感更强的显示效果,有望应用于虚拟现实、增强现实等领域。
西安交通大学高级物理实验报告课程名称:高级物理实验实验名称:光全息照相系列实验第1 页共6页系别:实验日期:2014年12月9日姓名:班级:学号:实验名称:光全息照相系列实验一、实验目的:1.了解全息照相基本方法和原理。
2.掌握拍摄全息图的实验方法。
二、实验仪器:全息台、He-Ne激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底板等。
三、实验原理:1.全息照片的拍摄:全息照片是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程。
两列相干光波,一列直接来自于激光源,另一列通过物体反射,分别入射到感光板上,由于二者是相干光,所以在感光板上干涉形成明暗相间的干涉条纹,感光板上的光强分布及干涉条纹间距与光的振幅和相位都有关,这样就不仅能记录物体的颜色,还能够记录物体的位置远近等信息。
2.物体的再现:由于全息照相在感光底板上形成的是干涉图样,所以观察全系照片时必须用和与原来参考光完全相同的光束去照射,称为再现光。
再现过程是干涉图样的衍射过程。
3.全息照相的特点:全息照相是利用光的干涉和衍射原理,而普通的照相则是利用广德透镜成像原理;全息照片上的每个点都记录了整个物体的信息,因此全息照片具有可分割的特点;由于全息照片记录了物光的全部信息,所以再现出的物体的象是一个与被摄物体完全相同的三维立体象。
四、实验任务环境温度:18.5℃。
1.激光全息图的拍摄(1)按照如图所示的光路图调节实验仪器(各仪器之间距离如图所示),注意所有的透镜光轴应基本在同一水平线上并与激光光束平行;参考光和物光的光程46.0+95.0=141.0cm=92.5+27.5+21,光程差为0.(2)曝光;在周围环境尽量安静黑暗的情况下开始,打开激光发射器月一秒钟关闭。
(3)显影:浸泡时间约为1分钟。
显影液配方:蒸馏水500ML、米土尔2g、无水亚硫酸钠90g、对苯二酚8g、无水碳酸钠48g.(4)清洗;(5)定影:浸泡时间约为三分钟。
全息照片的摄制实验报告【实验目的】1. 掌握全息照相的原理2. 学习拍摄全息图的技术3. 了解全息照相的特点及全息技术的应用【实验仪器】全息实验台、半导体激光器、分束镜(7:3)、反射镜、扩束镜、载物台、底片夹、被摄物体、全息干板、曝光定时器、显影及定影器材等。
【实验原理】1.背景知识全息照相就是一种能够获得光场相位信息的技术。
全息照相通过将物体反射或散射光(物光)和参考光发生干涉,把来自物体的光波波阵面(物光波前)的振幅和位相信息以干涉条纹的形状、疏密和强度的形式记录在感光的全息干板上,因此保留了光波的全部信息。
在一定条件下,将所记录的全部信息完全再现出来,再现的物像是一个逼真的三维立体像。
2.全息照相的原理设想物体在空间的左侧。
光源照射物体,反射或散射光从物体表面出发,经过中间的平面传播到右侧。
根据惠更斯-菲涅耳原理,右侧的光场可以看成在中间平面的子波源发出的波的叠加。
因此,如果能够用某种方法产生一个光场,它与原始光场在中间平面附近相同(振幅和相位都相同),那么它向右传播,会在右边产生一个和原来的光场完全一样光场。
这时从右侧向左看过去,感觉和看一个实物没有任何区别。
全息照相就是通过复制一个面的光场达到复制空间光场的目的。
全息照相分为透射式全息和反射式全息两种。
透射式全息:由激光器发出激光束,通过分束镜BS 一分为二,其中透射光经反射镜M1反射和扩束镜L1扩束后照射到被摄物体上,然后经物体表面反射,照射到全息干板H 上,这束光称为物光。
而反射光经反射镜M2反射、扩束镜L2扩束后,直接照射到干板H 上,这束光称为参考光。
普通物理实验讲义2020 北京师范大学物理实验教学中心- 131 - 物光和参考光在干板H 上叠加,干涉形成明暗有规律的图样,干板上的感光介质可以记录下来这些图案。
反射式全息:其原理与透射式全息照相类似。
其特点是记录时物光和参考光分别从干板的前后方入射,再现时从干板的反射光看回去可以看到拍摄物。
一、实验目的1. 了解全息技术的基本原理和拍摄方法。
2. 掌握全息技术拍摄过程中的操作技能。
3. 通过实验,观察全息图像的再现效果,加深对全息技术原理的理解。
二、实验原理全息技术是一种记录和再现光波振幅和相位信息的照相技术。
其基本原理是利用光的干涉和衍射现象,将物体光波和参考光波进行干涉,形成干涉条纹,将干涉条纹记录在感光材料上,从而获得全息图像。
当用激光照射全息图像时,由于干涉条纹的存在,光波发生衍射,从而再现出物体的三维立体图像。
三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 半导体激光器3. 分束镜4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 底片夹8. 被摄物体9. 全息干板10. 曝光定时器11. 显影及定影器材四、实验步骤1. 搭建实验装置:将全息实验台、半导体激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器连接好,确保光路畅通。
2. 调整光路:根据实验要求,调整光路参数,使物光束和参考光束满足干涉条件。
3. 拍摄全息图像:a. 将被摄物体放置在载物台上,调整物体位置,确保物体与全息干板之间的距离适中。
b. 开启激光器,调节曝光时间,使全息干板充分感光。
c. 拍摄全息图像,记录曝光参数。
4. 显影及定影:将拍摄好的全息干板进行显影和定影处理,以增强图像质量。
5. 观察全息图像:a. 用激光照射全息图像,观察再现效果。
b. 从不同角度观察全息图像,比较立体效果。
五、实验结果与分析1. 通过实验,成功拍摄出全息图像,并观察到再现的三维立体效果。
2. 实验过程中,调整光路参数和曝光时间对全息图像的质量有很大影响。
合适的参数可以使全息图像更加清晰、立体感更强。
3. 全息技术在艺术、防伪、光学测量等领域具有广泛的应用前景。
六、实验总结本次实验使我们对全息技术的基本原理和拍摄方法有了深入的了解,掌握了全息图像的再现效果。
在实验过程中,我们学会了调整光路参数和曝光时间,提高了实验技能。
全息技术在现代社会具有广泛的应用价值,通过本次实验,我们对全息技术有了更加浓厚的兴趣。
全息照相【实验简介】全息照相是 60 年代发展起来的一门立体摄影和波前再现技术。
与普通照相相比具有更多的特点,故在摄影艺术、精密计量、无损检测、信息处理、遥感图像分析,生物医学和国防科研中具有广泛的应用。
全息照相是将物体表面漫射光波的振幅和位相以干涉条纹(全息图)的形式记录下来。
当光波按一定方向照射全息图时,通过全息图的衍射,能够再现物光波前,使我们看到被摄物体的立体像。
【实验目的】1.了解全息照相的基本原理、特点。
2.学习全息照片的拍摄、观察方法。
【预习思考题】1.要获得一张合格的全息照片,应注意满足哪些实验条件?2.如何观察全息照片,得到原物无畸变的像?【实验仪器】防振平台、Νe Ηe -激光器、分束镜、反射镜、扩束镜、拍摄物、全息底片、磁性座、洗相设备。
【实验原理】1.全息照相技术光是电磁波,任一物体发出或反射的光,可以看成由许多不同频率的单色光的迭加式中i A 为振幅,i ω为圆频率,i λ为波长,i ϕ为初相位。
光在传播过程中,借助于它们的频率、振幅和相位来区别物体的颜色、明暗、形状和远近。
普通照相通过成像系统将物体成像在感光材料上,材料上的感光强度只与物体表面光强分布有关,由于光强与振幅平方成正比,所以它只记录了物光的振幅信息,没有记录物光的相位差别。
因此普通照相记录的是物体的二维平面像,缺乏立体感。
全息照相不仅记录了物体发出或反射的光的振幅信息,而且把光的相位信息也记录下来,所以全息照相所记录的不是物体的像,而是物光波本身。
它记录了物光波的全部信息(振幅与相位),并且在一定条件下,能将所记录的全部信息完全再现出来,因而再现的物像是一个逼真的三维立体像。
全息照相包括两个过程:记录(拍摄)过程——把物光波的全部信息记录在感光材料上;再现过程——照明已被记录下全部信息的感光材料使其再现物光波。
2.全息照相的基本过程2.1全息照相记录过程——光的干涉图4.14.1是记录过程中的光路。
从激光器S发出的光经分束镜N分为两束,一束经反射镜M1反射并经扩束镜L1扩束后照射到物体O上,物体的漫反射光(即物光)照射到感光板H上;另一束作为参考光,经反射镜M2反射并经扩束镜L2扩束后直接照射到H上。
全息照相大学物理实验总结8篇篇1引言全息照相技术是一种利用光的干涉和衍射原理记录和再现物体三维图像的技术。
在大学物理实验中,我们通过实验操作,对全息照相技术有了更深入的了解和掌握。
本文将对全息照相的实验过程进行总结,并分析实验结果及结论。
一、实验原理全息照相的原理是利用光的干涉和衍射原理,通过记录物体发出的光波的振幅和相位信息,再利用这些信息还原出物体的三维图像。
在实验中,我们需要使用激光器发出激光,照射到物体上,物体反射的光波会携带物体的振幅和相位信息。
这些信息会被记录在全息胶片上,形成全息图。
二、实验步骤1. 准备实验器材:包括激光器、全息胶片、支架、物体(如字母表、小物件等)。
2. 安装激光器:将激光器固定在支架上,调整激光器的角度和位置,使其发出的激光能够照射到物体上。
3. 放置全息胶片:将全息胶片放置在激光器和物体之间,调整全息胶片的位置和角度,使其能够记录物体发出的光波信息。
4. 照射物体:打开激光器,照射物体,使物体反射的光波照射到全息胶片上。
5. 记录全息图:当全息胶片记录足够的光波信息后,关闭激光器,并将全息胶片取出保存。
6. 再现图像:将全息胶片放置在再现台上,利用激光器发出的再现光照射全息胶片,即可观察到物体的三维图像。
三、实验结果及分析1. 全息图记录结果:通过实验操作,我们成功记录了物体的光波信息,形成了全息图。
全息图上的条纹清晰可见,分布均匀。
2. 再现图像结果:当我们使用再现光照射全息胶片时,能够清晰地观察到物体的三维图像。
图像的立体感强,细节清晰可见。
3. 实验误差分析:在实验过程中,可能存在一些误差因素影响实验结果。
例如,激光器的角度和位置调整不准确可能导致光波信息记录不完整;全息胶片的位置和角度调整不准确可能导致图像变形或模糊等。
因此,在实验过程中需要仔细调整实验器材的位置和角度,以获得最佳的实验结果。
四、结论与展望通过本次全息照相大学物理实验,我们深入了解了全息照相技术的原理和实验过程。
全息照相实验
一实验目的
(1)了解全息照相的原理及特点。
(2)掌握反射全息的照相方法,学会制作物体的白光再现反射全息图。
二实验方法原理
全息照相是利用光涉的干涉和衍射原理,将物光波以干涉条纹的形式记录下来,然后在一定条件下,利用衍射再现原物体的立体图像。
可见,全息照相必须分两步进行:①物体全息图的记录过程;②立体物像的再现过程。
全息照相与普通照相的主要区别①全息照相能够把物光波的全部信息记录下来,而普通照相只能记录物光波的强度。
②全息照片上每一部分都包含了被摄物体上每一点的光波信息,所以它具有可分割性,即全息照片的每一部分都能再现出物体的完整的图像。
③在同一张全息底片上,可以采用不同的角度多次拍摄不同的物体,再现时,在不同的衍射方向上能够互不干扰地观察到每个物体的立体图像。
三反射式全息实验光路
本实验采用光致聚合物干板作为记录介质,半导体激光器作为光源,可以做反射式全息图。
明室下就能操作成功,不需要专门的暗室。
冲洗非常方便,经电吹风吹干水分即可再现清晰的三维图像,且成本低,容易维护。
仪器:
半导体激光器、曝光定时器、反射镜组件、透镜组件、全息干板,全息照相物体、光学平台光致聚合物全息干板
实验步骤
1首先要熟悉本实验所用仪器和光学元件。
打开激光器电源。
按反射全息光路图摆放好各元件的位置。
2. 调节光束,应与台面平行,等高。
使光均匀照射且光强适中,稍大于物体的大小。
3. 调整物体,使之与干板(屏)平行靠近,使激光束照在物体的中心。
4. 装好干版,稳定两分钟。
5. 按物体反光强弱及光源功率大小选择适当的曝光时间。
6. 按动快门,給干版曝光。
7. 将曝光后的干版进行处理。
8. 白光再现图像。
曝光后的干版处理方法
1 放在蒸馏水总浸泡30秒
2 放入浓度为40%的异丙醇中1分钟
3 放入浓度为60%的异丙醇中1分钟
4 放入浓度为80%的异丙醇中15秒
5 放入浓度为100%的异丙醇中1分钟,以图像清晰,明亮,颜色为浅红或黄绿色为止
6 用热吹风机将干版吹干,直到全息图清晰,明亮。
实验注意事项
保持透镜与反射镜干净,无污染。
实验过程中,要轻放干板。
实验过程中,不要接触实验台,避免实验台震动,影响拍摄效果。
思考:
1.全息照相与普通照相有哪些不同?全息图的主要特点是什么?
2.为什么反射全息图可以用白光来再现?。