光学实验报告(一步彩虹全息)

光学全息实验报告光学全息实验报告引言：光学全息是一种利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体的三维形态的技术。

本实验旨在通过实际操作，深入理解光学全息的原理和应用，并通过实验结果验证理论模型的正确性。

一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建光学全息实验装置，观察并记录物体的全息图像，并对全息图像进行分析和解读，以加深对光学全息原理的理解。

二、实验装置本实验所用的光学全息装置主要包括激光器、分束器、物体台、参考光源、全息板等。

其中，激光器用于产生单色、相干的光源；分束器用于将激光光束分为物体光和参考光；物体台用于放置待记录的物体；参考光源用于提供参考光束；全息板用于记录光的干涉和衍射信息。

三、实验步骤1. 准备工作：调整激光器、分束器和参考光源，使其正常工作并保持稳定的光源；2. 调整物体台和全息板的位置，使其与光路保持垂直；3. 将待记录的物体放置在物体台上，并调整物体的位置和角度，以获得清晰的全息图像；4. 调整全息板的位置和角度，使其与物体和光路保持一定的相对位置和角度；5. 打开激光器，使光束照射到物体上，同时参考光束照射到全息板上；6. 关闭激光器，取下全息板，并用显影液进行显影处理；7. 将显影后的全息板放置在光路中，观察并记录全息图像。

四、实验结果与分析通过本实验，我们成功记录了多个物体的全息图像，并对其进行了分析和解读。

在观察全息图像时，我们发现全息图像具有非常强的立体感，能够清晰地显示物体的三维形态和细节。

而且，与传统的二维图像相比，全息图像具有更广阔的视角和更真实的效果。

在分析全息图像时，我们发现全息图像中包含了物体的干涉和衍射信息。

通过对全息图像的放大和旋转，我们可以观察到干涉条纹的变化和衍射光的分布情况。

这些信息不仅可以用于还原物体的三维形态，还可以用于分析物体的光学特性和材料属性。

五、实验总结通过本次光学全息实验，我们深入了解了光学全息的原理和应用。

通过实际操作，我们成功记录了物体的全息图像，并对全息图像进行了分析和解读。

一步彩虹 全息实验
导师：张子云
一、全息术的发展 英籍匈牙利科学家丹尼斯· 盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术 1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图 1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示 为特征的全息三维显示新高潮。 hsuan chen和F.T.S.Yu提出的一 步彩虹全息 Stephen Benton - Pioneer of modern holography
四、彩虹全息实验 彩虹全息实验一
实验编 号 曝光时 间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
120s 130s 140s
150s 160s 170s 180s 190s 200ss 210s
实验结 果
差
良
良
优
优
优
良
良
良
差
在当前实验参数下，肉眼观察显示150s左右拍摄的全 息图效果最佳，且从120s到150s，全息图再现像质量 递增；而从170s到210s，全息图再现像质量递减。
彩虹全息

一步彩虹全息
和
二步彩虹全息
的比较：
1）一步彩虹全息制作简单，噪声小，但视场较小； 2）二步彩虹全息制作复杂，噪声较大，但视场大。
彩虹全息图的特点： 1）可以用白光再现； 2）再现像呈现彩虹状的彩色，但再现像的色彩与原物体的 色彩无关，而仅与再现照明光包含的波长组分有关。 例如：用白炽灯照明和用日光灯照明，得到的彩虹效 果有很大差异。 3）彩虹全息属于假彩色全息。
五、总结
• 彩虹全息是一种用途广泛的全息术，目前已经广泛的 应用于产品包装，商标的印刷，以及办公多媒体。然 而彩虹全息至今的应用仍局限于实验室和部分工业方 面，在民用方面仍然需要很长时间的发展，这源于彩 虹全息对实验环境的要求较高，需要稳定的实验平台 ，相干性较好的光源，需要避免实验过程中杂光的干 扰，所以目前彩虹全息还是激光记录，白光照明再现 。学界一直在寻求白光记录，白光再现的方法，相信 随着科研人员的不懈努力，彩虹全息技术会有新的突 破。当然我们也明白，彩虹全息的问题远远没有讨论 完，依然有许多复杂的问题有待我们去发现和解决。 这也是科学让我们为之着迷的秘密所在。

一、实验目的1. 了解彩虹的形成原理，掌握光的色散现象。

2. 通过实验观察彩虹的形成过程，加深对光学知识的理解。

3. 掌握实验操作技能，提高动手能力。

二、实验原理彩虹是由太阳光经过空气中的水滴折射、反射和色散而形成的自然现象。

太阳光是一种复色光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成。

当太阳光照射到水滴上时，光线发生折射，进入水滴内部。

在水滴内部，光线发生反射，然后再次折射出水面。

由于不同颜色的光具有不同的折射率，因此光线在水滴内部会发生色散，形成七彩的光谱。

三、实验器材1. 深色透明塑料杯2. 清水3. 阳光4. 白纸5. 尺子6. 记号笔四、实验步骤1. 将清水倒入塑料杯中，水位约杯高的1/3。

2. 在塑料杯的侧面用记号笔画一条水平线，作为观察彩虹的基准线。

3. 将塑料杯放在阳光直射的地方，使阳光透过水面照射到白纸上。

4. 观察白纸上是否出现彩虹，并用尺子测量彩虹的宽度。

5. 记录实验现象和数据。

五、实验现象与分析1. 实验现象：当阳光照射到塑料杯中的水面上时，白纸上出现了一条七彩的光谱，即彩虹。

彩虹的宽度约为塑料杯直径的1/3。

2. 实验分析：根据实验原理，彩虹的形成是由于太阳光经过水滴折射、反射和色散而形成的。

实验中，阳光透过水面照射到白纸上，光线在水滴内部发生折射和色散，形成七彩的光谱。

由于塑料杯的透明度较高，光线在水滴内部传播的距离较短，导致彩虹的宽度较小。

六、实验结论1. 彩虹的形成原理是光的色散现象，即太阳光经过水滴折射、反射和色散而形成的。

2. 彩虹的宽度与塑料杯的直径有关，直径越小，彩虹的宽度越小。

3. 本实验验证了光的色散现象，加深了对光学知识的理解。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察彩虹的形成过程，及时记录实验现象。

2. 实验操作要轻柔，避免将水溅出塑料杯。

3. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室卫生。

八、实验拓展1. 研究不同形状的水滴对彩虹形成的影响。

2. 探究不同颜色的光在水滴中折射、反射和色散的规律。

全息图不过是一个记录了物体光波振幅和位相信息的复杂光栅，
光栅条纹的位置编码了物体光波的位相 0 x, y， 光栅的反衬度码
了物体光波的振幅 O0 x, y，这样一来就将物体的位相信息记录到
了全息干板上。
三、彩虹全息术
1、什么是彩虹全息术？
彩虹全息是利用记录
时在光路的适当位置
加狭缝，再现时同时
一步彩虹 全息实验
导师：张子云
一、全息术的发展
英籍匈牙利科学家丹尼斯·盖伯 (Dennis Gabor)发明了全息术
1961～1962年，E.N.利思等人对 伽柏全息图进行了改进，引入" 斜参考光束法"一举解决了"孪生 像"问题，用氦氖激光器成功地 拍摄了第一张实用的激光全息图
1969年本顿(Benton)发明了二步 彩虹全息术，掀起以白光显示
彩虹全息
用激光拍摄 激光
O S
记录
R
S’
z
L
通过激光干涉记录下物体的振幅 信息和物体的位相信息
O’ H
彩虹全息 用白光再现（共轭光）
R2* (白光)
H2 彩 虹 像
再现
红 黄绿 蓝紫
狭缝像
彩虹全息实验平台
图片说明： (1) He-Ne激光器控制器；(2) He-Ne激光器：632.8nm， 1.5mW，含电源；(3) 衰减器；(4) 半透半反镜；(5) 反射镜； (6) 双凸透 镜：Φ40mm，f150mm；(7) 扩束镜系统：40倍扩束镜，15um真空滤波
伪世 造界 的上 钞最 票难
2、彩虹全息多媒体平台
2014年BBAMS音乐盛 典上实现了已故巨星迈
克尔·杰克逊 （MichaelJackson）在 舞台上的表演，据闻也 是应用了这种技术，取

信息光学实验实验报告班级学号姓名教师上课时间填写实验报告的要求1.实验前要认真预习实验内容，理解实验的原理。

2.实验过程中要严肃认真地做好实验记录，确认所记录的数据无误后，认真填写实验报告。

3.在试验过程中，对观察到的现象，尽量用图示说明并加以简明的理论分析。

4.对实验原理深入理解，认真回答课后思考题。

5.要求书写整洁，字体端正。

实验1 像面全息图第一部分：预习(一) 实验目的1．掌握像面全息图的记录和再现原理，学会制作像面全息图，为彩虹全息实验打下基础；2．观察像面全息图的再现像，比较其与普通三维全息图的不同之处；3．分析离焦量对像面全息图再现像清晰度的影响(二) 实验光路La－激光器BS－分束镜M1、M2－全反镜L-成像透镜Lo1、Lo2－扩束镜H－全息片(三) 实验原理将物体靠近全息记录介质，或利用成像系统将物体成像在记录介质附近，再引入一束与之相干的参考光束，即可制作像全息图。

当物体紧贴记录介质或物体的像跨立在记录介质表面上时，得到的全息图称为像面全息图。

因此，像面全息图是像全息图的一种特例。

像面全息图的记录光路如图所示。

激光器发出的激光束经反射镜M1折转后被分束镜分成两束，透过的光束经反射镜射M2反射后被扩束镜扩束并照明物体，物体被成象透镜成像在全息干板上构成物光；M3反射的一束光被扩束镜扩束并照明全息干板H，作为参考光。

由于全息干板位于像面上，故记录的是像面全息图。

像面全息图的特点是可以用宽光源和白光再现。

对于普通的全息图，当用点光源再现时。

物上的一个点的再现像仍是一个像点。

若照明光源的线度增大，像的线度随之增大，从而产生线模糊。

计算表明，记录时物体愈靠近全息图平面，对再现光源的线度要求就愈低。

当物体或物体的像位于全息图平面上时，再观光源的线度将不受限制。

这就是像面全息图可以用宽光源再现的原因。

全息图可以看成是很多基元全息图的叠加，具有光栅结构。

当用白光照明时，再现光的方向因波长而异，故再现点的位置也随波长而变化，其变化量取决于物体到全息图平面的距离。

实验二一步彩虹全息实验一、实验目的1.掌握制作一步彩虹全息图的原理和方法2.制作一张一步彩虹全息图，在白光下观察其重现的像。

二、实验原理彩虹全息是像全息与狭缝技术相结合的产物，可以在白光照明下重现物体的像。

彩虹全息在被摄物和全息干板之间置一狭缝，再现物像时，也再现了狭缝像。

如果用白光照明，眼睛在狭缝像位置观察，可见特定波长光的再现像，而当实现沿垂直于狭缝像方向移动时，再现像也随之按彩虹色序发生变化。

彩虹全息图有各种不同的记录光路，如图1、2。

图1 一步彩虹全息实验图（一个全反镜，不加狭缝，可记录像全息图）三、实验步骤下面是以图2为实验光路图的实验步骤，图1光路图类似。

1、打开激光器，先摆放分束镜、2个全反镜、干板和载物台，使物光和参考光的光程相等（误差不超过2cm）。

注意：物体到干板的距离为45cm（假设成像透镜L的焦距为110mm，物体放在透镜前2倍焦距处，在透镜后2倍焦距处成等大倒立的实像，干板放在实像后1cm处）；物光与参考光的夹角θ在30°~60°；参考光光点位于干板中心；参考光与物光的光强比在4:1-8:1之间。

2、将2个准直镜（透镜焦距为190mm和300mm）分别放入物光和参考光光路中，调节透镜位置和高低，使两路光的光斑中心位于干板中央。

3、将2个扩束镜分别放入物光和参考光光路中的透镜前焦点上，使从透镜射出的光为平行光。

4、将物体放置在载物台上，用白屏或白纸观察物体的影子，物体影子应位于平行光斑的中央。

注意：物体躺倒放置；5、将焦距为110mm的透镜放在距物体22cm的地方，将在干板前1cm处可以观察到清晰的物体的像；调节物体的方向，观察物体的像，找反射最强的方向。

6、将狭缝（水平放置）放在物体与透镜之间，且与透镜的距离大于11cm，在干板架后面用毛玻璃寻找狭缝的像，通过狭缝的像观察物体的实像是否完整，若狭缝的像左右不全，可适当加大狭缝宽度或更换更小的物体。

7、曝光、显影、清水、定影、清水。

第1篇实验名称：彩虹现象实验实验日期：2023年X月X日实验地点：XX实验室实验指导教师：XXX实验参与人员：XXX一、实验目的1. 了解彩虹的形成原理和条件。

2. 观察和记录彩虹现象，分析其特征。

3. 通过实验验证光的折射、反射和色散现象。

二、实验原理彩虹是由太阳光通过大气中的水滴折射、反射和色散而形成的自然现象。

当太阳光照射到水滴上时，光线会发生折射，进入水滴内部。

在水滴内部，光线会反射多次，并随着水滴的旋转不断改变方向。

由于不同颜色的光具有不同的波长，因此在折射和反射过程中会发生色散现象，形成七彩的光带。

三、实验器材1. 水族箱或大口瓶2. 水枪或喷水壶3. 水滴收集器4. 激光笔5. 纸板6. 摄像头7. 记录本8. 笔四、实验步骤1. 将水族箱或大口瓶装满清水，并放置在阳光下。

2. 使用水枪或喷水壶向空中喷水，形成水雾。

3. 观察水雾中是否出现彩虹现象。

4. 使用激光笔照射水雾，观察是否出现彩虹现象。

5. 记录实验现象，并拍摄相关照片或视频。

6. 分析实验结果，总结彩虹形成的原因。

五、实验现象1. 在阳光照射下，向空中喷水形成水雾时，水雾中出现了彩虹现象。

2. 使用激光笔照射水雾时，水雾中出现了类似彩虹的光带。

六、实验结果分析1. 实验结果表明，在阳光照射下，水滴会发生折射、反射和色散现象，从而形成彩虹。

2. 激光笔照射水雾时，由于激光具有单色性，因此在水雾中形成的光带颜色更为明显，类似于彩虹。

七、实验结论1. 彩虹现象是由太阳光通过大气中的水滴折射、反射和色散而形成的。

2. 光的折射、反射和色散现象是彩虹形成的主要原因。

3. 实验验证了光的色散现象，并揭示了彩虹的形成原理。

八、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察水雾中彩虹的形成和变化。

2. 使用激光笔照射水雾时，注意安全，避免激光直射眼睛。

3. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室整洁。

九、实验心得体会通过本次实验，我对彩虹现象有了更深入的了解，掌握了光的折射、反射和色散原理。

光学设计性实验报告（一步彩虹全息）姓名：学号：学院：物理学院一步彩虹全息摘要彩虹全息是用激光记录全息图, 是用白光再现单色或彩色像的一种全息技术。

彩虹全息术的关键之处是在成像光路( 即记录光路) 中加入一狭缝, 这样在干板上也会留下狭缝的像。

本文研究了一步彩虹全息图的记录和再现景象的基本原理、一步彩虹全息图与普通全息图的区别和联系、一步彩虹全息的实验光路图，探讨了拍摄一步彩虹全息图的技术要求和注意事项，指出了一步彩虹全息图的制作要点, 得出了影响拍摄效果的佳狭缝宽度、最佳狭缝位置及曝光时间对彩虹全息图再现像的影响。

关键词：一步彩虹全息；狭缝；再现1 光学实验必须要严密，尽可能地减少实验所产生的误差；2 实验仪器防震全息台激光器分束镜成像透镜狭缝干板架光学元件架若干干板备件盒洗像设备一套线绳辅助棒扩束镜2个反射镜2个3 实验原理3.1 像面全息图像面全息图的拍摄是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。

3.2 彩虹全息的本质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。

若观察者的眼睛在狭缝像附近沿垂直于狭缝的方向移动,将看到颜色按波长顺序变化的再现像。

若观察者的眼睛位于狭缝像后方适当位置, 由于狭缝对视场的限制, 通过某一波长所对应的狭缝只能看到再现像的某一条带, 其色彩与该波长对应, 并且狭缝像在空间是连续的。

观察者所看到的物体像具有连续变化的颜色, 像雨后天空中的彩虹一样, 因此这种全息图称为彩虹全息图。

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。

第1篇一、引言光学全息投影作为一种先进的显示技术，近年来在各个领域得到了广泛的应用。

它利用光的干涉和衍射原理，将三维物体的图像投射到空气中，实现裸眼3D效果。

本报告将对光学全息投影的基本原理、技术特点、应用领域及发展趋势进行总结。

二、光学全息投影基本原理光学全息投影的基本原理是利用光的干涉和衍射现象。

具体过程如下：1. 光源发出一束光，经过分束器分成两束光，其中一束光作为参考光，另一束光作为物光。

2. 物光照射到物体上，物体反射的光与参考光发生干涉，形成干涉条纹。

3. 干涉条纹被记录在感光材料上，形成全息图。

4. 全息图在投影过程中，被激光照射，产生衍射光。

5. 衍射光通过全息图，形成三维物体的图像，投射到空气中。

三、光学全息投影技术特点1. 裸眼3D效果：光学全息投影无需佩戴眼镜，即可实现三维物体的立体显示。

2. 高分辨率：光学全息投影具有较高的分辨率，能够呈现细腻的图像。

3. 大视场角：光学全息投影具有较大的视场角，观众可以从不同角度观察物体。

4. 实时性：光学全息投影可以实现实时动态显示，满足实时互动需求。

5. 空间自由度：光学全息投影可以在空间中自由布置，不受环境限制。

四、光学全息投影应用领域1. 娱乐：光学全息投影在电影、舞台剧等领域得到广泛应用，为观众带来沉浸式体验。

2. 教育：光学全息投影可以模拟真实场景，用于教学演示，提高教学效果。

3. 医疗：光学全息投影在医学诊断、手术指导等领域具有重要作用。

4. 工业设计：光学全息投影可以用于产品展示、设计验证等。

5. 广告：光学全息投影可以制作具有吸引力的广告，提高广告效果。

五、光学全息投影发展趋势1. 技术创新：随着光学材料、光学器件等方面的不断发展，光学全息投影技术将更加成熟。

2. 应用拓展：光学全息投影将在更多领域得到应用，如虚拟现实、增强现实等。

3. 产业链完善：光学全息投影产业链将不断完善，降低生产成本，提高市场竞争力。

4. 标准化：光学全息投影技术将逐步实现标准化，推动行业发展。

一、实验目的1. 了解彩虹的形成原理，探究光的折射和色散现象。

2. 通过实验模拟彩虹的形成过程，加深对光学知识的理解。

3. 培养实验操作能力和观察能力。

二、实验原理彩虹是由太阳光通过雨滴时发生折射、反射和色散而形成的。

当太阳光射入雨滴时，光线会发生折射，进入雨滴内部。

由于不同颜色的光具有不同的波长，所以在折射过程中会发生色散，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。

经过雨滴内部的反射和再次折射，这些颜色组合在一起，形成了我们看到的彩虹。

三、实验器材1. 平面镜2. 深色透明容器（如玻璃杯）3. 清水4. 水彩笔5. 太阳光或强光源6. 白纸7. 尺子四、实验步骤1. 在深色透明容器中倒入清水，确保水面平静。

2. 将平面镜放置在容器底部，调整角度，使太阳光或强光源能够垂直照射到平面镜上。

3. 观察水面，调整平面镜的角度，使反射光能够照射到白纸上。

4. 用水彩笔在白纸上描绘出彩虹的形状，注意观察七种颜色的变化。

5. 用尺子测量彩虹的宽度，记录数据。

五、实验现象1. 当调整平面镜的角度时，可以看到反射光在白纸上形成彩虹的形状。

2. 通过调整平面镜的角度，可以观察到七种颜色的变化，分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

3. 彩虹的宽度与平面镜与白纸的距离有关，距离越远，彩虹宽度越大。

六、实验结论1. 太阳光经过折射和色散后，形成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的彩虹。

2. 彩虹的形成与平面镜的角度和距离有关，通过调整平面镜的角度和距离，可以观察到不同形状和宽度的彩虹。

七、实验讨论1. 彩虹的形成原理与三棱镜的色散现象有何关系？2. 彩虹的颜色与光的波长有何关系？3. 如何利用实验结果解释生活中常见的彩虹现象？八、实验拓展1. 利用不同形状和大小的容器，观察彩虹的形成。

2. 尝试在不同天气条件下观察彩虹，比较其形状和颜色的变化。

3. 利用全息技术制作彩虹全息图，观察全息彩虹的特点。

通过本次实验，我们了解了彩虹的形成原理，加深了对光的折射和色散现象的理解。

全息摄影实验实验报告全息照相实验实验报告物理与光电工程学院光电信息技术实验报告姓名:张皓景学号:20111359069班级:光信息科学与技术专业2011级2班实验名称:全息照相实验任课教师:裴世鑫一、实验目的1(了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。

2(学习全息照相的拍摄方法和实验技术。

3(了解全息照相再现物像的性质、观察方法。

二、实验仪器三、实验装置示意图45底片图1 全息照相光路四、实验原理全息照相是一种二步成像的照相技术。

第一步采用相干光照明，利用干涉原理，把物体在感光材料(全息干版)处的光波波前纪录下来，称为全息图。

第二步利用衍射原理，按一定条件用光照射全息图，原先被纪录的物体光波的波前，就会重新激活出来在全息图后继续传播，就像原物仍在原位发出的一样。

需要注意的是我们看到的“物”并不是实际物体，而是与原物完全相同的一个三维像。

1(全息照相的纪录——光的干涉由光的波动理论知道，光波是电磁波。

一列单色波可表示为:x?Acos(?t???2?r?) (1)式中，A 为振幅，ω 为圆频率，λ 为波长，φ 为波源的初相位。

一个实际物体发射或反射的光波比较复杂，但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加:x??Acos(?it??i?i?1n2?ri?i) (2)因此，任何一定频率的光波都包含着振幅(A)和位相(ωt+φ-2πr/λ)两大信息。

全息照相的一种实验装置的光路如图(1)所示。

激光器射出的激光束通过分光板分成两束，一束经透镜扩束后照射到被摄物体上，再经物体表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上，这部分光叫物光。

另一束经反射镜改变光路，再由透镜扩大后直接投射到全息干版上，这部分光称为参考光。

由于激光是相干光，物光和参考光在全息底片上叠加，形成干涉条纹。

因为从被摄物体上各点反射出来的物光，在振幅上和相位上都不相同，所以底片上各处的干涉条纹也不相同。

强度不同使条纹明暗程度不同，相位不同使条纹的密度、形状不同。

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。

Ｙｕ ．Ａｐ １ Ｏｐ ．，Ｏ： ７ ｐ ． ｔ ２ ８ ２～８ ８ ７ ．
斑噪声 ， 高 了光 能 的利用 率 ， 大 观察 范 围 ， 提 扩 得
ｏＮＥ —Ｓ ＴＥＰ ＲＡＩ ＮＢｏＷ ＨｏＬｏＧＲＡＰＹ ｏＦ Ｉ ＵＳ ＮＧ ＤＵＡＬ
到 干板 的距离 近很 多 ．
其 中之一 来替代 移 动 物 体． 过使 用 一个 短 焦 透 通 镜 可 以扩 展重构 像 的可 视 角 ， 并且 不 会对 对 照 明 光 有特殊 的要求 ， 这样 的光 路很 容 易 建立 也 很稳 定． 参考光 和重 现照 明光到 干板 的距离相 同 ， 以 所
） ［ （＋ ｘ荔 × ｅ ， ｐ ｘ ｐ ， ［
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（ ＋２， ） ＝ （ ）） × ｅｐ ） ］ ， ｘ［
２ ） ｙ ］ 化 为 ）ｘ （ ｅｐ
全息干板保持固定 ，是观察者和全息图的距离 ， ｓ 的大小 也是个 常量 ， 如果 小意 味着 Ｚ 也要 小 ， 在
牛 彝
【 摘要】 用双透镜记录三维漫射物体的一步彩虹全息图， 此方法在曝光过程 中
只移动 一个 透镜 就 可 以在观 察 的位 置形 成合 成 狭缝 ． 两个 透镜 用一 个短 焦透 镜 以增 加 可视 角和使 狭缝 变 窄 ， 同时也提 高 了分辨 率和光 能的利 用率．
关键 词 ： 虹全 息 ； 彩 双透镜 ； 成狭缝 合
到 了体 视性很 好 的彩 虹 全息 图 ， 方 法有 较高 的 此 实用 价值． 参
７ Ｏ：３ ５ ～３ ８ ３ ３．
考
文 献
眼能 同时看到高 清晰 的立体像．
［ ］ ｃ ．Ｇ ｏｅ ｎ ．Ｍ．ｖｎＤ 】 Ｊ０ ｔ ０．Ａ ． １８ ， １ ．Ｐ ｒｖｒ ｄＨ ａ ａ ｅ． ｐ．ｓｃ ｍ ， ９ Ｏ

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。

第1篇一、实验目的1. 了解白光全息的基本原理和特点。

2. 掌握白光全息的拍摄方法和实验技术。

3. 研究白光全息再现图像的性质和观察方法。

二、实验原理白光全息是一种利用白光进行全息成像的技术。

它利用白光中的多种波长进行全息记录和再现，从而实现彩色图像的立体显示。

实验原理主要包括以下几部分：1. 光的干涉：全息照相通过干涉原理记录物体的光波信息。

当物体发出的光波与参考光波相遇时，会发生干涉现象，形成干涉条纹。

2. 光的衍射：在全息再现过程中，衍射现象使得光波在特定条件下发生弯曲，从而形成立体图像。

3. 白光特性：白光是由多种波长的光混合而成，因此在全息记录和再现过程中，不同波长的光会产生不同的干涉条纹，从而形成彩色图像。

三、实验器材1. 全息实验台2. 激光器3. 分束镜4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 被摄物8. 快门9. 干板架10. 全息干板11. 显影、定影器材四、实验步骤1. 实验准备：搭建全息实验台，连接实验器材，调整光路。

2. 拍摄全息图：- 将被摄物放置在载物台上。

- 打开激光器，调整光路，使激光束分成物光束和参考光束。

- 将全息干板放置在干板架上，调整其位置，使物光束和参考光束在干板上发生干涉。

- 使用快门拍摄干涉条纹。

3. 显影和定影：将拍摄好的全息干板进行显影和定影处理。

4. 再现图像：- 使用激光器照射全息图，观察再现的立体图像。

- 调整观察角度，观察图像的立体效果。

五、实验结果与分析1. 干涉条纹：在拍摄过程中，成功记录了物体的干涉条纹，表明实验光路搭建正确。

2. 再现图像：在再现过程中，成功观察到了立体图像，表明白光全息技术能够实现彩色图像的立体显示。

3. 图像质量：观察到的立体图像清晰度较高，表明实验操作规范，实验结果良好。

六、实验总结通过本次实验，我们成功掌握了白光全息的基本原理和实验技术。

实验结果表明，白光全息技术能够实现彩色图像的立体显示，具有广泛的应用前景。

Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
第二步
制作彩虹全息图 H2 以 H1的共轭实像为“物”，
通过狭缝 S 记录彩虹全息图 H2
记录
H2
S
R1*
O’
R2
H1
再现
彩虹全息图的单色光再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用单色光再现（共轭光）
• 调整M2的位置，使参考光程和物光光程相 等。
• 参考光与物光的光强比在3:1—6:1间选择。
（3）关闭光开关，在干板架上放上全息干板， 稳定1min后利用曝光定时器控制光开关曝 光。
（4）将曝光后的全息干板在暗示进行常规的 显影、定影、水洗、干燥等处理，得一张 一张彩虹全息图。
（5）用白光源再现彩虹全息像，照明方向与 原参考光的方向一致，沿水平方向改变观 察位置，全息像的颜色将变化。垂直方向 改变观察位置，全息像将有立体感。
全反镜
物光
光程差=物光程－参考光程 物 体 全息干板
（3）使物光和参考光的光程大致相等
（4）调节物体位置，使物光和参考光的夹 角在30o~60o之间。
θ
θ=30o ~60o
移 动 物 体
（5）调节参考光与物光在全息干 版上照度比为3:1~7:1。
2、曝光
（1）遮光 （2）在盒中取出全息干（注意不要曝光）
（3）取下白屏换上全息干版，注意药膜面对着光。
（4）安静等待1到2分钟，等到整个系统稳定后，打 开曝光计时器开关进行曝光，曝光时间为数秒。
3、全息干版的冲洗
在照相暗室中，可在暗绿灯下操 作，整个过程不能用手触摸全息干版 的表面。
显影液

第1篇一、实验目的1. 了解全息投影的基本原理及其在光学领域中的应用。

2. 掌握全息投影实验的操作步骤和注意事项。

3. 通过实验验证全息投影技术的成像原理，并观察全息图像的特点。

二、实验原理全息投影是一种利用光的干涉和衍射原理，将三维物体的图像重现出来的技术。

其基本原理是：将物体发出的光与参考光（通常为激光）进行干涉，形成干涉条纹，这些条纹记录了物体的三维信息。

当参考光再次照射到干涉条纹上时，会根据条纹的信息重现出物体的三维图像。

三、实验仪器与材料1. 全息投影系统：包括激光器、全息干板、投影仪、白屏等。

2. 激光光源：He-Ne激光器。

3. 全息干板：光学密度较高的感光材料。

4. 物体：实验用的小物体（如小汽车模型、小动物模型等）。

5. 其他辅助工具：尺子、量角器、记录本等。

四、实验步骤1. 将全息干板固定在投影仪上，调整投影仪与干板之间的距离，使投影仪能够清晰地投射出物体的图像。

2. 将激光光源与全息干板对准，调整激光光源与干板之间的距离，使激光束能够垂直照射到干板上。

3. 打开激光光源，观察物体图像在干板上的成像情况，调整激光光源与干板之间的距离，使物体图像清晰。

4. 将物体放置在激光光源与干板之间，调整物体与激光光源之间的距离，使物体图像清晰。

5. 将全息干板固定在支架上，调整支架的高度，使全息干板与白屏平行。

6. 打开激光光源，观察全息图像在白屏上的成像情况，调整激光光源与白屏之间的距离，使全息图像清晰。

7. 记录实验数据，包括激光光源与干板之间的距离、物体与激光光源之间的距离、全息干板与白屏之间的距离等。

五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功实现了全息投影的成像，观察到了物体的三维图像。

2. 实验结果表明，全息投影技术能够清晰地重现物体的三维信息，具有很高的成像质量。

3. 实验过程中，我们发现调整激光光源与干板之间的距离、物体与激光光源之间的距离以及全息干板与白屏之间的距离对成像效果有重要影响。