6、全息照相（王莎）.ppt

全息照相 ——王莎.电科091全息照相 全息照相 全息照相简介 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 应用与感想 一、全息照相概述 全息照相原理是1948年由Dennis Gabor为了提高电子显微镜的分辨本领而提出的。“全息”是指物体发出光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。 普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。 全息照相不但记录了入射光波的强度，也记录了入射光波的相位。 全息照相和普通照相的区别 普通照相： 利用透镜成像原理，仅记录了物光中的振幅信息，无立体感。 普通照片 全息照相： 利用光的干涉原理，记录了物光中的全部信息——振幅和位相，有立体感。 全息照片 全息照相的特点 1、三维立体性； 2、可分割性； 3、可重复记录，同一张底片可多次 曝光，重叠许多像； 4、显微性； 5、必威体育官网网址性和防伪性； 6、易于复制。 二、实验目的 （1）学习全息照相的技术，拍摄合格的全息图； （2）了解全息照相的原理，再现和观察 全息图； （3）了解摄影暗室技术。 三、实验原理 全息照片的记录原理—光的干涉 全息照片的再现原理－光的衍射 1、全息照片的记录原理—光的干涉 因此可写为： 拍摄全息照片的原理图 2、全息照片的再现－光的衍射 感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一幅复杂的“衍射光栅”。 再现光路如下图所示： 四、实验仪器 五、实验内容与步骤 1、将个光学元件调至等高 2、按图摆好光路系统 物光和参考光的光程基本上相等，光程差0.5 ～ 3cm以内； 调节物体位置，使物光与参考光夹角在30?～90?之间； 调节参考光与物光的光强比一般了控制在3:1~10:1； 调整好干板角度，固定干板架。干板表面法线近似为参考光和物光的角平分线，干板和物的距离小于等于10cm。 3、曝光拍摄 光路摆好调好后，关闭照明光源,取下白屏。 （4）静等1到2分钟，等到整个系统稳定后，打开激光源进行曝光，曝光时间为1分钟以上。曝光后取下干板。 清水 全息干板显影液、定影液的配制 、暗室条件 5、物像的再现与观察 六、注意事项 （1）千万不要直视经过聚焦的激光光束或者由镜面反射回来的聚焦光束，以免造成视网膜的损伤，观察光斑时应将激光照射在白屏上进行观察； （2）严禁用手触摸所有光学元件的表面； （3）拍摄全息照相时，室内要保持安静，千万不要触及防震平台。 七、全息照相技术的应用 在全息照相的基础上，全息技术还扩展到红外、微波、超声领域，进一步发展形成了全息干涉术、彩色全息、及彩虹全息和周视全息等新的全息技术。 广泛用于精密干涉计量、无损检验与探伤、信息存储和处理、遥感技术、生物医学、立体显示、全息显微和全息防伪等。全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业。 实验感想： 了解了这项技术，我们就可以把全息照相技术用于广泛的领域，把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏。大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照；小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。总之，全息照相会使我们的生活变得更加多姿多彩！ * * 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表面上各物点发出的元光波的总和。 物体 ri ri 上式中含有振幅Ai和位相 两种信息,通 过光的干涉,能以干涉条纹的形式记录这两种信息。 全反镜 He-Ne激光器 扩束镜 扩束镜 物 体 参考光 物光 全息干板 扩束镜 全息干板 实 像 虚 象 观察者 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 防震台 调节架 (1) 遮光 （2）取全息干板 （注意不要曝光） （3）在暗室中，从干板架上取下白屏换上全息干板，注意正面（有药的一面）对着光。 曝光 4、全息干板的冲洗 在照相暗室中，可在暗绿灯下操作，整个过程不能用手触摸全息干板的表面。 定影液 3-5分钟 D-19显影液 乳胶面朝上，2到3分钟 漂洗，约半分钟 最后在清水中冲洗一刻钟左右，吹干，再将干板放回光路中观察。 处理完成的全息干板 暗室条件： （1）无自然亮光，有红、绿安全灯可供选择. （2）小房分割，每间小房有水电，可独立操作. （3）温度控制在15~25℃. 扩束镜 全息干板 实 像