实验报告全息干涉技术二次曝光发测量微小形变

二次曝光全息干涉法在测量技术中的应用摘要：二次曝光法即在全息光路布局中，用一张全息底片分别对变形前后的物体进行两次全息照相。

这时，物体在变形前后的两个光波波阵面相互重叠，固定在一张全息图中。

如全息图用拍摄时的参考光照明，再现的干涉条纹图即表征物体在两次曝光之间的变形或位移。

二次曝光全息干涉法是简单易行的常用方法，可获得高反差的干涉条纹图。

1 引言自激光全息术发明以来，激光全息技术的应用领域和范围不断拓展，对相关技术和行业的影响越来越大，尤其是近年来随着激光全息技术与其它学科技术的综合运用，激光全息技术更展现了它的巨大应用前景。

全息干涉测量技术是全息技术应用于实际的最早也是最主要的技术之一，它把普通的干涉测量同全息技术结合起来，有如下特点:(1)一般干涉测量只可用来测量形状比较简单的高度抛光表面的工件，而全息干涉测量能够对具有任意形状和粗糙表面的三维表面进行测量，精度可达光波波长数量级。

(2)由于全息图再现的像具有三维性质，故用全息技术就可以通过干涉测量方法从许多不同视角去观察一个形状复杂的物体，一个干涉测量全息图就相当于用一般干涉测量进行的多次观察。

(3)全息干涉测量可以对一个物体在两个不同时刻的状态进行对比，因而可以探测物体在一段时间内发生的任何改变。

这样，将此一时刻物体与较早时刻的物体本身加以比较，在许多领域的应用中将有很大优点，特别是适用于任意形状和粗糙表面的测量。

(4)全息干涉测量的不足之处是其测量范围小，仅几十微米左右。

目前，全息干涉测量技术在方法上先后发展了实时全息干涉法(单次曝光法)、二次曝光全息干涉法、时间平均全息干涉法、双波长干涉法以及双脉冲频闪全息干涉法等。

二次曝光全息干涉测量法原理简单操作方便,是测定物体微小变形的有效方法。

本文只介绍二次曝光全息干涉法的原理及应用。

2 二次曝光全息干涉法的原理及典型光路2.1二次曝光全息干涉法的原理所有干涉仪的工作原理都是比较两个或多个波面的形状。

全息技术基本原理及双曝光全息干涉计量技术在微小位移测量上的应用姓名：郭昕学号：0508138摘要：介绍了光全息的特点及技术原理，以及阴谋功用领域。

通过对悬臂梁受力前后双曝光全息图进行再现，测量出干涉条纹序数与相对应的位置坐标，进而得到微小位移。

顺带测出材料的杨氏模量。

关键词：全息技术；记录与再现；双曝光全息图；悬臂梁；微小位移1．引言40多年来，全息照相已成为信息光学最活跃的领域之一。

各种类型的全息图、全息元件和设备、全息检测方法和显示技术都到了发展；各种全息记录材料和全息产品获得了应用；越来越多的科技工作者们建立起了全息实验室，并开展了大量的学术研究和应用探索。

尤其是近十多余来，全息技术的发展使全息产品走向产业化，并开始深入到人们日常生活领域。

正如美国商务通信公司(BCC)所预测：“全息照相术正以活跃、最新和增长最快的高级技术工业之一的姿态呈现于世界。

2．光全息的技术特点及原理普通照相是根据几何光学成像原理，记录下光波的强度(即振幅)，将空间物体成像在—个平面上，由于丢失了光波的相位，以而失去了物体的三维信息。

如果能够记录物光波的振幅和相位，并在一定条件下再现，则可看到包含物体全部信息的三维像。

即使物体己经移开，仍然可以看到原始物体本身具有的全部现象、包括三维感觉和视差。

利用干涉原理，将物体发出的持定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都贮存在记录介质中，故所记录的干涉条纹图样被称为“全息图”。

当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像。

这个波前记录和重现的过程称为全息术或全息照相。

2．1 全息照相技术的特点和优越性1. 全息照相最突出的特点为由它所形成的三维形象一张全息图看上去很象一扇窗子，当通过它观看时，物体的三维形象在眼前，让人感觉到形象就要破窗而出。

如果观察者的头部上下、左右移动时，就可以看到物体的不同侧面。

所看到的整个景像是那样的逼真，完全没有普通照片给予人们的隔膜感。

全息干涉技术实验报告全息干涉技术实验报告引言全息干涉技术是一种利用光的干涉现象来记录和再现物体三维信息的技术。

它的原理是将物体的光波信息与参考光波进行干涉，通过记录干涉图案来获取物体的全部信息。

本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解全息干涉技术的原理和应用。

实验装置本次实验所用的全息干涉技术装置主要包括：激光器、分束器、物体平台、全息板、参考光源和光学元件等。

实验过程1. 准备工作：将物体放置在物体平台上，并调整好光路，确保激光器发出的光波经过分束器后能够照射到物体上。

2. 全息记录：打开激光器，使其发出的光波照射到物体上，同时打开参考光源，使其发出的光波与物体上的光波进行干涉。

通过调整光路和物体的位置，使干涉图案清晰可见。

然后，将全息板放置在干涉图案的位置，记录下干涉图案。

3. 全息再现：将已记录的全息图放置在全息装置中，照射激光光源，使光波经过全息图后形成干涉图案。

通过观察干涉图案，我们可以再现出物体的三维信息。

实验结果与讨论通过实验观察，我们可以发现全息干涉技术具有以下几个特点：1. 三维再现：全息干涉技术可以将物体的三维信息记录下来，并通过再现干涉图案来还原物体的形状和细节。

相比于传统的二维图像，全息图像更加真实和立体感强。

2. 高分辨率：全息干涉技术具有较高的分辨率，可以捕捉到物体的微小细节。

这使得它在科学研究、医学影像和工业检测等领域具有广泛的应用前景。

3. 实时观察：全息干涉技术可以实时观察物体的变化。

例如，在生物学研究中，可以通过全息干涉技术观察细胞的活动和变化过程。

4. 非接触性：全息干涉技术不需要直接接触物体，而是通过光波的干涉来记录和再现物体信息。

这在一些对物体敏感性较高的应用中具有优势，如文物保护和材料分析等。

结论通过本次实验，我们深入了解了全息干涉技术的原理和应用。

全息干涉技术以其独特的特点在科学、医学和工业等领域发挥着重要作用。

随着技术的不断发展，我们相信全息干涉技术在未来会有更广泛的应用前景。

反射镜全息 干 版图14-1实验十四 全息干涉计量实验实验目的：1. 理解全息干涉计量的基本原理2. 掌握全息干涉计量的特点和基本方法实验原理：全息干涉计量是全息应用的一个重要方面。

其计量的精度与波长同数量级。

在检验光学元件、机械工件、风洞中的气流等方面有着广泛的应用。

全息干涉的基本方法有单次曝光、二次曝光、多次曝光、连续曝光、非线性记录、多波长干涉和错位干涉等。

1. 单次曝光法单次曝光全息干涉是先记录一标准波面（或初始物光波面）的全息图，然后用被测试的物光波面和参考光同时照射全息图。

使直接透过全息图的测试物光波面与再现的标准波面（或初始物光波面）相干涉。

这样，被测试的物体可以更换，这种方法也叫做实时法。

如图14-1所示，设用参考光波()[]y x j R y x R o ,exp ),(ϕ=r 和初始物光波()[]y x j O y x o o ,e x p ),(ϕ=o 记录一张全息图。

在线性记录的条件下，全息图的振幅透射系数H o H ββτ+=，H 为曝光量，对于负片β为负值，用β'-表示，此时振幅透射系数可写为：162354 [][])(exp )(exp )(22R o o o R o o o o o o H j R O j R O R O ϕϕβϕϕβββτ--'--'-+'-=[][])(exp )(exp πϕϕβπϕϕβ---'++-'+=R o o o R o o o j R O j R O C(14-1)其中)(22o o o R O C +'-=ββ,观察时用原参考光和被测试的物光波()[]{}),(,exp ),(),(y x y x j y x O y x o o o ϕϕ∆+='o (14-2)同时照射全息图时。

全息图衍射光波为[][])2(exp )(exp )exp(22πϕϕβπϕβϕ+--'++'+=R o o o o o o R o j R O j R O j CR i [][])2(exp )(exp 2πϕϕϕβϕϕ+-∆+'+∆++R o o o o o o o j R O j CO[])(exp R 2πϕϕβ++∆'+R o o o j O (14-3)式中第一、二、三项是用参考光照明时再现的零级和正、负一级衍射像；第四、五、六项是用被测试的物光波),(y x o '照明再现的零级和正、负一级衍射像。

一、实验目的1. 理解全息干涉技术的原理和基本操作流程。

2. 掌握二次曝光全息干涉法的操作步骤。

3. 通过实验，观察并分析全息干涉条纹的形成和变化。

4. 学习全息干涉技术在微小形变测量中的应用。

二、实验原理全息干涉技术是一种利用光的干涉原理记录和再现物体光波波前信息的照相技术。

它能够记录物体光波的振幅和相位信息，从而实现物体的三维再现。

二次曝光全息干涉法是一种常用的全息干涉技术，通过在同一片感光板上分别记录同一物体变形前后的两张全息照片，来观察物体表面的微小形变。

三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 氦氖激光器3. 分束器4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 全息干板8. 显影液和定影液9. 暗房设备10. 悬臂梁四、实验步骤1. 实验准备：将全息实验台、激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台、全息干板等仪器设备安装调试好。

2. 激光束调整：调整激光器，使激光束通过分束器后分成两束，一束作为参考光束，另一束作为物光束。

3. 第一次曝光：将待测悬臂梁放置在载物台上，调整悬臂梁的位置，使其位于激光束的物光路径上。

打开激光器，对悬臂梁进行第一次曝光，记录下悬臂梁的初始状态。

4. 变形处理：在第一次曝光后，对悬臂梁施加一定的力，使其发生微小形变。

5. 第二次曝光：关闭激光器，将悬臂梁恢复到初始状态，再次打开激光器，对悬臂梁进行第二次曝光，记录下悬臂梁的变形状态。

6. 显影和定影：将全息干板放入显影液和定影液中，进行显影和定影处理。

7. 观察与分析：用激光照射全息干板，观察干涉条纹的形成和变化，分析物体表面的微小形变。

五、实验结果与分析1. 通过实验观察，可以看到全息干涉条纹的形成和变化。

当悬臂梁发生微小形变时，干涉条纹会发生相应的变化，从而反映了物体表面的形变情况。

2. 通过分析干涉条纹的疏密分布，可以计算出物体表面各点位移的大小，从而实现微小形变的测量。

3. 实验结果表明，全息干涉技术在微小形变测量中具有高精度、高分辨率的特点，是一种很有应用前景的测量技术。

一、实验目的1. 了解全息干涉计量的原理和方法；2. 掌握全息干涉仪器的操作技能；3. 学会利用全息干涉计量技术进行微小形变测量；4. 分析实验数据，验证全息干涉计量技术的可靠性。

二、实验原理全息干涉计量技术是一种利用全息照相原理，对物体表面微小形变进行测量的技术。

其基本原理是：当物体表面发生微小形变时，物体表面的反射光波与参考光波产生干涉，形成干涉条纹。

通过分析干涉条纹的变化，可以测量物体表面的形变量。

三、实验仪器与设备1. 全息干涉仪；2. 激光器；3. 全息干板；4. 物体形变装置；5. 光学显微镜；6. 数据采集与分析软件。

四、实验步骤1. 全息干涉仪的调整与使用：按照说明书调整全息干涉仪，使参考光与物光垂直照射到全息干板上。

2. 实验样品的准备：将物体形变装置固定在实验台上，确保样品表面平整、干净。

3. 全息干板的曝光与显影：将全息干板置于全息干涉仪的光路中，调整曝光时间与显影时间，使干涉条纹清晰可见。

4. 实验数据的采集与分析：利用光学显微镜观察干涉条纹，使用数据采集与分析软件对干涉条纹进行采集、处理与分析。

5. 结果验证：将实验数据与理论值进行比较，验证全息干涉计量技术的可靠性。

五、实验结果与分析1. 实验数据采集实验过程中，采集了物体形变前后的干涉条纹图像，如图1所示。

图1 物体形变前后的干涉条纹图像2. 实验数据处理与分析利用数据采集与分析软件对干涉条纹进行采集、处理与分析，得到物体形变前后的形变量，如图2所示。

图2 物体形变前后的形变量由图2可以看出，物体形变后的形变量为0.05mm，与理论值相符。

3. 结果验证将实验数据与理论值进行比较，验证全息干涉计量技术的可靠性。

实验结果表明，全息干涉计量技术可以准确测量物体表面的微小形变，具有很高的精度和可靠性。

六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了全息干涉计量的原理和方法，了解了全息干涉仪器的操作技能；2. 学会了利用全息干涉计量技术进行微小形变测量，验证了该技术的可靠性；3. 提高了实验操作能力，培养了严谨的科学态度。

第1篇一、实验目的1. 理解微小形变的概念和特点；2. 掌握利用放大原理观察微小形变的方法；3. 熟悉光学仪器在微小形变测量中的应用。

二、实验原理微小形变是指物体在受力后发生的微小尺寸变化。

由于微小形变变化幅度较小，不易直接观察，因此需要采用放大原理来观察。

本实验利用光学仪器将微小形变放大，便于观察和分析。

三、实验仪器与材料1. 光学仪器：光学显微镜、激光笔、平面镜、刻度尺；2. 实验材料：透明塑料板、重物、细线、胶水。

四、实验步骤1. 准备实验装置：将透明塑料板放在实验台上，用胶水将平面镜粘贴在塑料板上，确保平面镜与塑料板平行；2. 将激光笔对准平面镜，调整激光笔与平面镜的距离，使激光束能够垂直照射到平面镜上；3. 在平面镜的另一侧放置刻度尺，确保刻度尺与平面镜平行；4. 在平面镜与刻度尺之间放置透明塑料板，并用细线悬挂重物，使重物位于塑料板中央；5. 观察激光束在刻度尺上的光点位置，记录初始光点位置P；6. 轻轻压下重物，使透明塑料板发生微小形变，观察激光束在刻度尺上的光点位置变化，记录新的光点位置P'；7. 分析光点位置变化与微小形变的关系。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示，当重物压下时，透明塑料板发生微小形变，导致激光束在刻度尺上的光点位置发生变化；2. 通过比较光点位置变化与微小形变的关系，可以得出结论：微小形变可以通过放大原理进行观察，光学仪器在微小形变测量中具有重要作用。

六、实验讨论1. 本实验中，放大原理是通过光学仪器实现的。

光学显微镜具有高放大倍数，可以观察到肉眼难以察觉的微小形变；2. 在实验过程中，需要确保实验装置的稳定性，避免因装置振动而导致实验结果不准确；3. 实验结果表明，微小形变可以通过放大原理进行观察，光学仪器在微小形变测量中具有重要作用。

在实际应用中，可以结合其他测量方法，提高微小形变测量的精度。

七、实验结论通过本实验，我们掌握了利用放大原理观察微小形变的方法，了解了光学仪器在微小形变测量中的应用。

第1篇一、实验目的1. 理解全息照相的基本原理和过程。

2. 掌握全息照相的实验操作技术，包括光源的选择、光路的搭建、全息图的记录与再现。

3. 通过实验观察全息图的特性，如三维立体感、干涉条纹等。

4. 分析实验中可能遇到的问题及其解决方法。

二、实验原理全息照相是一种记录和再现光波波前信息的技术。

它通过将物体反射或散射的光波（物光）与参考光发生干涉，将物光波前的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在全息干板上。

当用适当的光照射全息图时，可以再现出物体的三维立体像。

全息照相的基本原理如下：1. 干涉原理：当两束相干光波相遇时，它们会相互干涉，形成明暗相间的干涉条纹。

这些条纹包含了光波的振幅和相位信息。

2. 记录原理：将物光和参考光干涉产生的干涉条纹记录在全息干板上，形成全息图。

3. 再现原理：用与参考光相干的光照射全息图，通过衍射和干涉作用，再现出物体的三维立体像。

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（7:3）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. 搭建光路：将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器按照实验要求搭建好光路。

2. 选择被摄物体：将被摄物体放置在载物台上，确保其稳定。

3. 曝光：将全息干板放置在底片夹上，调整其位置，使物光和参考光在干板上形成干涉条纹。

使用曝光定时器控制曝光时间，确保干涉条纹清晰。

4. 显影与定影：将曝光后的全息干板放入显影液和定影液中处理，使干涉条纹固定。

5. 观察与记录：观察全息图上的干涉条纹，记录其特性，如条纹间距、形状等。

五、实验结果与分析1. 干涉条纹：实验中观察到的干涉条纹清晰，表明实验操作正确。

2. 再现效果：用激光照射全息图，可以看到物体的三维立体像，说明全息照相成功。

3. 影响因素：实验中发现，光路稳定性、曝光时间、显影与定影时间等因素都会影响实验结果。

干涉法测微小量创建人：系统管理员总分：100实验目的学习掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面集合特征的方法，用劈尖的等厚干涉测量细丝直径的方法，同时加深对光的波动性的认识。

实验仪器低频信号发生器、示波器、超声声速测定仪、频率计等实验原理1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径图1.牛顿环干涉条纹的形成当曲率很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时，会产生一组以O为中心的明暗相接的同心圆环，称为牛顿环。

如图，1、2两束光的光成差22λδ+=∆，式中λ为入射光的波长，δ是空气层厚度，空气折射率1n ≈。

如果第m 个暗环处空气厚度为m δ，则有故得到：2m m λδ⋅=2、 劈尖的等厚干涉测细丝直径图2.劈尖干涉条纹的形成两片叠在一起的玻璃片，在它们的一端口夹一直径待测的细丝，于是两片玻璃之间便形成一空气劈尖。

当用单色光垂直照射时，会产生干涉现象。

因为光程差相等的地方是平行两玻璃片交线的直线，所以等厚干涉条纹是一组明暗相间的、平行于交线的直线。

设入射光波长为λ，则得到第m 级暗纹处空气劈尖的的厚度2m λ⋅=d 。

由此可知，m=0时，d=0，即在两玻璃片交线处，为零级暗条纹。

如果在细丝处呈现m=N 级条纹，则待测细丝直径2λ⋅=N d 。

实验内容1、 测平凸透镜的曲率半径 （1）观察牛顿环1） 将牛顿环仪按图3所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方，木架上的透镜要正对着钠光灯窗口，调节玻璃片角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。

图3.观测牛顿环实验装置图2） 调节目镜，看清目镜视场内的十字叉丝后，使显微镜筒下降到接近玻璃片，然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度及显微镜，使条纹更清楚。

（2）测牛顿环直径1） 使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝与标尺平行（与显微镜筒移动方向平行）。

2） 转动显微镜测微鼓轮，使显微镜沿一个方向移动，同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数，直到竖丝与第35环相切为止。

第1篇一、前言全息技术作为一种独特的成像技术，近年来在各个领域得到了广泛的应用。

我有幸参与了全息技术实验，通过亲身体验，我对全息技术的原理、应用和发展有了更深入的了解。

以下是我对全息技术实验的心得体会。

二、实验目的与原理1. 实验目的本次实验旨在让我们掌握全息照相的基本原理，了解全息技术的拍摄方法，观察物像再现现象，提高我们对光学成像技术的认识。

2. 实验原理全息技术是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。

其基本原理如下：（1）利用参考光和物光干涉，将物体光波波前的振幅和相位信息记录在感光材料上，形成全息图。

（2）再现时，利用全息图上记录的干涉条纹，通过衍射原理再现物体的三维立体像。

三、实验过程1. 实验准备实验前，我们学习了全息照相的基本原理和实验步骤，熟悉了实验仪器和设备。

2. 实验步骤（1）搭建实验装置：包括激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台、底片夹、被摄物体、全息干板等。

（2）调整光路：使激光束分成两束，一束作为参考光，另一束照射物体，反射后形成物光。

（3）拍摄全息图：将全息干板放置在物光和参考光的路径上，调整曝光时间，记录干涉条纹。

（4）显影和定影：将全息干板放入显影液和定影液中处理，得到全息图。

（5）观察再现像：用激光照射全息图，观察再现的物体三维立体像。

四、实验心得1. 全息技术的原理独特，涉及光学、数学、物理等多个学科，是一门综合性很强的技术。

2. 实验过程中，光路调整是关键。

我们需要掌握调整光路的方法，确保参考光和物光满足干涉条件。

3. 全息图的制作过程较为复杂，包括拍摄、显影、定影等多个步骤。

每一个步骤都要求我们认真操作，以确保实验成功。

4. 全息再现像具有三维立体感，能够直观地展示物体的形态。

这与普通照相有本质区别，是全息技术的独特之处。

5. 全息技术在各个领域具有广泛的应用，如防伪、艺术展示、3D显示等。

通过本次实验，我对全息技术的应用前景充满信心。

基于全息二次曝光的物体形变测量熊娟;孔银昌;邵明省【摘要】针对全息测量物体形变的缺点,采用全息二次曝光法.首先采用二次曝光法对光波初始物面与变化比较,通过干涉条纹的分布情况得到物体变化；然后用Rayleigh-Sommerfeld衍射对全息图卷积；接着为了得到高质量地反映相对变形场分布的干涉场,对移动相移进行修正,消除刚体位移和倾斜影响；最后用非线性扩散偏微分方程法抑制噪声,通过建立一个关于时间与空间变量的模型,其解作为恢复测量数据.实验仿真了全息二次曝光系统,实现不连续的相位变为连续相位,测量不同驱动电压的梁移动典型变形情况及单列曲线,得到了较满意的结果,与普通检测方法相比,该方法具有结果直接可靠、不损伤物体等诸多优点.%Aiming at the shortcomings of holographic when measuring the objects deformation, the holographic double exposure method is proposed. Firstly, double exposure method compares the initial light wave-front and its change. Analyzing the distribution of interference streak, the object change is obtained. Then, Rayleigh-Sommerfeld diffraction hologram convolution is carried out. In order to get high quality deformation field distribution, the mobile phase shift is revised to eliminate the influence of rigid displacement and tilt. Finally, using nonlinear diffusion partial differential e-quation method and setting up noise model depending on time and space,the solution of the model is solved as recovering measurement data. The simulation results realize deformation measurement,obtain satisfactory results.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2012(042)001【总页数】6页(P94-99)【关键词】全息卷积;二次曝光;相移修正;噪声抑制;形变【作者】熊娟;孔银昌;邵明省【作者单位】黄淮学院,河南驻马店463000;黄淮学院,河南驻马店463000;鹤壁职业技术学院,河南鹤壁458030【正文语种】中文【中图分类】O432.21 引言物体内部的缺陷在受到外力作用时，例如抽真空、充气加压、加热、振动、弯曲等加载方式的作用下，与缺陷对应的物体表面将产生与周围不同的局部微小变形，采用激光全息方法，将发生变形前后两个光波的波阵面记录下来进行对比观察，可确定物体表面位移的定量关系。

全息干涉计量全息干涉现象是人们在全息照相实践中发现的。

全息干涉计量双曝光法，即实时全息干涉计量法，在精密测量，无损检测，动态监控，生物技术等方面有着广泛的应用前景。

全息干涉计量又是科学技术上的一个新领域，涉及诸多相关学科技术。

本实验，光源采用连续波工作的激光器，摄取和再现被计量或监控物的静态形变状态。

重点了解全息双曝光技术的基本原理，主要特征和操作要领。

一、实验目的1．了解全息干涉计量的原理，有关应用及特点。

2．掌握全息干涉计量的双曝光法。

二、实验原理、应用及特点全息干涉计量是全息照相技术目前应用最广泛的应用领域之一。

它的基本原理是：借助全息干涉测量确定物体表面上的静态与动态的形变。

就是，将没有形变的物体表面形状在第一次曝光中记录在一张全息图上，再将变形的该物体的表面形状在第二次曝光中记录在同一张全息图上。

这种方法我们称为双曝光法。

在全息图再现时就必定同时出现两个有细微差异的物体表面图象。

在全息图上衍射的光互相重叠，并产生肉眼可见的干涉条纹，这些干涉条纹就是衡量物体表面形变的尺度。

利用全息干涉图能够记录物光相位的变动和光程的变动。

要是在形变的测量中，折射率是常数，光程的变动是由几何光程的变化而产生的干涉条纹。

但也可以反过来，使几何光程为常数，折射率变化。

具体操作可以这样来做，例如，将一物体放到一个玻璃容器中。

在做两次曝光时变换填充于容器内的气体，或改变压力（加温）。

这样，就会产生间隔可调的等高线；同样也可利用发射两种不同波长的一台激光器来达到。

在前面介绍的一个物体处在两种状态下通过两次曝光被记录在同一张感光材料上，物像再现时把这些变化状态同时再现出来。

在静态形变状态下光源可以采用连续波工作的激光器，而在动态形变一般就必须采用脉冲激光器。

下面再介绍全息干涉计量另一种叫瞬时观察法（实时法）。

在这种方法中是将初始状态物体利用全息技术拍摄下来，在经光化学显影、定影之后，将感光版再极精确地放回到原拍摄位置上，或将感光材料留在原处实现使显影、定影。

全息照相实验报告程子豪12 少年班01一、实验目的：1．了解全息照相记录和再现的基本原理和主要特点；2．学习全息照相的操作技术；3．观察和分析全息图的成像特性。

二、实验原理：全息照相原理的文字表述：普通照相底片上所记录的图像只反映了物体上各点发光（辐射光或反射光）的强弱变化，显示的只是物体的二维平面像，丧失了物体的三维特征。

全息照相则不同，它是借助于相干的参考光束和物光束相互干涉来记录物光振幅和相位的全部信息。

这样的照相把物光束的振幅和相位两种信息全部记录下来，因而称为全息照相。

全息照相的基本原理早在1948年就由伽伯（D. Gabor）发现，但是由于受光源的限制（全息照相要求光源有很好的时间相干性和空间相干性），在激光出现以前，对全息技术的研究进展缓慢，在60年代激光出现以后，全息技术得到了迅速的发展。

目前，全息技术在干涉计量、信息存储、光学滤波以及光学模拟计算等方面得到了越来越广泛的应用。

伽伯也因此而获得了1971年度的诺贝尔物理学奖。

全息照相在记录物光的相位和强度分布时，利用了光的干涉。

从光的干涉原理可知：当两束相干光波相遇，发生干涉叠加时，其合强度不仅依赖于每一束光各自的强度，同时也依赖于这两束光波之间的相位差。

在全息照相中就是引进了一束与物光相干的参考光，使这两束光在感光底片处发生干涉叠加，感光底片将与物光有关的振幅和位相分别以干涉条纹的反差和条纹的间隔形式记录下来，经过适当的处理，便得到一张全息照片。

具体来说，全息照相包括以下两个过程：1、波前的全息记录利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布，这就是波前的全息记录。

通过干涉方法能够把物体光波在某波前的位相分布转换成光强分布，从而被照相底片记录下来，因为我们知道，两个干涉光波的振幅比和位相差决定着干涉条纹的强度分布，所以在干涉条纹中就包含了物光波的振幅和位相信息。

典型的全息记录过程是这样的：从激光器发出的相干光波被分束镜分成两束，一束经反射、扩束后照在被摄物体上，经物体的反射或透射的光再射到感光底片上，这束光称为物光波；另一束经反射、扩束后直接照射在感光底片上，这束光称为参考光波。

全息干涉技术实验报告全息干涉技术实验报告概述：全息干涉技术是一种利用光的干涉原理来记录和再现物体三维信息的先进技术。

本实验旨在通过实际操作，深入了解全息干涉技术的原理、应用和局限性。

一、实验仪器和材料：1. 全息干涉实验装置：包括激光器、分束器、反射镜、全息板等。

2. 实验样品：选择适合的物体，如硬币、玻璃球等。

二、实验步骤：1. 搭建全息干涉实验装置：按照实验指导书上的示意图，将激光器、分束器、反射镜等组装起来。

2. 准备全息板：将全息板放置在适当的位置上，确保其与激光器的光线垂直。

3. 调整实验装置：通过调整反射镜的位置和角度，使得激光器的光线能够正确地照射到全息板上。

4. 拍摄全息图：将实验样品放置在全息板的一侧，打开激光器，让激光光束照射到样品上，然后将激光光束经过样品的散射光与参考光束进行干涉，形成全息图。

5. 处理全息图：将全息图进行显影、固定等处理，使其能够稳定地保存下来。

6. 再现全息图：将处理好的全息图放置在实验装置上，通过照射激光光束，将全息图中的三维信息再现出来。

三、实验结果与分析：通过实验，我们成功地制作了全息图，并且实现了对全息图中三维信息的再现。

在再现的过程中，我们发现全息图所呈现的物体具有立体感，可以从不同角度观察到物体的不同部分，这正是全息干涉技术的特点所在。

然而，全息干涉技术也存在一些局限性。

首先，全息图的制作过程相对复杂，需要精确的操作和调整，对实验人员的要求较高。

其次，全息图的再现需要较为强大的激光器，这对于实际应用来说可能会增加成本和难度。

此外，全息图的再现效果也会受到环境光的干扰，需要在较为理想的实验条件下进行。

四、应用前景：尽管全息干涉技术存在一些局限性，但其在科学研究、工程设计等领域具有广阔的应用前景。

例如，全息干涉技术可以用于三维成像、光学计算、光学存储等方面。

在医学领域，全息干涉技术可以应用于显微镜成像、医学诊断等方面。

此外，全息干涉技术还可以用于安全防伪、艺术创作等领域。

收稿日期:2008205221作者简介:邹　凯(19752),男,四川南充人,讲师,硕士,主要从事衍射光学、信息光学的研究.文章编号:100025862(2008)0620720204二次曝光法测量物体位移和形变的改进邹　凯(泸州医学院生物医学工程系,四川泸州　646000)摘要:提出一种单灵敏度下的二次曝光测位移.它把通常数字全息测量位移或形变中采用的平行参考光改为点源参考光,在一个观察方向上记录两张数字全息图,对应于物体位移前后的状态,并计算出它的离面位移和面内位移.关键词:无损检测;数字全息;二次曝光;点光源中图分类号:O 432.2 文献标识码:A全息干涉计量在无损检测中有着广泛的应用,其中的二次曝光法测物体的位移和形变是最基本的技术.传统的光学二次曝光法,是通过条纹分析得到物体变化前后的相位差,从而求得位移等形变信息[123].计算机辅助测量是相干检测的一个发展方向,通常是用CC D 扫描记录全息图在光路中所再现的干涉条纹,即条纹自动判读,它较之于原来的人工判读有了很大的改进,但分析的原理基本不变,更重要的是,仍然受到要对干版进行湿化学处理的限制.近年来发展的数字全息技术,没有全息干版的湿处理过程,记录和再现都跟计算机紧密结合,在实现相干检测的自动化方面较为方便[429].在对二次曝光法测量物体的位移和形变的基本原理做分析的基础上,结合数字全息在位移和形变中的应用,并提出了一种二次曝光测量物体位移的改进方法.1　1　位移矢量与位相关的关系二次曝光法是同一张底片在两个不同时刻分别记录物体形变前后两个状态的全息图,经化学处理后,在原参考光照明下重现时,不同时刻记录的两个物像被同时叠加在一起,发生干涉[122].假设形变前后,两个物光波表示为u 1=u 06n p =1e i Ψp ,u 2=u 06n p =1e i (Ψp +φp ),其中φp =2πλ(K 2-K 1)・d p ,(1)是表示物点p 因形变或位移所引入的相位,d p 是位移,K 1和K 2分别称为照明矢量和观察矢量,如图1所示.当这两个物光波同时被再现,其干涉条纹的强度为I =(u 1+u 2)(u 1+u 2)3=u 206p 6q[e i (Ψp -Ψq )+e i (Ψ′p -Ψ′q )+2cos (Ψp +φp -Ψq )]=2u 20[n +6n p =1cos (φp )]+u 206p 6p ≠q[e i (Ψp -Ψq )+e i (Ψ′p -Ψ′q )+2cos (Ψp +φp -Ψq )],其中,第一项是位移前后同一个物点p 的干涉强度,第二项(交叉项)是物点对其它物点的干涉强度.由于Ψp 和Ψq 包含随机相位,在观察面上这些点的平均强度为零,上式可化简为〈I 〉=2u 20n[1+cos (φp )],(2)第32卷第6期2008年12月　江西师范大学学报(自然科学版)JOURNA L OF J I ANG XI NORM A L UNI VERSITY (NAT URA L SCIE NCE )V ol.32N o.6　Dec.2008当φp =2n π时,条纹的强度最大是4u 20n ,当φp =(2n +1)π时,条纹的强度最小是0.令S =K 2-K 1,称为灵敏度矢量,它是由光路的几何参数决定的,由(1)式和(2)式可得S p ・d p =N λ=λ2πφp ,(6)图2　相对条纹N 可以是小数.d p 是位移矢量,要得到它的3个分量,至少需要3个独立的灵敏度矢量S p 才能求解.通常,求解条纹的级数N 有一定难度,假设观察平面上某一条纹对应于坐标为r 0的条纹级数为N (r 0),另一点的条纹记为N (r ),如图2所示,把它用泰勒展开为N (r )=N (r 0)+5N 5x i (x i -x 0i )+5N 5x 2i(x i -x 0i )2+…(4)其中x i -x 0i 代表r -r 0的分量,i =1,2,3.如果忽略高阶项,(4)式简化为ΔN =N (r )-N (r 0)=5N 5x i(x i -x 0i ).设相邻两个条纹沿x i 轴的间距是Δx i ,如图3所示,则有5N 5x i Δx i=1,(5)图3　条纹间距于是r 点相对于r 0点的相对条纹数ΔN 便可求出.显然r 0相对自身的相对条纹数为零.由(3)式可得S 1xS 1y S 1z -1S 2x S 2y S 2z -1…………S rx S ry S rz -1d x d yd z N λ0=　0ΔN 2…ΔN r ,为了求位移矢量d p ,至少测量次数r 要大于4次.若(3)式两边对坐标求偏导可得λ5N 5x i =5S 5x i ・d p +S ・5d p 5x i =λ2π・5φp 5x i ,(6)把(5)式代入(6)式得λΔx i =5S 5x i ・d p +S ・5d p 5x i,这样,通过条纹间距Δx i 也可求得物体的位移d p 和条纹的梯度5d p /5x i .2　二次曝光法的位移和应变测量的改进图4　测量应变的光路传统的数字全息测量物体的位移和应变,都是采用多灵敏度下的二次曝光法,这使得实验较为复杂,记录时间较长,不利于测量迅速变化物体[10211].为了使实验设备更简单,光路更简洁,实验手续更方便,在更短的时间内记录两张数字全息图(二次曝光),可对上述方法进行简化.由(6)式可以看出,若灵敏度矢量是恒矢量,则(6)式可简化为S ・5d /5x i =λ/2π・5φ/5x i ,(7)便可求位移的梯度.若位移的梯度5d/5x i 为零,则(6)式可简化为5S 5x i ・d =λ2π・5φ5x i可用于位移的测量.2.1　二次曝光法测量物体应变的初步改进物体的法线方向上记录两张数字全息图求出物体应变的方127第6期邹　凯:二次曝光法测量物体位移和形变的改进法的光路如图4所示,采用的是离轴光路,这有利于对迅速变化物体的记录.在法向(Z 轴)上记录两张数字全息图h 1(x ,y )和h 2(x ,y ),分别对应于物体形变前后的状态,并重建出它的物光波u 1(ζ,η)和u 2(ζ,η),这两个物光波有如下关系u 2(ζ,η)=u 1(ζ,η)e i φ(ζ,η),其中<(ζ,η)=2πλω(ζ,η)是物体形变前后的相位差,ω(ζ,η)跟物体的位移有关.用u 2(ζ,η)的共轭乘以u 1(ζ,η),得Ψ(ζ,η)=u 2(ζ,η)3u 1(ζ,η)=|u 1(ζ,η)|2e -i φ(ζ,η).用数值计算的方法在计算机中对Ψ(ζ,η)进行复振幅位移Ψ(ζ+δζ,η+δη)=|u 1(ζ+δζ,η+δη)|2e -i φ(ζ+δζ,η+δη),用Ψ(ζ,η)的共轭乘以Ψ(ζ+δζ,η+δη)得Ω(ζ,η)=|u 1(ζ+δζ,η+δη)|2|u 1(ζ,η)|2e -i [φ(ζ+δζ,η+δη)-φ(ζ,η)]=|u 1(ζ+δζ,η+δη)|2|u 1(ζ,η)|2e i Δ<(ζ,η),其中,Δφ(ζ,η)=2πλ[ω(ζ+δζ,η+δη)-ω(ζ,η)]≈2πλ(5ω5ζδζ+5ω5η)=2πλ(S 5d 5ζδζ+S 5d 5ηδη)=a tan Im [Ω(ζ,η)]Re [Ω(ζ,η)],(8)其中S 是灵敏度矢量,由于θ很小,S 的方向近似平行于Z 轴,大小约为2L.由(8)式,通过改变δζ和δη的大小和正负,便可得到不同方向的5d 5ζ和5d 5η.采用平移复振幅Ψ(ζ,η),虽然并没有从根本上增加信息量,但它带来的好处是能得到不同方向的相位变化和相应的应变.2.2　二次曝光法测量物体位移的进一步改进图5　位移的测量光路对于上面的改进,照明光采用的是平行光,观察方向是在Z 轴方向上,它带来的好处是灵敏度矢量便于计算,只有一个,且方向近似平行于Z 轴,即S =s z ,它可用于离面位移的测量,但不能用于测量面内位移.为了解决这个问题,可采用球面光照明,用于离面和面内位移的测量.光路如图5所示,照明光采用的是点源,位于Z 轴上,观察面在点源的共轭位置(像平面)上.记录方法是在Z 轴上记录两张数字全息图.在菲涅耳近似下,灵敏度矢量的3个分量可表示为:S ζ=ζ22L ,S η=-η22L ,S z=L.假设物体只发生位移(包括平动和转动),没有发生应变(此处指5d 5ζ,5d 5η和5d 5z 都为零).由(7)式可得d ζ5S ζζ=-d ζζL =λ2π5φζ,d η5S n η=-d ηηL =λ2π5φη,其中,φ是指物体形变前后的相位变化,它可从两张数字全息图重建出各自的相位获得.由(8)式,便可算得面内位移d ζ和d η.把条纹方程写为S ζd ζ+S ηd η+S z d z =λ2π・φ,把求得的面内位移d ζ和d η代入上式,可求得离面位移d z .3　小结不管是光学二次曝光测位移和形变还是数字全息测位移和形变,其都有产生的实验光路复杂,设备要求高等问题,提出了一种易与数字全息结合,又便于测量的测位移方法———单灵敏度下的二次曝光测位移.它把通常数字全息测量位移或形变中采用的平行参考光改为点源参考光,在一个观察方向上记录两张数字全息图,对应于物体位移前后的状态,简化了测量方法,实现了相干检测的自动化的方便化.227江西师范大学学报(自然科学版)2008年参考文献:[1]于美光.光全息学及其应用[M].北京:北京理工大学出版社,1996:3802430.[2]维斯特.全息干涉度量学[M].北京:机械工业出版社,1984.[3]黄水花,何焰兰,雷菁,等.位相物体激光全息二次曝光法无损检测[J ].应用光学,2006,27(4):3192322.[4]Isao T akahashi ,T akanori N omur ,Y oshiharu M orim oto ,et al.deformation by holographic inter ferometry[C].US A :Proc of SPIE ,2003:5264.[5]Pedrini G,Alexeenko I.M iniaturized optical system based on digital holography[C].US A :Proc of SPIE ,2004:5503.[6]Madams ,kreis T ,Juptner W.Pattcle measurement with digital holography[C].US A :Proc of SPIE ,1999:38243.[7]Werner Juptner ,Christoph v on K opulow.Digial holgraphy and its application for microsystems inspection[J ].电子快报,2006(1):72277.[8]周文静,彭娇.基于数字全信息技术的变形测量[J ].光学精密工程,2005,13(1):46251.[9]陆志文.基于数字全信息的计算机再现和变形测量技术[D].上海:上海大学,2005.[10]Mendoza Santoy o F ,Pedrini G,Schedin S et al.Multi 2pulsed digital holography applied to full 3D measurements of dynamic events[C].US A :Proc of SPIE for Opt Eng ,2001,4420:1322138.[11]Pedrini G,T iziani H I.Quantitative evaluation of tw o 2dimensional dynamic deformations using digital holography[J ].Optics &Laser T ech 2nolgy ,1997,29(5):2492256.Improvement by Double Exposure Measure Displacementand Deformation of ObjectsZ OU K ai(Department of Biomedical Engineering ,Luzhou M edical C ollege ,Luzhou S ichuan 646000,China )Abstract :A method of single sensitivity is proposed to the displacement ’s measurement of double exposure.S potlight is used instead of parallel light which is usually used in the digital holography measurement of displacement or deformation ,in a direction of observation tw o digital holograms corresponding to the status of objects before and after displacement are recorded ,and calculation of its displacement from the surface and in 2plane displacement is done.K ey w ords :nondestructive test ;digital holography ;double exposure ;spotlight(责任编辑:冉小晓)327第6期邹　凯:二次曝光法测量物体位移和形变的改进。

北航物理实验研究性报告全息照相与全息干涉法实验的误差分析与改进方法、目录摘要 (2)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1.全息照相： (3)（1）透射式全息照相 (3)（2）反射式全息照相 (5)2.两次曝光法测定金属的弹性模量： (6)三、实验仪器 (9)注意事项： (9)四、实验步骤 (9)1、全息照片的拍摄和全息像的再现 (9)2、二次曝光法测定铝板的杨氏模量 (10)五、数据记录与处理 (11)1、原始数据记录 (11)2、数据处理 (11)六、结果分析 (13)1、误差分析 (13)2、改进建议 (17)3、感想体会 (18)七、参考资料 (19)摘要本报告对全息照相和全息干涉法实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍，并对实验数据进行处理以及误差估算。

通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算，探究如何更好地完成本实验，使之呈现更加清晰的图像以及提高精度的方法，从而深入理解实验，最后说明实验的收获与感想。

一、实验目的1、了解全息照相的基本原理，熟悉反射式全息照相与透射式全息照相的基本技术和方法；2、掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能；3、学习用二次曝光法进行全息干涉测量，并以此测定铝板的弹性模量；4、通过全息照片的拍摄和冲洗，了解有关照相的一些基础知识。

二、实验原理1.全息照相：全息照相所记录和再现的是包括物光波前的振幅和位相在内的全部信息。

但是，感光乳胶和一切光敏元件都只对光强敏感，不能直接记录相位，从而借助一束相干参考光，通过拍摄物光和参考光之间的干涉条纹，间接记录下物光的振幅和位相信息，然后使照明光按一定方向照射到全息图上，通过全息图的衍射再现物光波前，这时人眼便能看到物体的立体像。

根据记录光路的不同，全息照相又分为透射式全息和反射式全息，若物光和参考光位于记录介质（干板）的同侧，则称为透射全息；若物光和参考光位于记录介质的异侧，则称为反射全息。

（1）透射式全息照相1)投射全息的记录两束平行光的干涉将感光板垂直于纸面放置，两书相干平行光o、r按照图1所示方向入射到感光板上，他们与感光板法向夹角分别为o ϕ和r ϕ，并且o 光中的两条光线1、2与r 光中的两条光线'1和'2在A 、O 两点相遇并相干，于是在垂直于纸面方向产生平行的明暗相间的干涉条纹，亦即在感光板上形成一个光栅。

第1篇一、实验目的1. 理解全息干涉测量原理，掌握其基本操作步骤。

2. 学习使用全息干涉测量技术进行物体形变和位移的测量。

3. 分析实验数据，验证全息干涉测量技术的准确性和可靠性。

二、实验原理全息干涉测量技术是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。

其基本原理是利用参考光束和物光束的干涉，将物体的光波信息记录在全息干板上，通过再现光束照射全息干板，可以得到物体的三维图像。

实验中，我们使用二次曝光法进行全息干涉测量。

具体步骤如下：1. 将物体放置在载物台上，调整激光器和分束镜，使激光束分为两束：参考光束和物光束。

2. 首先记录物体的初始状态，即物体未发生形变时的全息图像。

3. 对物体施加外力，使其发生形变，再次记录物体的全息图像。

4. 通过再现光束照射全息干板，观察再现的干涉条纹，分析物体形变情况。

三、实验仪器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. 全息干板8. 显影及定影器材9. 凸透镜全息照相四、实验步骤1. 将全息干板放置在载物台上，调整激光器和分束镜，使激光束分为两束：参考光束和物光束。

2. 调整扩束镜，使激光束在载物台上形成圆形光斑。

3. 调整反射镜，使参考光束照射到全息干板上。

4. 将物体放置在载物台上，调整物体位置，使物光束与参考光束发生干涉。

5. 使用相机拍摄干涉条纹，记录物体的初始状态。

6. 对物体施加外力，使其发生形变。

7. 再次调整物光束，使参考光束和物光束发生干涉。

8. 使用相机拍摄干涉条纹，记录物体形变后的状态。

9. 通过再现光束照射全息干板，观察再现的干涉条纹，分析物体形变情况。

五、实验结果与分析实验中，我们选择了不同形状和尺寸的物体进行全息干涉测量，得到了一系列干涉条纹。

通过对干涉条纹的分析，我们可以得到物体形变和位移的信息。

1. 干涉条纹的间距反映了物体形变的大小。

当物体形变较大时，干涉条纹间距较大；当物体形变较小时，干涉条纹间距较小。

全息二次成像法测量微小位移摘要：本文应用全息二次成像法的原理，测量了微米量级的位移。

在同一参考光照射下，发生微小位移前后的硬币在同一张干板上先后二次曝光，经显影、定影处理产生干涉条纹光栅，再用同一参考光在该干涉条纹光栅上衍射再现出前后两次物像的干涉图。

测量出干涉条纹序数与光路的几何参数，进而计算得到微小位移的数值。

关键词:全息技术；二次成像法；级数；干涉条纹；微小位移1.引言全息技术自发明至今已有40年有余，经历了以下四个发展阶段：第一阶段是利用汞灯记录的同轴全息图；第二阶段是用激光记录和再现离轴的全息图；第三阶段是激光记录白光再现的全息图；第四阶段是激光记录数字再现。

现已成为信息光学最活跃的领域之一。

[1]作为一项的集成像及测量为一体的新兴技术，它与普通的照相相比，具有很大的优势。

第一，普通照相是根据几何光学成像原理，仅记录了发光物体的光强信息，展示的只是平面图像，其不包括物体的相位信息。

第二，与普通照相技术不同的是全息技术所成的像是一幅三维的像，它不仅包含物体的振幅信息，还包含了物体的相位信息，且在特定的条件下，即使原物体被移走，我们仍然可以看到物体的全部信息。

第三，其优势还在于全息像具有弥漫性，当我们的全息像被打碎时(碎片不是很小)，我们仍可以捡其中的一块在参考光下看到物体的像。

第四，全息图还具有可多重记录的特点，即，我们记录和再现全息图时，记录时的物光及参考光、再现光必须一一对应。

如果再现光与原参考光差别太大，会导致我们看不到与原物体相同的像。

当入射角发生变化时全息像的清晰度也将发生变化，比如说清晰度会降低；入射角稍稍变大时，全息图会变得不清晰，甚至看不见，由此可以在同一张全息干板上记录同一物体的多个全息图。

除此之外，全息图还可同时得到实像和虚像，实像可以用光屏来接收，而虚像则不能，这与基础光学中关于实像和虚像的描述并不相悖。

这是全息照相与普通照相技术的重大差别之一，这也正是全息照相的优势所在。

北航物理实验研究性报告全息照相与全息干涉法实验的误差分析与改进方法第一作者：学号：第二作者：学号：目录摘要 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1. 全息照相： (3)（1）透射式全息照相 (4)（2）反射式全息照相 (5)2. 两次曝光法测定金属的弹性模量： (7)三、实验仪器 (9)注意事项： (9)四、实验步骤 (10)1、全息照片的拍摄和全息像的再现 (10)2、二次曝光法测定铝板的杨氏模量 (11)五、数据记录与处理 (11)1、原始数据记录 (11)2、数据处理 (11)六、结果分析 (14)1、误差分析 (14)2、改进建议 (17)3、感想体会 (18)七、参考资料 (20)摘要本报告对全息照相和全息干涉法实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍，并对实验数据进行处理以及误差估算。

通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算，探究如何更好地完成本实验，使之呈现更加清晰的图像以及提高精度的方法，从而深入理解实验，最后说明实验的收获与感想。

一、实验目的1、了解全息照相的基本原理，熟悉反射式全息照相与透射式全息照相的基本技术和方法；2、掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能；3、学习用二次曝光法进行全息干涉测量，并以此测定铝板的弹性模量；4、通过全息照片的拍摄和冲洗，了解有关照相的一些基础知识。

二、实验原理1.全息照相：全息照相所记录和再现的是包括物光波前的振幅和位相在内的全部信息。

但是，感光乳胶和一切光敏元件都只对光强敏感，不能直接记录相位，从而借助一束相干参考光，通过拍摄物光和参考光之间的干涉条纹，间接记录下物光的振幅和位相信息，然后使照明光按一定方向照射到全息图上，通过全息图的衍射再现物光波前，这时人眼便能看到物体的立体像。

根据记录光路的不同，全息照相又分为透射式全息和反射式全息，若物光和参考光位于记录介质（干板）的同侧，则称为透射全息；若物光和参考光位于记录介质的异侧，则称为反射全息。