全息摄影实验实验报告
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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。
全息摄影实验实验报告全息摄影实验实验报告摘要:本实验旨在通过全息摄影技术,将三维物体的信息以全息图的形式记录下来,并通过光的衍射原理进行重建。
实验结果表明,全息摄影技术具有较高的重建准确性和图像质量。
引言:全息摄影是一种记录并再现物体三维信息的技术。
与传统摄影不同,全息摄影利用光的干涉和衍射原理,记录下物体的全部信息,包括物体的形状、大小、颜色等。
全息摄影技术在科学研究、艺术创作等领域具有广泛的应用前景。
本实验将通过搭建全息摄影实验装置,探究全息摄影技术的原理和应用。
实验材料与方法:材料:激光器、全息板、物体样品、光源、照相机等。
方法:1. 搭建实验装置:将激光器、全息板、物体样品、光源和照相机依次放置在光学台上。
2. 调整光路:通过调整激光器的位置和方向,使激光光束垂直射向全息板。
3. 拍摄全息图:将物体样品放置在激光器和全息板之间,保证物体样品与全息板之间的距离适当。
4. 开启光源:将光源打开,照亮物体样品,使激光光束照射到物体上。
5. 拍摄全息图:通过照相机拍摄全息图,并保证照相机的位置稳定。
6. 显示全息图:将全息板放置在光源下,使光线通过全息板,观察全息图的重建效果。
实验结果与分析:经过实验操作,我们成功地拍摄到了全息图,并进行了重建。
在重建过程中,我们观察到了全息图的特点和效果。
全息图具有真实的三维效果,能够清晰地显示出物体的形状和细节。
与传统的二维图像相比,全息图更加真实、立体,给人一种身临其境的感觉。
全息摄影技术的原理是利用光的干涉和衍射现象。
当激光光束照射到物体上时,光线会被物体反射、散射和折射。
其中一部分光线经过全息板时,会发生干涉和衍射现象,形成干涉条纹。
全息板将这些干涉条纹记录下来,形成全息图。
当光线再次通过全息板时,根据光的衍射原理,干涉条纹会重新产生,从而实现全息图的重建。
全息摄影技术具有广泛的应用前景。
在科学研究领域,全息摄影可以用于记录和分析微小的物体结构,如细胞、分子等。
一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理及其应用领域。
2. 掌握全息照相的拍摄方法和实验技术。
3. 通过实验观察全息图的记录和再现过程,理解全息成像的原理。
4. 分析实验结果,探讨全息照相技术的优缺点及其在相关领域的应用前景。
二、实验仪器1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 高频滤波器4. 扩束透镜(两个)5. 分束器6. 反射镜(两个)7. 全息型干版8. 显影液和定影液9. 暗房设备三、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理进行三维成像的技术。
其基本原理如下:1. 全息记录:将物体发出的光波(物光波)与参考光波进行干涉,在感光材料(全息干版)上记录下干涉条纹,这些条纹称为全息图。
2. 全息再现:将全息图置于适当的照明条件下,通过衍射原理,使全息图中的干涉条纹重新产生干涉,从而再现物体的三维图像。
四、实验步骤1. 搭建实验装置:按照实验原理图搭建全息照相实验装置,包括光源、分束器、反射镜、扩束透镜、全息干版等。
2. 拍摄全息图:将物体放置于全息干版前,调整光源和反射镜的位置,使物光波和参考光波进行干涉。
使用相机拍摄干涉条纹,得到全息图。
3. 冲洗全息图:将拍摄得到的全息图放入显影液中浸泡,待显影完成后,取出放入定影液中定影。
4. 观察全息再现:将冲洗好的全息图放置于适当的位置,调整光源和反射镜的位置,观察全息再现的物体图像。
五、实验结果与分析1. 全息图的记录:通过实验,成功记录了物体的全息图,观察到的干涉条纹清晰可见。
2. 全息图的再现:调整光源和反射镜的位置后,成功再现了物体的三维图像,观察到的图像具有立体感和真实感。
六、实验总结1. 全息照相技术具有记录物体三维信息的能力,能够再现物体的立体图像,具有广泛的应用前景。
2. 全息照相实验操作较为复杂,需要精确控制实验装置和光源,才能获得高质量的全息图。
3. 全息照相技术在光学、医学、生物、材料等领域具有广泛的应用,如全息存储、全息显示、全息测量等。
---全息照相实验报告一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理,包括干涉和衍射原理。
2. 掌握全息照相的实验操作步骤,包括光路调节、曝光控制等。
3. 学习制作像面全息图,并观察再现像的特点。
4. 比较像面全息图与普通三维全息图的不同之处。
二、实验原理全息照相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。
它通过将物体反射或散射光(物光)和参考光发生干涉,将来自物体的光波波阵面(物光波前)的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在感光的全息干板上。
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。
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. 底片夹8. 被摄物体9. 全息干板10. 显影及定影器材11. 凸透镜全息照相四、实验步骤1. 调节光路:将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等按照全息照相实验的要求进行调节,确保光路正确。
2. 安装全息干板:将全息干板固定在载物台上,调整其位置和角度,使物光和参考光能够同时照射到干板上。
3. 曝光:控制曝光时间,使物光和参考光在干板上形成干涉条纹。
4. 显影和定影:将曝光后的全息干板放入显影液和定影液中进行处理,使干涉条纹固定在干板上。
5. 观察再现像:将处理好的全息干板放置在适当位置,用激光照射,观察再现像的特点。
五、实验结果与分析1. 成功制作了像面全息图,并观察到了再现像。
2. 比较了像面全息图与普通三维全息图的不同之处,发现像面全息图具有更加逼真的三维效果。
3. 分析了实验过程中可能出现的误差,并提出了改进措施。
六、结论通过本次实验,我们掌握了全息照相的基本原理和实验操作步骤,成功制作了像面全息图,并观察到了再现像。
实验结果表明,全息照相技术具有广阔的应用前景,可以用于光学信息存储、光学成像等领域。
---这份实验报告仅供参考,您可以根据实际情况进行修改和补充。
第1篇一、实验目的1. 理解激光全息摄影的基本原理和过程。
2. 掌握激光全息摄影的实验操作步骤。
3. 学习全息图的制作与再现技术。
4. 分析实验结果,探讨影响全息摄影质量的因素。
二、实验原理全息摄影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。
它通过记录物体反射或透射光波的振幅和相位信息,实现对物体三维形状的完整记录。
激光全息摄影实验主要包括以下步骤:1. 激光器发射激光束,分为两束:一束为参考光束,另一束为物光束。
2. 物光束照射到被摄物体上,反射光与参考光在感光胶片上发生干涉,形成干涉条纹。
3. 干涉条纹记录在感光胶片上,形成全息图。
4. 用激光照射全息图,再现出被摄物体的三维图像。
三、实验仪器与材料1. 激光器:半导体激光器2. 分束器:分束比为1:13. 反射镜:平面镜、球面镜4. 扩束镜:Fθ镜5. 全息干板:光敏胶片6. 显影液、定影液、清水7. 实验台、载物台、支架等四、实验步骤1. 将全息干板固定在支架上,确保其垂直于激光束。
2. 调整激光器,使激光束通过分束器分为两束,一束为参考光束,另一束为物光束。
3. 调整反射镜,使参考光束照射到被摄物体上,反射光与物光束发生干涉。
4. 将全息干板放置在干涉光场中,记录干涉条纹。
5. 暗室条件下,将全息干板显影、定影,得到全息图。
6. 用激光照射全息图,观察再现的三维图像。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,通过调整激光器、反射镜和全息干板的位置,可以得到清晰的全息图。
2. 全息图上显示的干涉条纹密度和清晰度反映了实验操作的准确性。
3. 通过观察再现的三维图像,可以验证实验结果的正确性。
4. 影响全息摄影质量的因素包括:激光束的稳定性、全息干板的质量、实验操作技巧等。
六、实验总结本次实验成功完成了激光全息摄影的实验操作,掌握了全息摄影的基本原理和实验技术。
通过实验,我们了解到全息摄影在记录和再现物体三维形状方面的独特优势,为今后在相关领域的研究和应用奠定了基础。
实验名称:全息照相实验实验日期:____年__月__日实验地点:____实验室实验人员:____(姓名),____(学号),____(班级)指导教师:____(姓名)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. 掌握全息照相的拍摄方法和实验技术。
3. 学习如何记录和再现物体的三维图像。
4. 分析全息图的成像质量,探讨影响全息图效果的因素。
二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录和再现物体光波波前信息的照相技术。
其基本原理如下:1. 参考光束与物光束的干涉:实验中,使用激光器产生相干光束,通过分束镜分为两束,一束作为参考光束,另一束照射到被摄物体上,形成物光束。
2. 干涉条纹的形成:物光束与参考光束在空间中相遇,发生干涉,形成干涉条纹。
这些干涉条纹记录了物体的三维信息。
3. 全息图的记录:干涉条纹通过全息干板记录下来,形成全息图。
4. 全息图的再现:将全息图置于合适的位置,用参考光束照射,通过衍射现象,再现出物体的三维图像。
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. 被摄物体8. 全息干板9. 显影及定影器材10. 曝光定时器四、实验步骤1. 将全息实验台调整至合适的位置,确保激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器安装正确。
2. 将被摄物体放置在载物台上,调整其位置,确保物体与激光束的垂直距离适中。
3. 打开激光器,调整分束镜、反射镜、扩束镜等仪器的位置,使参考光束和物光束相互干涉。
4. 将全息干板放置在记录位置,调整曝光时间,确保干涉条纹清晰可见。
5. 关闭激光器,取出全息干板,进行显影和定影处理。
6. 将处理好的全息图置于合适的位置,用参考光束照射,观察再现的三维图像。
五、实验结果与分析1. 全息图的成像质量较好,再现物体的三维图像清晰可见。
2. 通过调整实验参数,如参考光束与物光束的夹角、全息干板的位置等,可以观察到不同效果的全息图。
第1篇一、实验背景全息技术是一种利用光的干涉和衍射原理来记录和再现物体光波波前信息的技术。
它通过将物体反射或散射的光(物光)和参考光发生干涉,将物体的光波波阵面的振幅和相位信息以干涉条纹的形式记录在感光的全息干板上,从而保留了光波的全部信息。
在一定条件下,再现的物像是一个逼真的三维立体像。
全息技术自20世纪以来得到了迅速发展,并在科学研究、工业生产、文化艺术等领域得到了广泛应用。
二、实验目的1. 理解全息技术的原理,掌握全息图的制作过程。
2. 掌握全息实验的基本操作,包括激光器的使用、分束镜的调节、全息干板的曝光和显影等。
3. 通过实验观察全息图的再现效果,分析全息技术在实际应用中的优势和局限性。
三、实验原理全息照相的原理主要包括以下两个方面:1. 干涉原理:全息照相通过将物体反射或散射的光(物光)和参考光发生干涉,将物体的光波波阵面的振幅和相位信息记录在感光的全息干板上。
干涉条纹的形成是物光和参考光相互叠加的结果,其形状、疏密和强度反映了物体的光波信息。
2. 衍射原理:当全息图被一定波长的光照射时,物光波阵面信息被重新激活,形成衍射光波,从而再现出物体的三维立体像。
四、实验仪器与材料1. 实验仪器:全息实验台、半导体激光器、分束镜、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。
2. 实验材料:全息干板、显影剂、定影剂、水、白光光源等。
五、实验步骤1. 搭建全息实验装置:将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等光学元件按实验要求安装好,调整光路,确保激光束能够照射到被摄物体和全息干板上。
2. 拍摄全息图:将被摄物体放置在载物台上,调整其位置,使物光和参考光能够充分干涉。
使用曝光定时器控制曝光时间,使全息干板感光。
3. 显影和定影:将曝光后的全息干板放入显影剂中显影,使干涉条纹显现出来。
随后将干板放入定影剂中定影,防止干涉条纹的模糊。
4. 观察再现效果:使用白光光源照射全息图,观察再现出的三维立体像,分析其效果。
一、实验名称全息摄影实验二、实验目的1. 了解全息摄影的基本原理及其特点。
2. 学习全息摄影的拍摄方法和实验技术。
3. 了解全息摄影再现物像的性质、观察方法。
三、实验时间2023年10月27日四、实验地点物理与光电工程学院实验室五、实验仪器1. 全息摄影系统2. 全息干版3. 激光器4. 全息图底片5. 物体模型6. 记录仪7. 照相机六、实验原理全息摄影是一种利用光的干涉和衍射原理进行成像的摄影技术。
它将物体光波波前记录在感光材料(全息干版)上,形成全息图。
当用激光照射全息图时,由于衍射原理,全息图上的干涉条纹会重新激发出物体光波的波前,形成与原物体完全相同的三维像。
七、实验步骤1. 将全息干版固定在支架上,确保其平整。
2. 将物体模型放置在激光器前,调整激光器角度,使激光垂直照射物体模型。
3. 打开激光器,观察物体模型在激光照射下的反射光。
4. 将全息干版放在物体模型与激光器之间,调整距离,使激光在干版上形成干涉条纹。
5. 记录干涉条纹的形状和间距。
6. 关闭激光器,将干版放入显影液中,显影。
7. 显影完成后,将干版取出,进行定影处理。
8. 使用照相机拍摄全息图,记录全息图。
9. 将全息图放入激光器后,观察再现的三维像。
八、实验结果与分析1. 干版上形成的干涉条纹清晰,间距均匀,符合全息摄影的要求。
2. 显影和定影过程中,干版上的干涉条纹没有明显变形,表明实验操作规范。
3. 拍摄的全息图清晰,再现的三维像与物体模型基本一致。
4. 在观察再现的三维像时,发现图像存在一定的畸变,可能是由于拍摄距离和角度的影响。
九、实验心得1. 全息摄影实验让我对全息摄影的基本原理有了更深入的了解。
2. 在实验过程中,我掌握了全息摄影的拍摄方法和实验技术。
3. 通过实验,我认识到全息摄影在光学、物理等领域具有广泛的应用前景。
4. 在实验过程中,我注意到了一些细节问题,如激光器角度的调整、干版与物体模型的距离等,这些对实验结果有重要影响。
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。
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。
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。
系别___________ 班号____________ 姓名______________ 同组姓名 __________实验日期_________________________ 教师评定______________【实验名称】全息照相【目的要求】a)了解全息照相的基本原理。
b)学习全息照相的实验技术。
【仪器用具】简易隔震台, 氦氖激光器, 快门及定时曝光器, 阔属透镜,反射镜和分束器, 光电池和光电检流计, 全息底片, 被摄物体, 显微镜, 洗相设备。
【实验原理】全息照相原理是D.嘎波在1948年提出的。
60年代以后, 全息技术有了迅速和宽广的发展。
a)投射式全息照相所谓透视时全息照相是指重现时所观察和研究的是全息图透射光的成像。
i)全息记录如果将物光和参考光的干涉条纹用感光底片记录下来, 那就记录了底片所在位置物光波前的振幅和位相。
t(x,y) = t0−βI(x,y) = t0 - β(A R2 + A02 + 2A0A R cos(φ0−φR))ii)物光波前的重现用一束于参考光完全相同的平面波照在全息图上, 则在平面上全息图透射光的复振幅分布为:这样,系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________Ũt (x,y) = [t 0 − β(A R 2 + A 02)]A R exp[i 2πλsin α∙y] − βA R 2A 0exp(i φ0) − βA R 2A 0exp[−iφ]exp[i 2πλ2sin α∙y]透过全息图以后 平面上波前就可以分成3项, 第一项是一个衰减了的照明光, 第二项是+1级衍射, 它对应原来的物光, 第三项是物光的共轭波前。
这三项有一个角度分离, 因此我们可以分开他们。
【实验内容】a)透射式全息图的记录打开激光器, 设计安排光路, 光路满足要求:经透镜扩展后的参考光应均匀照在整个底片上, 被摄物体各部分也应得到较均匀照明; 物光和参考光的光程大致相同, 相差不要超过5cm ; 在底片处物光和参考光的光强比约为1:2到1:6.45°系别___________ 班号____________ 姓名______________ 同组姓名 __________实验日期_________________________ 教师评定______________关上照明灯(可以打开暗绿灯)。
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。
第1篇一、实验目的1. 理解全息成像的基本原理,包括干涉和衍射现象。
2. 掌握全息成像实验的操作流程,包括光路调节、全息干板曝光和图像再现。
3. 通过实验,观察并分析全息图的成像特点,理解全息图像的立体感和真实感。
4. 学习全息技术在科学研究、工业生产和艺术创作等领域的应用。
二、实验原理全息成像技术是利用光的干涉和衍射原理,记录并再现物体光波波前的一种技术。
在全息成像过程中,物体发出的光波分为两部分:一部分作为物光束,照射到物体上;另一部分作为参考光束,照射到全息干板上。
物光束和参考光束在物体表面发生干涉,形成干涉条纹,这些干涉条纹被记录在全息干板上,从而形成全息图像。
当全息图像被照射时,参考光束再次照射到全息干板上,由于干涉条纹的存在,参考光束会发生衍射,形成物光束的再现图像。
由于物光束的振幅和相位信息被记录在全息干板上,因此再现图像具有立体感和真实感。
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. 底片夹8. 被摄物体9. 全息干板10. 显影及定影器材11. 凸透镜全息照相四、实验步骤1. 光路搭建:按照实验要求搭建光路,包括激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等。
2. 曝光:将全息干板放置在载物台上,调整物光束和参考光束的夹角,使干涉条纹清晰可见。
将全息干板固定在载物台上,进行曝光。
3. 显影和定影:曝光完成后,将全息干板放入显影液中显影,再放入定影液中定影,以固定干涉条纹。
4. 图像再现:将全息干板放置在载物台上,调整参考光束的照射角度,观察再现图像。
五、实验结果与分析1. 干涉条纹的形成:在曝光过程中,全息干板上形成了清晰的干涉条纹,表明物光束和参考光束发生了干涉。
2. 再现图像的立体感:调整参考光束的照射角度,可以观察到再现图像具有立体感,与普通照片相比,具有更强的真实感。
3. 全息技术的应用:全息技术在科学研究、工业生产和艺术创作等领域具有广泛的应用,如全息防伪、全息投影、全息艺术品等。
第1篇一、实验目的1. 了解全息拍照的基本原理及方法。
2. 掌握全息拍照的实验操作技能。
3. 通过实验,观察并分析全息照片的再现效果。
4. 深入理解全息拍照在光学领域中的应用。
二、实验原理全息拍照是一种记录物体光波的全部信息(振幅、位相)的照相技术。
其基本原理是利用光的干涉和衍射现象,将物体反射或散射的光波与参考光波进行干涉,从而在感光材料上记录下物体的三维信息。
当用激光照射全息照片时,可以观察到物体的立体图像。
三、实验仪器与材料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. 被摄物体8. 全息干板9. 曝光定时器10. 显影及定影器材四、实验步骤1. 准备实验仪器,搭建全息实验台。
2. 将全息干板放置在载物台上,调整激光器,使激光束垂直照射到干板上。
3. 调整分束镜,将激光束分为物光束和参考光束。
4. 将被摄物体放置在物光束的路径上,调整物体与干板的距离,使物体反射的光波与参考光束发生干涉。
5. 调整曝光定时器,控制曝光时间。
6. 拍摄全息照片。
7. 将拍摄的全息照片放入显影液中进行显影。
8. 将显影后的全息照片放入定影液中定影。
9. 观察并分析全息照片的再现效果。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,成功拍摄并得到了全息照片。
2. 在观察全息照片时,发现照片上呈现出物体的立体图像。
3. 通过调整观察角度,可以观察到物体的不同侧面。
4. 将全息照片进行碎片化处理,发现碎片仍然能够再现物体的立体图像。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了全息拍照的基本原理及方法。
2. 掌握了全息拍照的实验操作技能,包括激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器的使用。
3. 观察并分析了全息照片的再现效果,了解了全息拍照在光学领域中的应用。
4. 本次实验提高了我们的动手能力,培养了我们的创新意识。
5. 在实验过程中,我们发现全息拍照技术在三维成像、光学存储等领域具有广泛的应用前景。
七、参考文献[1] 全息拍照实验教程[M]. 北京:科学出版社,2010.[2] 全息摄影原理与实验[M]. 北京:清华大学出版社,2015.[3] 全息拍照技术在光学领域中的应用[J]. 光学技术,2017,43(2):256-260.第2篇一、实验目的1. 了解全息拍照的基本原理和实验方法。
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。
一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理和操作方法。
2. 掌握全息照相的拍摄技巧和数据处理方法。
3. 观察并分析全息图像的再现效果。
二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理,将物体的三维信息记录在感光材料上,并通过特定的光照条件再现物体的三维图像的摄影技术。
其基本原理如下:1. 干涉原理:全息照相利用两束相干光(参考光和物光)的干涉,在感光材料上形成干涉条纹,这些条纹记录了物体的三维信息。
2. 衍射原理:再现时,利用衍射原理,使全息图上的干涉条纹重新形成干涉,从而再现物体的三维图像。
三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 激光器(氦氖激光器)3. 分束器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. 显影液12. 定影液13. 暗房设备四、实验步骤1. 搭建实验装置:按照实验要求,将全息实验台、激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台等设备安装调试好。
2. 拍摄全息图像:- 将被摄物放置在载物台上,调整其位置和角度,使参考光和物光能够同时照射到被摄物上。
- 打开激光器,调整光路,使参考光和物光在分束器处汇合,形成干涉条纹。
- 调整干板架的高度,使全息干板与干涉条纹垂直。
- 打开快门,曝光一段时间,记录下干涉条纹。
3. 冲洗全息干板:- 将曝光后的全息干板放入显影液中,进行显影处理。
- 显影完成后,将干板放入定影液中,进行定影处理。
4. 观察再现图像:- 将冲洗好的全息干板放置在光源前,调整光源的角度和距离,观察再现的三维图像。
五、实验结果与分析1. 全息图像的拍摄:通过调整被摄物、参考光和物光的位置和角度,成功拍摄到全息图像。
2. 冲洗全息干板:按照实验要求,对全息干板进行显影和定影处理,得到清晰的全息图像。
3. 再现图像:通过调整光源的角度和距离,成功再现被摄物的三维图像。
六、实验结论1. 全息照相是一种记录和再现物体三维信息的高新技术,具有广泛的应用前景。
一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理和实验技术。
2. 掌握全息照相的拍摄方法及底片冲洗技巧。
3. 通过实验观察物象再现,理解全息照相的三维立体特性。
二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录物体光波信息,并再现三维立体图像的摄影技术。
与普通照相不同,全息照相记录的是物体光波的振幅和相位,从而可以再现物体的三维立体图像。
实验中,使用激光器产生相干光,通过分束器将光分为参考光和物光。
参考光直接照射到全息干板上,而物光则照射到物体上,经过物体反射后照射到全息干板上。
参考光和物光在干板上发生干涉,形成干涉条纹。
这些干涉条纹记录了物体的光波信息。
在观察全息图时,通过适当的光照和角度调整,可以观察到物体的三维立体图像。
这是因为干涉条纹具有衍射特性,可以产生物体的虚像。
三、实验仪器1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 高频滤波器4. 扩束透镜(两个)5. 分束器6. 反射镜(两个)7. 全息型干版8. 显影液和定影液9. 暗房设备四、实验步骤1. 将全息干版放置在防震光学平台上,调整激光器,使激光束通过分束器。
2. 调整分束器,使一部分激光束作为参考光照射到全息干板上,另一部分激光束作为物光照射到物体上。
3. 调整反射镜和扩束透镜,使参考光和物光在干板上发生干涉,形成干涉条纹。
4. 关闭激光器,将干板取出,放入暗室中进行显影、停影、定影等处理。
5. 显影后,将干板取出,进行水洗和冷风干燥。
6. 在白光下观察全息图,调整观察角度,观察物体的三维立体图像。
五、实验结果与分析1. 干板上形成了清晰的干涉条纹,表明实验成功记录了物体的光波信息。
2. 在白光下观察全息图,可以清晰地看到物体的三维立体图像,证明了全息照相的再现效果。
六、实验讨论1. 实验过程中,曝光时间、显影时间等参数对实验结果有较大影响。
需要根据实际情况调整参数,以获得最佳的实验效果。
2. 全息照相技术具有广泛的应用前景,如三维显示、光学存储等。
全息照相大学物理实验总结6篇篇1一、实验目的本次大学物理实验的主要目的是掌握全息照相的基本原理、技术及其相关应用。
通过实验操作,加深对波动光学知识的理解,培养实验技能与创新意识。
二、实验原理全息照相是一种利用光的干涉与衍射原理记录物体三维信息的技术。
全息照片上记录着物体光波的振幅与相位信息,通过复现过程,可以再现物体的三维立体图像。
本次实验将通过实际操作,了解全息照相的实验步骤及注意事项。
三、实验步骤1. 准备实验器材:激光器、全息底片、干涉仪、待拍摄物体等。
2. 调整激光器与干涉仪,使其产生相干光束。
3. 将待拍摄物体置于相干光束之间,记录物体光波的振幅与相位信息。
4. 曝光后的全息底片进行显影、定影处理。
5. 在特定的角度与光源下,观察全息照片,再现物体的三维立体图像。
四、实验结果与分析1. 实验结果经过实验,我们成功拍摄了全息照片,并在特定条件下成功复现了物体的三维立体图像。
实验过程中,我们观察到了清晰的干涉条纹,验证了光的干涉现象。
同时,通过对全息照片的再现,验证了全息照相技术的有效性。
2. 实验分析在实验过程中,我们需要严格控制实验条件,如光源的稳定性、干涉仪的调整等。
此外,全息底片的处理也是实验成功的关键。
显影、定影过程中的温度、时间等因素都会影响实验效果。
在实验过程中,我们还需了解全息照相技术的局限性,如拍摄角度、光源波长等对再现图像的影响。
五、实验总结本次大学物理实验让我们深入了解了全息照相的基本原理与技术。
通过实验操作,我们掌握了全息照相的实验步骤及注意事项,验证了光的干涉现象和全息照相技术的有效性。
同时,实验过程中也锻炼了我们的实验技能与解决问题的能力。
在实验过程中,我们需要注意以下几点:首先,要严格控制实验条件,确保实验的准确性;其次,要熟练掌握实验器材的使用,确保实验安全;最后,要善于观察、分析实验结果,得出正确的结论。
通过本次实验,我们不仅学到了全息照相技术的基本知识,还了解了其在实际应用中的价值。
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。
因此,被摄物体反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分布的干涉条纹形式记录下来,经显影、定影等处理后,就得到一张全息照片。
这种全息照片和普通照片截然不同,一般在全息照片上只有通过高倍显微镜才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉条纹。
由于干涉条纹密度很高,所以要求记录介质有较高的分辨率,通常达1000 条线,毫米以上,故不能用普通照相底片拍摄全息图。
2(全息照相的再现——光的衍射由于全息照相在感光板上纪录的不是被摄物的直接形象,而是复杂的干涉条纹,因此全息照片实际上相当于一个衍射光栅,物象再现的过程实际是光的衍射现象。
要看到被摄物体的像,必须用一束同参考光的波长和传播方向完全相同的光束照射全息照片,这束光叫再现光。
这样在原先拍摄时放置物体的方向上就能看到与原物形象完全一样的立体虚像。
如图2 所示把拍摄好的全息底片放回原光路中,用参考光波照射全息片时,经过底片衍射后有三部分光波射出。
0 级衍射光——它是入射再现光波的衰减。
+1 级衍射光——它是发散光,将形成一个虚像。
如果此光波被观察者的眼睛接收,就等于接收了原被摄物发出的光波,因而能看到原物体的再现像。
-1级衍射光——它是会聚光,将在与原物点对称的位置上形成物体的再现虚像的共轭实像。
3(全息照相原理的数学描述下面对全息照相原理作一简单的数学描述。
设全息底片所在平面为xy 平面,物光在底片上的振动表达式为图2E0(x,y)?A0(x,y)cos[?t??0(x,y)] (3)参考光为ER(x,y)?AR(x,y)cos[?t??R(x,y)] (4)为方便起见,采用复数形式表示,写成E0(x,y)?A0(x,y)ei?0(x,y)ei?t ER(x,y)?AR(x,y)ei?R(x,y)ei?t对于相干波的叠加,真正起作用的是振幅和相位,常用复振幅来表示,即省去时间相位因子eiωt,剩下的部分既含振幅,又含随空间变化的相位,把它称为复振幅。
于是,在底片上任一点物光和参考光复振幅分别为O(x,y)?A0(x,y)ei?0(x,y)(5) R(x,y)?AR(x,y)ei?R(x,y) (6)相干叠加后的合成光场为H(x,y)?R(x,y)?O(x,y) (7)干涉条纹的光强为I?HH??[O?R][O??R?](8)式中为H为H的共轭复数。
为使关系式简洁,各量中的x,y 均省略。
将上式展开得?22I?A0?AR?A0ARei(?0??R)?A0ARe?i(?0??R)经简化后上式可简写为22I?A0?AR?2A0ARcos(?0??R)(9)这正是干涉条纹光强的表达式。
上式表明,光强I(x,y)包含了物光波的全部信息(振幅和相位)。
采用适当的两光波强度比,感光底片经曝光并进行线性冲洗后,就得到一张全息照片。
假定用照明光R′(x,y)照射全息图,设再现光在全息图上的复振幅为R?(x,y)?AR?(x,y)ei?R?(x,y)如把全息照片看作衍射屏,则透过全息照片后衍射波的复振幅为U(x,y)?R?(x,y)t(x,y) (10)式中t(x,y)为全息照片的复振幅透射率,对于经线性处理的全息照片,复振幅透射率与曝光时的光强成线性关系,即t(x,y)?t0??I(x,y)(11)于是,透过全息照片后衍射波的复振幅U(x,y)?R?(x,y)[t0??I(x,y)]将I(x,y)值代入得U?U0?U?1?U?1(12)式中第一项U0 除了系数(t0+βAo2+βAR2)外,与再现光相同,为零级衍射波,代表照明光的透射波,形成一个背景象,从物光重现的角度来看,可以不予考虑。
第二项U+1 为+1 级衍射波,当再现光和参考光完全相同时,即AR′=AR=AR,φR′=φR,则+1 级衍射波在全息照片上的复振幅为 U?1??R?R?O??AR?ARe i(?R???R)O??A2O与原物光只差一个常数因子,实现了原物光的再现。
观察者将在原物体所在位置上看到逼真的立体虚像,在不同的角度看到物体不同的侧面。
第三项U-1 为-1 级衍射波,当再现光是参考光时,则-1 级衍射波在全息照片上的复振幅为U?1??R?R?O??AR?ARei(?R???R)O??A2ei2R?O?与原物光的共轭波O,(x,y)除相差一个常数因子外,还多一个位相因子ei2φR,表示衍射波会聚于以全息照片为对称面的原物体的对称位置上,观察者将在此位置上看到一个实像,在实像中的那些细节与虚像是相反的。
篇二:物理实验-全息照相-实验报告物理实验报告班级__信工C班___组别______D______姓名____李铃______学号_1111000048_日期___2013.3.6___指导教师___张波____【实验题目】_________全息照相【实验目的】1.了解全息摄影的基本原理、实验装置以及实验方法;2.掌握激光全息摄影和激光再现的实验技术;3.通过观察全息图像的再现,弄清全息照片和普通照片的本质区别【实验仪器】防震全息台,氦—氖激光器,扩束透镜,分束棱镜(或分束板),反射镜,毛玻璃屏,调节支架,米尺,计时器,照相冲洗设备等。
【实验原理】全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。
两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。
所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息。
人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。
全息图种类很多,有菲涅耳图、夫琅和费图、傅立叶变换全息图、彩虹全息图、像全息图、体积全息图等。
不管哪种全息图都要分成两步来完成,即用干涉法记录光波全息图,称波前记录;用衍射原理使原光波波前再现,称波前再现。
1.全息照相的过程物体发出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示:其中:信息,而位相信息为振幅,为位相。
普通摄影只能记录物体光波的振幅全部丢失,因此照片没有立体感。
数学表达式为:实际上没有任何一种感光材料可以直接记录光波的位相,在全息摄影中我们利用光的干涉原理来记录光波的振幅和位相信息。
如右图所示,激光器L发出的激光由分束镜BS将光线一分为二,透射光线经反射镜M2反射再经过扩束后照射在被摄物体上,这束光线称为物光(O光);反射光线经反射镜M1反射再经过扩束后直接照射在感光材料上,因而称为参考光(R光);两束光线在P处相干并形成干涉条纹,这些条纹记录了物光的所有振幅和位相信息。
数学表达式如下:物光为:参考光为:两光相干后总光强为:两光相干后总光强的表达式说明全息图中包念着物光的振幅和位相信息,它们全部被记录在感光材料上,并以干涉条纹的形式表现出来。
感光材料(全息干板或胶片)经过曝光、显影和定影后,即可得到一张菲涅耳全息图。
2.全息相片的再现过程:将制作好的全息图放回原处,遮挡住物光(则透过这张全息图的光强为:)并取走被摄物体,用原参考光照明,上式中的第二项与原物光光波只相差一个系数R,这说明通过全息图的出射光包含原物光的全部信息。
所以我们透过全息图可以看到在原来放置物体的地方有物体的虚像,就像物体没有被取走一样。
如右图所示。
物体的虚像具有明显的视差效应,当人们通过全息图观察物体的虚像时,就像通过一个“窗口”观察真实物体一样,具有强烈的三维立体感。
当人眼在全息图前面左右移动或上下移动时,我们可以看到物体的不同部位。
即使全息干板破损、变小,但原物光的信息还保存在干涉条纹之中,所以我们通过参考光的照射同样可以看到物体的虚像,只是大小发生了变化。
【实验内容】(1)在全息干板支架上固定白屏或毛玻璃,调节扩束镜C1使物光均匀地照射在被摄物体上,调节物体的方位使物体漫反射光的最强部分均匀地照射在白屏上。
调节扩束镜C2使参考光均匀地照射在整个白屏上。
这时物光和参考光在白屏上完全重叠。
(2)完全挡住光源。
拿掉全息干板支架上的白屏,换上全息干板,并将药膜面(手感发涩)朝着光的方向安装在全息干板支架上。
稳定1 ~ 2min后开始曝光,曝光60秒。
(3)将曝光后的全息干板在暗室内进行常规的显影、停显、定影、水洗、干燥等处理,即可得到一张漫反射的三维全息图。
(4)将冲洗好的全息图放回到干板支架上,拿去被摄物体,挡住物光,用原参考光照明全息图,在其后面观察重现的虚像。
我们可以看到在原来放置被摄物体的地方有一虚像,人眼上下左右缓慢地移动,可以看到物体的各个部位。
将全息图挡去一部分,观察虚像有何变化。
注意事项:曝光时注意不要碰台面;不要坐着进行实验,以免眼睛灼伤。
【原始数据】【数据处理】【实验数据分析】【思考题】1. 普通照相与全息照相的区别是什么,答:普通的照相利用透镜成像原理,在感光胶片/器件上记录反映被摄物体表面光强变化的表面像,从照片中看到的拍摄物是平面的。