【实验报告】全息照相实验报告
全息照相实验报告_实验报告_

全息照相实验报告如何做全息照相实验?实验报告又是如何写?那么,下面请参考公文站小编给大家分享的全息照相实验报告,希望对大家有帮助。
全息照相实验报告【实验目的】1.了解全息照相的基本原理。
2.掌握全息照相以及底片的冲洗方法。
3.观察物象再现。
【实验仪器】防震光学平台、氦氖激光器、高频滤波器)、扩束透镜(两个)、分束器、反射镜(两个)、全息Ⅰ型干版、显影液和定影液及暗房设备。
【实验原理】全息照相与普通照相无论是在远离上还是在方发生都有本质的区别。
普通照相是用几何光学的方法记录物体上各点的发光强度分部,得到的是二维平面像,像上各点的照度与物体上的各点发光强度一一对应。
而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波(即物体上各点发出的光波的叠加),借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相(周相)分布,即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。
此时,记录信息底片上得到的不是物体的像,而是细密的干涉条纹,就好像一个复杂无比的衍射光栅,必须经过适当的再照明,才能重建原来的无广播,从而再现物体的三维立体像。
由于底片上任何一小部分都包含整个物体的信息,因此,只利用拍摄的全息底片的一小部分也能再现整个物像。
1.全息记录全息照相的光路图如下图所示:感光底板用激光光源照射物体,物体因漫反射发出物光波。
波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。
我们用O表示物光波没一点的复振幅与相位。
用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上,这个光波称为参考光波,它的振幅和相位也是空间坐标的函数,其复振幅和位相用R表示,草考光通常为平面或球面波。
这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。
叠加后的复振幅为O+R,如图从而底板上各点的发光强度分布为I=(O+R)(O*+R*)=OO*+RR*+OR*+O*R=IO+IR+OR*+O*R(式1)式子中,O*与R*分别是O和R的共轭量;I。
,IR分别为物光波和参考光波独立照射底版时的放光强度。
全息照相实验报告

一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理及其应用领域。
2. 掌握全息照相的拍摄方法和实验技术。
3. 通过实验观察全息图的记录和再现过程,理解全息成像的原理。
4. 分析实验结果,探讨全息照相技术的优缺点及其在相关领域的应用前景。
二、实验仪器1. 防震光学平台2. 氦氖激光器3. 高频滤波器4. 扩束透镜(两个)5. 分束器6. 反射镜(两个)7. 全息型干版8. 显影液和定影液9. 暗房设备三、实验原理全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理进行三维成像的技术。
其基本原理如下:1. 全息记录:将物体发出的光波(物光波)与参考光波进行干涉,在感光材料(全息干版)上记录下干涉条纹,这些条纹称为全息图。
2. 全息再现:将全息图置于适当的照明条件下,通过衍射原理,使全息图中的干涉条纹重新产生干涉,从而再现物体的三维图像。
四、实验步骤1. 搭建实验装置:按照实验原理图搭建全息照相实验装置,包括光源、分束器、反射镜、扩束透镜、全息干版等。
2. 拍摄全息图:将物体放置于全息干版前,调整光源和反射镜的位置,使物光波和参考光波进行干涉。
使用相机拍摄干涉条纹,得到全息图。
3. 冲洗全息图:将拍摄得到的全息图放入显影液中浸泡,待显影完成后,取出放入定影液中定影。
4. 观察全息再现:将冲洗好的全息图放置于适当的位置,调整光源和反射镜的位置,观察全息再现的物体图像。
五、实验结果与分析1. 全息图的记录:通过实验,成功记录了物体的全息图,观察到的干涉条纹清晰可见。
2. 全息图的再现:调整光源和反射镜的位置后,成功再现了物体的三维图像,观察到的图像具有立体感和真实感。
六、实验总结1. 全息照相技术具有记录物体三维信息的能力,能够再现物体的立体图像,具有广泛的应用前景。
2. 全息照相实验操作较为复杂,需要精确控制实验装置和光源,才能获得高质量的全息图。
3. 全息照相技术在光学、医学、生物、材料等领域具有广泛的应用,如全息存储、全息显示、全息测量等。
实验报告全息照相

iii)反转全息片,发现有时候能看到虚像,有时候有模糊的虚像,但是找不出明确的规律。
【分析讨论】
实验一共反复进行了三次:第一次是毛主席像章,第二次是骷髅头和戒指,第三次是手表。其中第二次照的最清楚,可以明显看到骷髅头和戒指的远近层次。第三次手表采用连续三次曝光,每次时间长度为1秒的方法拍摄,本来预期得到三个秒针,但后来因为表面反射太强,看不到秒针。
iii)关闭快门挡住激光,经底片装在底片夹上,注意让乳胶面对着光入射方向。静置两三分钟后,开始曝光。
iv)对曝光后底片作化学处理,显影液用D-19,定影液用F-5,显影时间30秒,定影时间2分钟,完事以后用清水冲洗。晾干。
b)透射式全息图的重现
i)用透镜将激光扩束后照明全息图,尽可能使光照方向沿着原来参考光的方向。观察虚像。可以看到立体的图像。
【实验内容】
a)透射式全息图的记录
i)打开激光器,设计安排光路,光路满足要求:
经透镜扩展后参考光的光程大致相同,相差不要超过5cm;
在底片处物光和参考光的光强比约为1:2到1:6.
ii)关上照明灯(可以打开暗绿灯)。调节定时曝光器,为1秒到3秒。
a)投射式全息照相
所谓透视时全息照相是指重现时所观察和研究的是全息图透射光的成像。
i)全息记录
如果将物光和参考光的干涉条纹用感光底片记录下来,那就记录了底片所在位置物光波前的振幅和位相。
ii)物光波前的重现
用一束于参考光完全相同的平面波照在全息图上,则在平面上全息图透射光的复振幅分布为:
这样,
透过全息图以后平面上波前就可以分成3项,第一项是一个衰减了的照明光,第二项是+1级衍射,它对应原来的物光,第三项是物光的共轭波前。这三项有一个角度分离,因此我们可以分开他们。
全息再现实验报告

---全息照相实验报告一、实验目的1. 了解全息照相的基本原理,包括干涉和衍射原理。
2. 掌握全息照相的实验操作步骤,包括光路调节、曝光控制等。
3. 学习制作像面全息图,并观察再现像的特点。
4. 比较像面全息图与普通三维全息图的不同之处。
二、实验原理全息照相是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。
它通过将物体反射或散射光(物光)和参考光发生干涉,将来自物体的光波波阵面(物光波前)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。
在一定条件下,将所记录的全部信息完全再现出来,再现的物像是一个逼真的三维立体像。
三、实验仪器1. 全息实验台2. 激光器3. 分束镜4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 底片夹8. 被摄物体9. 全息干板10. 显影及定影器材11. 凸透镜全息照相四、实验步骤1. 调节光路:将激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等按照全息照相实验的要求进行调节,确保光路正确。
2. 安装全息干板:将全息干板固定在载物台上,调整其位置和角度,使物光和参考光能够同时照射到干板上。
3. 曝光:控制曝光时间,使物光和参考光在干板上形成干涉条纹。
4. 显影和定影:将曝光后的全息干板放入显影液和定影液中进行处理,使干涉条纹固定在干板上。
5. 观察再现像:将处理好的全息干板放置在适当位置,用激光照射,观察再现像的特点。
五、实验结果与分析1. 成功制作了像面全息图,并观察到了再现像。
2. 比较了像面全息图与普通三维全息图的不同之处,发现像面全息图具有更加逼真的三维效果。
3. 分析了实验过程中可能出现的误差,并提出了改进措施。
六、结论通过本次实验,我们掌握了全息照相的基本原理和实验操作步骤,成功制作了像面全息图,并观察到了再现像。
实验结果表明,全息照相技术具有广阔的应用前景,可以用于光学信息存储、光学成像等领域。
---这份实验报告仅供参考,您可以根据实际情况进行修改和补充。
全息照相实验报告_2

西安交通大学高级物理实验报告课程名称:高级物理实验实验名称:光全息照相系列实验第1 页共6页系别:实验日期:2014年12月9日姓名:班级:学号:实验名称:光全息照相系列实验一、实验目的:1.了解全息照相基本方法和原理。
2.掌握拍摄全息图的实验方法。
二、实验仪器:全息台、He-Ne激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底板等。
三、实验原理:1.全息照片的拍摄:全息照片是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程。
两列相干光波,一列直接来自于激光源,另一列通过物体反射,分别入射到感光板上,由于二者是相干光,所以在感光板上干涉形成明暗相间的干涉条纹,感光板上的光强分布及干涉条纹间距与光的振幅和相位都有关,这样就不仅能记录物体的颜色,还能够记录物体的位置远近等信息。
2.物体的再现:由于全息照相在感光底板上形成的是干涉图样,所以观察全系照片时必须用和与原来参考光完全相同的光束去照射,称为再现光。
再现过程是干涉图样的衍射过程。
3.全息照相的特点:全息照相是利用光的干涉和衍射原理,而普通的照相则是利用广德透镜成像原理;全息照片上的每个点都记录了整个物体的信息,因此全息照片具有可分割的特点;由于全息照片记录了物光的全部信息,所以再现出的物体的象是一个与被摄物体完全相同的三维立体象。
四、实验任务环境温度:18.5℃。
1.激光全息图的拍摄(1)按照如图所示的光路图调节实验仪器(各仪器之间距离如图所示),注意所有的透镜光轴应基本在同一水平线上并与激光光束平行;参考光和物光的光程46.0+95.0=141.0cm=92.5+27.5+21,光程差为0.(2)曝光;在周围环境尽量安静黑暗的情况下开始,打开激光发射器月一秒钟关闭。
(3)显影:浸泡时间约为1分钟。
显影液配方:蒸馏水500ML、米土尔2g、无水亚硫酸钠90g、对苯二酚8g、无水碳酸钠48g.(4)清洗;(5)定影:浸泡时间约为三分钟。
全息照相实验报告

近代物理实验报告《全息照相》
一、实验目的
1、掌握全息照相的基本原理和实验技术
2、掌握拍摄全息照相和再现信息的方法
3、了解全息照相技术的主要特点,并和普通照相进行比较
4、了解照相显影,定影,冲洗等暗室技术
二、实验仪器
相干光源、全息平台、光学元件(分束镜、反射镜、扩散镜、多维磁性微调架以及软尺等)、记录介质(底片)、暗室冲洗设备(显影液,定影液,冲洗设备和材料)
三、实验
原理利用光的干涉现
象把每个物点光波的振幅和相位信息转换成强度的函
数,在记录介质上以干涉图样的形式记录下来。
光的衍射——全息照相的再现
全息记录的主要特点
•立体感强
•具有可分割性
•同一张全息底片可重叠多个全息图
全息照相的拍摄条件
•光源:高度空间和时间相干性的光源,并有足够的功率,使用方便
•对系统的稳定性要求:整个系统组成一个刚体
•对光路的要求:光程差小
•对全息底片的要求:适合的记录介质
四、实验内容
(1)全息记录
1、调节光路
2、曝光照相
3、冲洗处理
(2)全息图像的观察
1、观察再现虚像
2、全息照相特点的研究
3、再现实像的观察
4、观察二次曝光全息照相。
全息照相实验报告

全息照相实验报告(2)全息照相实验报告干长度, 否则两者不能相干, 无法在全息干板上获得干涉条纹。
(2) 参考光和物光的夹角的影响。
假如全息干板上干涉条纹的间距为d, 光源波长为λ。
根据干涉原理, d 与参考光和物光之间的夹角θ有关, 而干板分辨率η 与d 有关。
可以看出, θ角愈大, 所记录的干涉条纹就越细, 对干板的分辨率要求越高,故夹角θ不能太大。
而夹角θ对全息图再现象时的观察窗(视角) 有影响, 夹角大, 可在较大范围内从不同角度观察物象, 反之, 观察窗则小, 因此夹角θ也不能太小。
(3) 参考光和物光的光强比的影响。
全息照相是物光与参考光的双光束干涉. 对于一般双光束干涉来说, 如果2束光的光强相同, 干涉条纹可得到最大的对比度, 这对一般线性接受元件是合适的。
而对全息照相的记录介质来说, 曝光量( T) 和振幅(H) 透过率的特性曲线是非线性的, 在曲线两端发生奇变, 如图3所示, 产生较高阶的衍射光,使衍射效率降低。
干板的曝光特性另一方面, 当物光比参考光强, 斑纹比较显著, 产生较大量的晕轮光围绕零级衍射光, 降低了成象的光通量, 致使效率降低。
(4) 全息干板固定不牢或夹持位臵偏差大, 以及把有药面的一面与玻璃面放反, 都会造成实验的失败。
三、曝光与显影对实验结果的影响(1) 曝光时间的影响。
如果曝光时间太短, 底板上条纹太浅甚至没有, 复杂的衍射光栅无法形成, 当然也就无法再现像。
若曝光时间太长, 底板可能太黑, 光线的透过率降低。
另外, 曝光时间越长, 保持系统稳定性越难, 曝光时间内突然的躁声和振动会使拍摄失败[。
(2) 显影时间的影响。
显影的程度是否适当对全息图质量影响很大。
若显影时间太长, 全息干板发黑, 光线的透射率降低, 无法再现像; 而显影时间太短, 干板上条纹不能出现, 无法形成复杂的`衍射光栅, 甚至是一块透明玻璃片, 也无法再现像。
改进方法:光路的选择(1)单物光束反射、透射全息照相光路实验装臵如图1、图2所示[2],从激光器S发出的光波被分束镜T分成2束,一束经M1反射和凸透镜扩束后照射在被摄物体上,经物体反射( 图1 ) 或透射( 图2 ) 的光再照射到全息干板P上,这束光为物光波。
全息照片的摄制 实验报告

全息照片的摄制实验报告【实验目的】1. 掌握全息照相的原理2. 学习拍摄全息图的技术3. 了解全息照相的特点及全息技术的应用【实验仪器】全息实验台、半导体激光器、分束镜(7:3)、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。
【实验原理】1.背景知识全息照相就是一种能够获得光场相位信息的技术。
全息照相通过将物体反射或散射光(物光)和参考光发生干涉,把来自物体的光波波阵面(物光波前)的振幅和位相信息以干涉条纹的形状、疏密和强度的形式记录在感光的全息干板上,因此保留了光波的全部信息。
在一定条件下,将所记录的全部信息完全再现出来,再现的物像是一个逼真的三维立体像。
2.全息照相的原理设想物体在空间的左侧。
光源照射物体,反射或散射光从物体表面出发,经过中间的平面传播到右侧。
根据惠更斯-菲涅耳原理,右侧的光场可以看成在中间平面的子波源发出的波的叠加。
因此,如果能够用某种方法产生一个光场,它与原始光场在中间平面附近相同(振幅和相位都相同),那么它向右传播,会在右边产生一个和原来的光场完全一样光场。
这时从右侧向左看过去,感觉和看一个实物没有任何区别。
全息照相就是通过复制一个面的光场达到复制空间光场的目的。
全息照相分为透射式全息和反射式全息两种。
透射式全息:由激光器发出激光束,通过分束镜BS 一分为二,其中透射光经反射镜M1反射和扩束镜L1扩束后照射到被摄物体上,然后经物体表面反射,照射到全息干板H 上,这束光称为物光。
而反射光经反射镜M2反射、扩束镜L2扩束后,直接照射到干板H 上,这束光称为参考光。
普通物理实验讲义2020 北京师范大学物理实验教学中心- 131 - 物光和参考光在干板H 上叠加,干涉形成明暗有规律的图样,干板上的感光介质可以记录下来这些图案。
反射式全息:其原理与透射式全息照相类似。
其特点是记录时物光和参考光分别从干板的前后方入射,再现时从干板的反射光看回去可以看到拍摄物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
/p
p
干长度,否则两者不能相干,无法在全息干板上获得干涉条纹。
(2)参考光和物光的夹角的影响。假如全息干板上干涉条纹的间距为d,光源波长为λ。根据干涉原理, d与参考光和物光之间的夹角θ有关,而干板分辨率η与d有关
。可以看出, θ角愈大,所记录的干涉条纹就越细,对干板的分辨率要求越高,
I(OR)(O*R*)OO*RR*OR*O*RIOIROR*O*R
(式1)
式子中,O*与R*分别是O和R的共轭量;I。,IR分别为物光波和参考光波独立照射底版时的放光强度。
2.物相再现
3.底板经过曝光冲洗后,形成各处透光率不同的全息照片,它相当于一个复杂的光栅。一般来说,光透过这样的全息照片时,振幅以及位相都要发生变化。如果令
故夹角θ不能太大。而夹角θ对全息图再现象时的观察窗(视角)有影响,夹角大,可在较大范围内从不同角度观察物象,反之,观察窗则小,因此夹角θ也不能太小。
(3)参考光和物光的光强比的影响。全息照相是物光与参考光的双光束干涉.对于一般双光束干涉来说,如果2束光的光强相同,干涉条纹可得到最大的对比度,这对一般线性接受元件是合适的。而对全息照相的记录介质来说,曝光量( T)和振幅(H)透过率的特性曲线是非线性的,在曲线两端发生奇变,如图3所示,产生较高阶的衍射光,使衍射效率降低。
(3)设Z显影时间。选择显影时间应与曝光量、显影液的浓度及温度等情况加以综合考虑。在曝光量正常的情况下,用D 2 19显影液,其温度在20 ℃ ±015 ℃时,显影时间一般十几秒即可,但在温度较高、且新配的药水的情况下,可能几秒钟干板就变黑,显影时间应视实际情况而定(但不要超过3 min)。应将干板放在显影液中并轻轻搅动液体,几秒钟后将干板对着暗绿灯观察,看到微黑时即可用清水冲洗,冲洗干净放入定影液中2~4min,定影过程中也应不断搅动定影液,之后放入清水中冲洗5~15 min[ 6 ] ,再进行干燥。另外,配Z好的药水应放在茶色玻璃瓶中避光保存,学生操作时要避免将一种药水带入另一种药水中。万一显影或曝光过度,可放入漂白液中进行减薄处理,减薄处理可在白光下进行,不停地拿出观察,减薄程度适可而止,不可太过,否则全息图消失。
二安排和调整光路的具体做法
(1)光路摆放。按图1所示光路将,各元件大致摆放到各自的相应位Z上,调整各元件,使各光束都与台面平行且与各元件中心重合,开始时不要加扩束镜。
(2)测量光程。测量物光与参考光的光程,从分束镜开始,沿着光束的前进方向量至全息干板为止,按等光程按排光路为好,光程差不得大于参考光强,斑纹比较显著,产生较大量的晕轮光围绕零级衍射光,降低了成象的光通量,致使效率降低。
(4)全息干板固定不牢或夹持位Z偏差大,以及把有药面的一面与玻璃面放反,都会造成实验的失败。
三、曝光与显影对实验结果的影响
(1)曝光时间的影响。如果曝光时间太短,底板上条纹太浅甚至没有,复杂的衍射光栅无法形成,当然也就无法再现像。若曝光时间太长,底板可能太黑,光线的透过率降低。另外,曝光时间越长,保持系统稳定性越难,曝光时间内突然的躁声和振动会使拍摄失败[。
光路如图3所示,其中T1为50%的分束器,1 M′和1 M′′为新增加的反射镜,1 L′′为第二束光的扩束器。优点:克服了单光束光路在光线不能到达的地方产生暗区的缺点,使全息照片影像更清晰,层次更丰富。缺点:实验装Z较复杂,光路调整耗时较多。
(3)多物光束漫反射全息照相光路用普通照相机拍摄物体时,为了使照片层次丰富,或为突出表现某种特殊效果时,摄影师往往用多束光来照射被摄物体。全息照相也可以借鉴该方法,例如用透射全息照相光路,给物体一个背景光,光路如图4所示,使全息照片出现很强的立体感。优点:全息照片影像层次更加丰富,并有很强的立体感。缺点:实验装Z更为复杂,光路和每个光束的光比调整较为困难。
实验中决定成功的因素:
一、系统稳定性对实验结果的影响由于全息图上所记录的是参考光和物光的干涉条纹,而这些条纹非常细,在曝光过程中,极小的振动和位移都会引起干涉条纹的模糊不清,甚至使干涉条纹完全不能记录下来。
二、光路对实验结果的影响
(1)参考光和物光的光程差的影响。参考光和物光的光程差[ 1 ]不能太大,不能大于所用激光的相
(3)夹角选择。根据上面的分析,本实验中选择参考光和物光的夹角取20°~30°[ 5 ]为宜。
(4)调节光强比。由上所述可知,要达到较好的效果,应使参考光增强,以避开非线性区,减少斑纹效应。但尽管用一束强光做物光,物光照到物体上经物体吸收后再反射到干板上的光已比参考光弱得多了,对于我们功率只有5 mW的激光器,参考光和物光的光强比太大,会造成对比度差、象不清楚,所以又必须使物光增强。多次实验研究表明:被摄物如果是瓷器,应与全息干板距离较近(3~5 cm) ,若拍摄硬币可与全息干板距离远一些(可达10 cm)。放入扩束镜后,调节物体方位,使物体漫反射光的最强部分均匀地落在全息干板上,参考光应均匀照明并覆盖整个全息干板,两光光强比为3∶1~5 ∶1较为合适。
t=透过光的复振幅/入射光的复振幅(式2)
则复振幅透过率t一般为复数。但对于平面吸收型全息照片t为实数。如果曝光及冲洗合适,可使得
tt0KI (式3)
物象再现是用光照射已经摄制好的全息照片并观察透过光。这个过程称为波前重现,通常再照光与拍摄全息照片的参考光束R相同,因此,透过的光波的复振幅与位相用W表示,则:
2)用1)的方法观察到正立的三维图象后,旋转全息照片180度,使其反面被激光照射。
3)用自己所想的方法观察全息照片。
【实验心得】
光学实验中光路调节注意事项。
整个调试光路的过程中是分别依次加入光学元件
遵循的原则:每两个光学元件始终保持等高,共轴
【数据处理实验结论】
在这次光学实验中,对于再现像的观察我们没有得到再现像的实验结果,对此我觉得我们必然在某处有错误,或者是由于实验仪器造成,因此我展开分析,下面是一些分析结果。
全息照片
一级衍射波人眼观察
第三项与物光波的公轭光波O*有关。它是因衍射而产生的另一个一级衍射波,称为孪生波。这意味着在须向的相反一侧会聚称一个共轭的实像。
【实验内容与测量】
1.全息照相
(1)设计光路系统如下图,打开激光光源预热,激光器的电流指示为6~7mA,光路系统应该满足下列条件:
①物光束和参考光束由分光板至感光版之间的光程大致相等
(2)显影时间的影响。显影的程度是否适当对全息图质量影响很大。若显影时间太长,全息干板发黑,光线的透射率降低,无法再现像;而显影时间太短,干板上条纹不能出现,无法形成复杂的衍射光栅,甚至是一块透明玻璃片,也无法再现像。
改进方法:
光路的选择
(1)单物光束反射、透射全息照相光路
实验装Z如图1、图2所示[2],从激光器S发出的光波被分束镜T分成2束,一束经M1反射和凸透镜扩束后照射在被摄物体上,经物体反射(图1 )或透射(图2 )的光再照射到全息干板P上,这束光为物光波。另一束经M2反射和扩束后直接照射在全息干板P上,这束光为参考光波。由于这2束光是相干的,所以在全息干板上就形成明暗相间的干涉条纹并被记录。条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布情况,而条纹明暗的反差反映了物光的振幅。感光底片上将物光的信息都记录下来,经过显影、定影处理后,便形成与光栅相似结构的全息图,即全息照片。优点:实验装Z简单,照射到物体上的光较强,容易控制物光和参考光的光比,再现照片反差大,轮廓分明。缺点:由于被摄物体不是平面物体,而光又是沿线传播的,所以物体不能被全部照亮,干板上记录的影像信息只是物光束能照射到的部分,其他部分的像是暗的,照片层次较差。
1.全息记录
全息照相的光路图如下图所示:
感光底板
用激光光源照射物体,物体因漫反射发出物光波。波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。我们用O表示物光波没一点的复振幅与相位。用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上,这个光波称为参考光波,它的振幅和相位也是空间坐标的函数,其复振幅和位相用R表示,草考光通常为平面或球面波。这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。叠加后的复振幅为O+R,如图从而底板上各点的发光强度分布为
另外的具体做法有:
一、保证拍摄系统的稳定
对于我们所用的激光波长为632. 18 nm的HJ 2Ⅱ型氦氖激光器,在曝光过程中,必须保证拍摄系统的移动不得超过干涉条纹间距的1 /4。我们实验室用的是GSZ 2 Ⅱ型光学实验平台,全息台上的所有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台钢板上。将各光学元件夹持稳定,将被照物体粘牢在载物台上或夹紧在架上,将曝光定时器离开全息台放Z。由于气流通过光路,声波干扰以及温度变化都会引起周围空气密度的变化,因此,在准备拍摄前必须远离全息台,保持安静,静止2 min以上再启动曝光定时器,并且在曝光期间不能讲话、走动和发出任何声响,保证环境稳定,曝光后再静等20s[ 4 ]以上,才能取下干板,用黑纸包好。
(2)双物光束漫反射全息照相光路
为了克服单物光束拍摄全息照片的缺点,可以用2束光照射物体,照亮原单束光照不到的地方[3],并在想突出表现的部位打上较强的光,从而使全息片层次更丰富,表现力更强。从全息照相的原理考虑,物光束和参考光束必须是相干光,因此,它们必须来自同一光源,从同一光束中分离出来。在单光束光路中又增加一个分束器T1,将原来的物光束一分为二,再经过反射镜1 M′、1 M′′从2个不同方向照射到被摄物体。
②用透镜将物光束扩展到保证整个被摄物都能受到光照,参考光束也应扩展使感光板有均匀光照
③照在感光板上的物光束和参考光束之间的夹角在30~50之间为宜
④参考光束应强于物光束,在放感光板的地方她们的强度比约为3:至5:1
(2)关闭室内照明灯,用光电池测量放感光板处参考光束和物光光束的强度,以检验发光强度比是否符合要求。曝光时间应该控制在20~60s之间。