当前位置：文档之家 › 全息照相技术原理及应用研究

全息照相技术原理及应用研究

  • 格式：doc
  • 大小：257.20 KB
  • 文档页数：19

邯郸学院本科毕业论文 题 目 全息照相技术原理及应用研究 学 生 赵少翼 指导教师 史淑惠 副教授 年 级 2010级 专 业 物理学 二级学院 数理学院 （系、部）

邯郸学院数理学院 2014年05月 郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师 的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 论文经“知网”论文检测系统检测，总相似比为2.7%。

毕业论文（设计）作者（签名）： 年 月 日 全息照相技术原理及应用研究 摘 要 1948年，英国科学家丹尼斯·伽柏提出了全息术，意在提高电子显微镜的分辨率。最初他用汞灯来拍摄，但是由于光源的相干性和强度都比较差，所以没有拍摄出理想的效果，由于光源的问题，全息术发展缓慢。1960年随着激光的问世，全息术又回到了人们的视线，并且得到了迅猛的发展和广泛的应用。例如全息立体图像，全息干涉计量。本文介绍了全息术原理，通过对全息照相实验的具体操作，深刻的了解到了光的干涉和衍射在实际中的应用，加深了对全息术这一技术的理解。通过对全息应用的介绍，了解了目前全息术在一些领域的应用，并对全息术的发展前景有了一定的认识。

关键词：全息原理 全息实验 全息应用 The principle and application of holographic technology research Zhao Shaoyi Directed by associate professor Shi Shuhui

ABSTRACT In 1948, the British scientist Dennis Gabor holography is proposed, to improve the resolution of the electron microscope. Initially he mercury lamp to shoot, but due to the coherence light source and the strength is poor, so there is no filming the ideal result, because of the light source of the problem, the slow development of holography. In 1960, with the advent of laser, holography returned to the line of sight of people, and obtained the swift and violent development and extensive application. The holographic stereo images, for example, holographic interferometry, etc.were discussed. This paper introduces the principle of holography, the holographic experiment of concrete operation, a profound awareness of light interference and diffraction in the actual application, deepened the understanding of the holography technology. Through the introduction to holographic application, understand the current holography in some areas of application, and prospect on the development of holography have a certain understanding.

KEY WORDS：Holographic principle Holographic experiment Holographic

application 目 录 摘要.....................................................................I Abstract....................................................................II 前言.....................................................................1 1 全息照相的原理...........................................................2 1.1 全息照相的历史.........................................................2 1.2 全息照相的过程.........................................................2 1.2.1 全息记录过程.......................................................2 1.2.2 全息再现过程.......................................................3 1.2.3 基本公式...........................................................3 1.2.4 物象关系...........................................................4 1.3 全息照相的特点.........................................................4 1.4 全息图的分类...........................................................5 1.4.1 光学制作全息图.....................................................5 1.4.2 计算机制作全息图...................................................6 2 全息照相的实验以及改进...................................................6 2.1 全息照相的条件.........................................................6 2.2 全息照相实验...........................................................6 2.2.1 实验原理...........................................................7 2.2.2 实验步骤...........................................................7 2.3 影响全息照相实验成功的因素.............................................8 2.4 全息照相的实验技巧探究.................................................8 3 全息照相技术的应用.......................................................9 3.1 全息光学元件...........................................................9 3.2 全息立体测量...........................................................9 3.3 全息投影...............................................................9 3.4 其他方面应用..........................................................10 3.5 全息照相的发展前景....................................................10 结束语.....................................................................11 参考文献...................................................................12 致谢.......................................................................13[单击此处，执行“插入／引用／索引和目录”命令插入目录］[单击此处，执行“插入／引用／索引和目录”命令插入目录］[单击此处，执行“插入／引用／索引和目录”命令插入目录］

前 言 “全息”来自于希腊字“holos”，它的意思是全部的信息。把一束激光分为两束，经过加工处理一束光会带有物体的信息，称为物光。另一束光经扩束后直接照射到记录介质，称为参考光，在光程差相等的情况下，两束光在记录介质处相干叠加产生干涉条纹，这些全都会被记录下来。再通过原参考光的照射，因为光的衍射原理，就可以再现出原物光波，它带有原物体全部的信息包括振幅和相位，所以可以看到一个和原物体一模一样的三维立体图像，整个过程就称为全息术。 全息术是在1948年由英国科学家丹尼斯·伽柏提出的。起初他是为了提高显微镜的分辨率，原理是用胶片把未聚焦的电子波记录下来，再通过可见光的照射再现出原物体。1948年，伽柏用汞光灯代替了电子波，拍摄出了历史上第一张全息图，但是由于汞光源的相干性差，而又找不到合适的光源，全息术的发展受到了极大地限制。直到60年代激光发射器的出现赋予了全息术新的生命，由于有了激光这一光源全息术得到了突飞猛进的发展,成为了现代科技非常重要的一部分，例如全息投影、全息存储、全息干涉计量、全息防伪等等。相信全息术在未来的世界里所占的比重会越来越大。

合集下载

全息照相原理及特点浅述

全息照相原理及特点浅述

全息照相原理及特点浅述
全息照相是一种利用光的干涉原理来记录物体三维形态的技术。

它的
原理是将物体的光波和参考光波在光敏材料上叠加，形成干涉条纹，
通过光学处理和显影，可以获得物体的全息图像。

全息照相的特点主要有以下几个方面：
1. 三维效果好：全息照相可以记录物体的全息图像，包括物体的形状、大小、深度等信息，因此可以呈现出非常逼真的三维效果。

2. 高分辨率：全息照相可以获得非常高的分辨率，可以记录物体的微
小细节，因此在科学研究和工程设计等领域有广泛的应用。

3. 可重复使用：全息照相的光敏材料可以重复使用，因此可以多次记
录和重现物体的全息图像。

4. 光学处理简单：全息照相的光学处理相对简单，只需要使用一些基
本的光学元件，如透镜、分束器等，就可以完成全息图像的记录和重现。

5. 应用广泛：全息照相在科学研究、工程设计、艺术创作等领域都有
广泛的应用，如在生物医学领域可以用于记录细胞和组织的三维结构，而在工程设计领域可以用于制造高精度的零部件和模具。

总之，全息照相是一种非常有用的技术，它可以记录和重现物体的三
维形态，具有高分辨率、可重复使用、光学处理简单等特点，因此在
各个领域都有广泛的应用前景。

全息技术开放实验报告(3篇)

全息技术开放实验报告(3篇)

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。

实验八 全息照相

实验八 全息照相

实验八 全息照相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。

普通照相可以对各种物体的光强进行永久性记录并保存下来，小至显微镜下的图像，大至星体的图像，它已在人类历史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数光束的方法拍摄了第一张具有实用价值的全息图后，全息照相开始成为光学研究方面的活跃领域之一。

此后除激光全息外还发展了超声全息、微波全息、红外全息等，并在军事技术、科学研究、工农业生产、艺术记录等方面得到广泛应用。

一、实验目的1、通过拍摄漫反射物体的透射全息图，加深对全息照相基本原理的理解；2、通过观察透射全息图的重现像，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调节方法。

二、基本原理1、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，所以它得不到一个三维像的记录。

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，这种方法把物体光波波前的全部信息都记录下来，所以成为“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，光的干涉效应——两列相干光波叠加而产生明暗相间的干涉条纹（干涉图案），不但与这些相干光的振幅有关，而且与相位有关，为了产生干涉效应记录位相，可用另一束称之为参考光的相干光和物体光波相干涉来完成。

全息照相及其应用

全息照相及其应用

全息照相及其应用摘要：全息照相与普通照相不同，普通照相只记录了被摄物体表面反射光的强度信息，形成的是二维平面图像，其像点与物点一一对应。

而全息照相利用波的干涉，借助参考光记录物体光波的振幅与位相的全部信息，在记录介质上得到的不是物体的像，而是只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密条纹。

随着科技的发展，全息技术已经得到非常广泛的应用。

本文首先回顾了全息照相的历史，其次通过对全息照相原理的介绍,肯定了全息照相的拍摄要求，最后介绍了全息照相的应用，并对全息术的应用前景进行了展望。

关键词：全息照相；全息应用；应用前景Hologram and Its ApplicationAbstract:Hologram is different from ordinary photograph which only records the light intensity of the subject surface. Therefore, the image recorded by ordinary photograph is a two-dimensional image, and one point of the image is corresponding to the one point of the object. While hologram records the information of amplitude and phase of object waves by making use of interference of waves and through interference light. The image of the object can’t be gotten from the recording medium, but some fine stripes that are only observed in the high-power microscope. With the development of technology, holographic technology has been very widely used. This paper firstly reviews the history of hologram. Then the holographic principle is introduced and the recording requirements of hologram are affirmed. Finally, the paper gives an introduction about the application of hologram and has an outlook about the application prospect of hologram.Key words: Hologram; Holographic applications;Application prospect我们看到的世界是三维的、彩色的,这是因为每个物体发射的光被人眼接受时,光的强弱、射向和距离、颜色都不同。