全息照相實驗實驗報告(全面)

1、物理與光電工程學(xué)院 物理與光電工程學(xué)院光電信息技術(shù)實驗報告 光電信息技術(shù)實驗報告姓名：張皓景學(xué)號：班級：光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 2011 級 2 班實驗名稱：全息照相實驗 全息照相實驗任課教師：裴世鑫在感光材料（全息干版）處的光波波前紀(jì)錄下來，稱為全息圖。第二步利用衍射原理，按一定條件用光照射全息圖，原先被紀(jì)錄的物體光波的波前，就會重新激活出來在全息圖后繼續(xù)傳播，就像原物仍在原位發(fā)出的一樣。需要注意的是我們看到的“物”并不是實際物體，而是

2、與原物完全相同的一個三維像。1．全息照相的紀(jì)錄 ．全息照相的紀(jì)錄——光的干涉 光的干涉由光的波動理論知道，光波是電磁波。一列單色波可表示為：（1） 2 cos( t ) r x A ? ? ? ? ? ? ?式中，A 為振幅，ω 為圓頻率，λ 為波長，φ 為波源的初相位。一個實際物體發(fā)射或反射的光波比較復(fù)雜，但是一般可以看成是由許多不同頻率的單色光波的疊加：（2）12 cos( t )nii ii ir x A ? ? ? ? ?? ?

3、 ? ?因此，任何一定頻率的光波都包含著振幅（A）和位相（ωt+φ-2πr/λ）兩大信息。全息照相的一種實驗裝置的光路如圖（1）所示。激光器射出的激光束通過分光板分成兩束，一束經(jīng)透鏡擴束后照射到被攝物體上，再經(jīng)物體表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上，這部分光叫物光。另一束經(jīng)反射鏡改變光路，再由透鏡擴大后直接投射到全息干版上，這部分光稱為參考光。由于激光是相干光，物光和參考光在全息底片上疊加，形成干涉條紋。因為從被攝物體上各

4、點反射出來的物光，在振幅上和相位上都不相同，所以底片上各處的干涉條紋也不相同。強度不同使條紋明暗程度不同，相位不同使條紋的密度、形狀不同。因此，被攝物體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條紋形式記錄下來，經(jīng)顯影、定影等處理后，就得到一張全息照片。這種全息照片和普通照片截然不同，一般在全息照片上只有通過高倍顯微鏡才能看到明暗程度不同、疏密程度不同的干涉條紋。由于干涉條紋密度很高，所以要求記錄介質(zhì)有較高的分辨率，通常達(dá)

5、1000 條線／毫米以上，故不能用普通照相底片拍攝全息圖。2．全息照相的再現(xiàn) ．全息照相的再現(xiàn)——光的衍射 光的衍射由于全息照相在感光板上紀(jì)錄的不是被攝物的直接形象，而是復(fù)雜的干涉條紋，因此全息照片實際上相當(dāng)于一個衍射光柵，物象再現(xiàn)的過程實際是光的衍射現(xiàn)象。要看到被攝物體的像，必須用一束同參考光的波長和傳播方向完全相同的光束照射全息照片，這束光叫再現(xiàn)光。這樣在原先拍攝時放置物體的方向上就能看到與原物形象完全一樣的立體虛像。如圖 2 所示