激光全息---zlx.ppt

全息照相 实验目的 1.了解全息照相的基本原理和主要特点 2.掌握光路调整方法与技术 3.学习静态全息照相的拍摄方法 4.掌握全息图再现物像的性质和方法 实验原理 1、全息照相综述 2、全息照相的基本过程 3、全息图的主要特点和应用 4、拍摄系统的技术要求 全息照相综述 1948年伽伯（D.Gaber)提出全息照相的物理思想 1964年 激光器问世，提供合适的可见光 全息照相的获得—光的干涉全息照相的再现—光的衍射 全息照片的获得—光干涉 由惠更斯－菲涅耳原理可知，被摄物体散射的光波可看作是其上各点发出的球面波叠加。 拍摄全息照片的原理图 当由复杂物体反射的不规则光波与参考光波相干时，干涉条纹也是不规则的,条纹间距可由布喇格条件推得： 全息照相中，干涉条纹的形状反映了物光与参考光之间的相位关系； 波的叠加原理可知，干涉条纹的明暗对比度（即反差）和两相干源的振幅有关，在全息照相中，条纹的反差包含有物光波振幅信息 综上所述，物光波中的振幅和位相信息以干涉条纹的反差和形状的形式被记录下来，所以物光波的全部信息均以干涉条纹的形式被记录下来 全息照相再现—光衍射 感光以后的全息干版，经显影，定影等处理后得到的全息照片上，记录的是无数干涉条纹，相当与一个“衍射光栅”，故在观察时必须采用一定的再现手段。 全息照片的再现 感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一个“衍射光栅”。 全息照相的主要特点 1. 立体感强 拍摄系统的技术要求 对光源的要求 小型HE-NE激光器，功率约为3mW。 对系统稳定性的要求 曝光中，干涉条纹移动超过半个条纹宽度，条纹就记录不清。为此，系统中，所有光学元件和支架用磁性座牢固吸在台面钢板上，保证各元件没有相对移动。 对光路的要求 参考光和物光的光程差应尽量小。 一般25度到45度左右，当夹角小些对稳定性和干版的分辨率要求就低 对参考光与物光在全息干板上的照度比 约1:4～1:10 实验仪器 实验内容与步骤 安排光路 调整光路: 各元器件等高,共轴;使参考光与入射光都能均匀照射，且夹角约30度;使参考光与入射光的光程大致相等. 爆光:约5~10秒 冲洗 再显 等高共轴调节： 拍摄照片光路安排 参考光与物光的光程差 参考光与物光的夹角 全息干板照度比 注意事项 1.在任何情况下，不能使激光直接射入眼睛。安全 2.光学元件表面不可任意触摸 3.全息干板上不出现各种杂纹 4.曝光前要稳定一分钟 * * 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容与步骤 注意事项 伽伯(Dennis Gabor 1900-1979) 光的干涉 物体 ri ri 振幅 相位 所有的记录介质都只对光强有响应，如何将相位的信息转换成强度的变化？ R O 记录介质 物体 He-Ne激光器 分光镜 全反镜 全反镜 扩束镜 扩束镜 物 体 全息干板 参考光 物光 扩束镜 全息干板 实 像 虚 像 观察者 如何获取物光信息？ 具有可分割性 多重纪录性 氦氖激光器 分光镜 全反镜 全反镜 扩束镜大 扩束镜小 被摄物 白板 激光器电源 拍摄好的全息干板 放震台 调节架 He-Ne激光器 分光镜 全反镜 全反镜 扩束镜 扩束镜 物 体 全息干板 He-Ne激光器 分光镜 全反镜 全反镜 扩束镜 扩束镜 物 体 全息干板 参考光 物光 光程差=物光程－参考光程 移动全反镜 θ 移动物体 θ 移动物体 θ 移动物体 θ=30～45o 物光光强 参考光光强 全息干板上的光强 调节扩束镜位置可调节光强