15、全息照相（李强强）.pptVIP

全息照相 李强强 实验目的： 1） 学习全息照相的实验技术，拍摄合格的实验图； 2） 理解全息照相的实验原理，再现和观察全息图； 3） 了解摄影暗室技术和再现全息物象的方法； 实验原理： 全息图(Hologram)是盖伯(Gabor)在1948年为改善电子显微镜像质所提出的，其意义在于完整的记录。 1962年随着激光器的问世，利思和乌帕特尼克斯(Leith and Upatnieks)在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术，有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题---孪生像，三维物体显示成为当时全息术研究的热点。 1969年本顿(Benton)发明了彩虹全息术，掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图，与丹尼苏克(Denisyuk)的反射全息图相比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外，还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点 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 全息记录 　　全息照相是建立在波动光学干涉和衍射规律的基础上，它不仅记录光强分布的对应关系，而且记录了相位变化的信息，因此可以复现出原物的三维图像。 　　氦氖激光经分束器、反射镜和扩束镜之后，一路成为参考光，另一路被物漫反射成为物光，二者照于感光板(干板)上叠加产生干涉图。从物体上漫射的物光波，其振幅和相位受到物体的调制，振幅给出物体亮度的信息 相位给出物体位置和深度的信息。但相位信息不能直接被感光版记录，而是通过与参考光的干涉，才把物光波阵面上各点的振幅和相位转换成空间上变化的强度分布，记录在感光版上。因为干涉条纹中包含着被摄物体光波振幅和相位的全部信息，所以经过显影、定影处理的感光版叫做全息图。 实验原理图 ２）物光波阵面的再现 　　全息图如同一块复杂的光栅。如果用原参考光做照明灯，以原角度照射全息图，从另一侧迎着衍射光观察，在沿着照明光束方向传播的零级衍射光的一旁，必然出现一级衍射。此光束在相当于原物体位置聚成一个虚像，犹如从被摄物体发出的波阵面，可称物光波阵面的再现，这就是全息照相获得的非常逼真的立体像。另一个一级衍射，在全息图后会聚成实像，称做共轭像。 用全息图再现物体光波 全息照相除了具有逼真的三维立体感、 全面的视差特性、景深范围较大和成像亮度可调的特点以外，还能够以局部全息图再现全部物像，并且可以在同一张干版上变换角度拍摄不同的景物，再转动全息图，从不同的角度顺序观察互不重叠的各幅物像。 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。 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。 通过实验让我充分理解了全息照相的原理和过程，全息照相是一个很有用的成像方法。他有很多用途，全息电影和全息电视，全息储存、全息显示及全息防伪 等等。红外、微波和超声全息技术，这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义 。超声全息照相能再现潜伏于水下物体的三维图样。 迅猛发展的模压彩虹全息图，既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票，也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡，甚至钞票上 。所以了解全息照原理和应用是非常有必要的。 参考资料： 近代物理实验（侯登录、郭革新 主编） 近代物理实验（吴思诚、王祖铨 主编 以及各种近代物理实验报告（网络资源） 谢谢！ * * 感光胶片（图像传感器） 记录后称全息片（全灰色调） 成像介质 彩色物体图像 彩色干涉条纹图像 色彩表现 直接成像在感光面上，冲洗后即能看到像 用衍射方法再现 再现方法不同 平面像 立体像 成像性质不同 透镜成像在焦面上，只记录下物光的光强信息 记录的是物光与参考光相干涉的干涉条纹，同时记录了物光的光强和位相信息 记录方法不同 几何光学原理 物理光学原理 原理不同 普通照相 全息照相 普通照片 全息照片 * *