全息照相实验报告

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全息照相实验报告_实验报告_

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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

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。

全息照相 实验报告

全息照相 实验报告

全息照相实验报告全息照相实验报告引言:全息照相是一种利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体的三维信息的技术。

它不同于传统的摄影技术,能够捕捉到更加真实的物体形态和细节。

本实验旨在探究全息照相的原理和应用,并通过实际操作进行验证。

一、实验装置与原理实验装置主要包括激光器、物体、全息板、参考光源和干涉平台。

激光器产生单色、相干的激光光源,物体是待记录的三维物体,全息板是记录物体信息的介质,参考光源提供参考光波,干涉平台用于固定和调整装置。

全息照相的原理是利用激光光源照射物体,物体的光波与参考光波相干叠加,形成干涉图样。

这些干涉图样被记录在全息板上,通过再次照射全息板,可以重建出物体的三维信息。

二、实验步骤1. 准备实验装置,确保激光器和参考光源的稳定输出。

2. 将物体放置在干涉平台上,并调整合适的位置和角度。

3. 调整全息板的位置和角度,使其与物体和参考光源的光波相交。

4. 打开激光器,照射物体和全息板,进行记录。

5. 关闭激光器,移除物体,重新照射全息板,进行重建。

三、实验结果与分析实验中,我们选择了一个小玩具作为物体,通过全息照相技术进行记录和重建。

在记录过程中,我们观察到物体的光波与参考光波相干叠加,形成了一幅干涉图样。

这个图样记录在全息板上,呈现出一种类似彩虹的条纹纹理。

在重建过程中,我们重新照射全息板,发现原先的条纹纹理被再次呈现出来,并且物体的三维形态也被恢复出来。

这种全息照相技术能够在一定程度上还原物体的真实形态,使得观察者能够从不同角度获得更加真实的观感。

四、全息照相的应用全息照相技术在科学研究、工程设计和艺术创作等领域都有广泛的应用。

在科学研究中,全息照相可以用于记录微小物体的形态和运动,为研究者提供更加详细的信息。

在工程设计中,全息照相可以用于检测和分析物体的缺陷和变形,提高产品的质量和可靠性。

在艺术创作中,全息照相可以用于创造立体感和动态效果,为艺术家带来更多的创作灵感。

然而,全息照相技术也存在一些挑战和限制。

全息照相大学物理实验总结6篇

全息照相大学物理实验总结6篇

全息照相大学物理实验总结6篇第1篇示例:全息照相是一种利用光的干涉原理来记录和重现三维物体形态的技术。

在物理实验中,全息照相常常被用来展示光的波动性质、干涉现象以及光的衍射特性。

通过对全息照相的实验,我们可以更好地理解光的性质和物理规律。

在进行全息照相实验时,我们首先需要准备一块全息记录板和一个激光光源。

将三维物体放置在激光的光路上,并将全息记录板放置在物体后方适当的位置上。

然后打开激光光源,让光线照射到物体上,经过反射或透射后,光线通过全息记录板并记录下物体的三维信息。

实验中最重要的部分是照相过程,通过调整全息记录板和光源的位置,确保光线正确定位并记录下物体的干涉模式。

照相完成后,我们可以用激光光源再次照射全息记录板,这时会出现全息照相的重现效果,即我们可以看到物体的三维形态在全息图上精确还原。

通过全息照相实验,我们可以观察到光的波动性质。

根据干涉原理,当激光光线照射到物体表面时,光线会发生干涉现象,形成明暗交替的干涉条纹。

这些干涉条纹记录下了物体的表面形态信息,进而被全息记录板保存下来。

在重现过程中,光线再次照射到全息记录板上,干涉条纹会产生叠加效应,使得物体的立体形态得以重现。

全息照相还可以展示光的衍射特性。

当光线通过物体的边缘或孔隙时,会发生衍射现象,产生波纹状的光斑。

这些衍射图样也会被全息记录板记录下来,使得在全息图中可以清晰地看到物体的细微结构和表面特征。

全息照相是一种非常精密和高级的光学技术,通过实验可以更好地理解光的波动性质、干涉现象和衍射特性。

通过对全息照相的学习和实践,我们可以更深入地了解光的行为规律,为日后的光学研究和应用打下坚实的基础。

希望以上内容能对大家有所帮助,谢谢阅读!第2篇示例:全息照相大学物理实验总结全息照相是一种利用光的干涉原理来记录物体三维形状的技术,广泛应用于科学研究、医学成像、艺术创作等领域。

在物理学实验中,全息照相也是一个重要的实验项目,通过全息照相实验可以深入理解光的波动性和干涉原理,提高学生对光学现象的认识和理解。

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告

全息照相物理实验报告目录1. 实验目的1.1 研究对象2. 实验原理2.1 全息照相的基本原理2.2 全息照相的工作流程3. 实验材料3.1 全息照相设备3.2 感光胶片4. 实验步骤4.1 准备工作4.2 曝光4.3 显影5. 实验结果5.1 观察结果5.2 实验数据分析6. 实验讨论6.1 误差分析6.2 实验改进7. 实验结论实验目的研究对象本实验旨在通过全息照相物理实验,探究全息照相技术的基本原理和工作流程,加深对全息照相的理解。

实验原理全息照相的基本原理全息照相是一种基于干涉原理的照相技术,通过记录物体的全息图像来实现物体的三维再现。

全息照相的工作流程全息照相的工作流程包括记录全息图、显影、复原等步骤,其中记录全息图是实现全息照相的关键步骤。

实验材料全息照相设备本实验所使用的全息照相设备主要包括激光器、分束器、衍射镜、感光胶片等。

感光胶片感光胶片是记录全息图像的重要介质,其特性将直接影响全息照相的效果。

实验步骤准备工作1. 搭建好全息照相设备,并调试好各个部件。

2. 将要拍摄的物体放置在适当位置。

曝光1. 将激光器照射到物体上,产生干涉效应。

2. 记录全息图像,使感光胶片曝光。

显影1. 将感光胶片进行显影处理,使全息图像显现出来。

实验结果观察结果经过显影处理后,可以清晰地观察到记录的全息图像,其中包含了物体的三维信息。

实验数据分析通过分析全息图像的内容和质量,可以评估实验的效果,并获取有关被拍摄物体的信息。

实验讨论误差分析在全息照相过程中,可能会受到环境光干扰、器材问题等因素影响,导致全息图像质量下降。

实验改进为了提高全息照相效果,可以对设备进行优化,增加环境控制等措施,减小误差的影响。

实验结论通过全息照相物理实验,我们深入了解了全息照相技术的基本原理和实际应用,为今后的研究和应用奠定了基础。

全息照片的摄制 实验报告

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。

全息技术照相实验报告

全息技术照相实验报告

一、实验目的1. 了解全息技术的基本原理和拍摄方法。

2. 掌握全息技术拍摄过程中的操作技能。

3. 通过实验,观察全息图像的再现效果,加深对全息技术原理的理解。

二、实验原理全息技术是一种记录和再现光波振幅和相位信息的照相技术。

其基本原理是利用光的干涉和衍射现象,将物体光波和参考光波进行干涉,形成干涉条纹,将干涉条纹记录在感光材料上,从而获得全息图像。

当用激光照射全息图像时,由于干涉条纹的存在,光波发生衍射,从而再现出物体的三维立体图像。

三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 半导体激光器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. 曝光定时器11. 显影及定影器材四、实验步骤1. 搭建实验装置:将全息实验台、半导体激光器、分束镜、反射镜、扩束镜等仪器连接好,确保光路畅通。

2. 调整光路:根据实验要求,调整光路参数,使物光束和参考光束满足干涉条件。

3. 拍摄全息图像:a. 将被摄物体放置在载物台上,调整物体位置,确保物体与全息干板之间的距离适中。

b. 开启激光器,调节曝光时间,使全息干板充分感光。

c. 拍摄全息图像,记录曝光参数。

4. 显影及定影:将拍摄好的全息干板进行显影和定影处理,以增强图像质量。

5. 观察全息图像:a. 用激光照射全息图像,观察再现效果。

b. 从不同角度观察全息图像,比较立体效果。

五、实验结果与分析1. 通过实验,成功拍摄出全息图像,并观察到再现的三维立体效果。

2. 实验过程中,调整光路参数和曝光时间对全息图像的质量有很大影响。

合适的参数可以使全息图像更加清晰、立体感更强。

3. 全息技术在艺术、防伪、光学测量等领域具有广泛的应用前景。

六、实验总结本次实验使我们对全息技术的基本原理和拍摄方法有了深入的了解,掌握了全息图像的再现效果。

在实验过程中,我们学会了调整光路参数和曝光时间,提高了实验技能。

全息技术在现代社会具有广泛的应用价值,通过本次实验,我们对全息技术有了更加浓厚的兴趣。

全息照相实验报告

全息照相实验报告

全息照相实验报告全息照相实验【目的要求】1.了解全息照相记录和再现的基本原理;2.掌握漫反射全息照片的摄制方法及加深对全息照片特点的理解。

【仪器用具】JQX-1型激光全息实验台,He-Ne激光器,分束镜(50%)一个,扩束镜(40倍)两个,全反射镜两个,被摄物体(如:小瓷猪,小瓷马等)及放置物体的底座,全息干版及底架,暗室技术使用的设备。

【原理】普通照相底片上所记录的图象只反映了物体上各点发光(辐射光或反射光)的强弱变化,也就是只记录了物光的振幅信息,于是,在照相纸上显示的只是物体的二维平面像,丧失了物体的三维特征。

全息照相则不同,它是借助于相干的参考光束和物光束相互干涉来记录物光振幅和相位的全部信息。

这样的照相把物光束的振幅和相位两种信息全部记录下来,因而称为全息照相。

全息照相的基本原理早在1948年就由伽伯(D. Gabor)发现,但是由于受光源的限制(全息照相要求光源有很好的时间相干性和空间相干性),在激光出现以前,对全息技术的研究进展缓慢,在60年代激光出现以后,全息技术得到了迅速的发展。

目前,全息技术在干涉计量、信息存储、光学滤波以及光学模拟计算等方面得到了越来越广泛的应用。

伽伯也因此而获得了1971年度的诺贝尔物理学奖。

(一)、全息照相与全息照相术在介绍全息照相的基本原理之前,首先看一下全息照相和普通照相有什么区别。

总的来说,全息照相和普通照相的原理完全不同。

普通照相通常是通过照相机物镜成像,在感光底片平面上将物体发出的或它散射的光波(通常称为物光)的强度分布(即振幅分布)记录下来,由于底片上的感光物质只对光的强度有响应,对相位分布不起作用,所以在照相过程中把光波的位相分布这个重要的信息丢失了。

因而,在所得到的照片中,物体的三维特征消失,不再存在视差,改变观察角度时,并不能看到像的不同侧面。

图1 波前干涉实物光路图全息技术则完全不同,由全息术所产生的像是完全逼真的立体像(因为同时记录下了物光的强度分布和位相分布,即全部信息),当以不同的角度观察时,就象观察一个真实的物体一样,能够看到像的不同侧面,也能在不同的距离聚焦。

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第二项与原来的物光成正比,是按一定比例重建的物光波,相当于一级衍射波。这个光波根据惠更斯原理继续传播,与原来物体在原来位置发出的光波相同,仅仅是振幅按一定比例改变,位相改变180度。因此全息照片后面的观察者对这个光波方向观察时,可以看到原来物体的三维立体像。如图所示:
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。
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置上,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1 cm。
(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ห้องสมุดไป่ตู้盖整个全息干板,两光光强比为3∶1~5∶1较为合适。
(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
(3)设置显影时间。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,配置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。
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。
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 2Ⅱ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置。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。
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,可在较大围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。
(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
实验装置如图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:实验装置简单,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。
(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。
全息照相实验报告
班级:XXX:XXX学号:XXX时间:XXX
【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、曝光定时器及快门、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】
三、拍摄全息图及再现观察
(1)拍摄底片。关闭室所有光源,在全暗条件下学会判断全息干板药膜面的方法,即用两手指同时摸全息干板两面,较涩的一面为药膜面,光滑的一面为玻璃面。取下白屏,将全息干板药膜面面向被摄物体固定在干板架上。
(2)设置曝光时间。曝光时间的长短与光源的功率有关,对于功率较大的光源,曝光时间可适当短些,若光源功率小,则曝光时间可适当长些。一般文献上要求曝光时间为3~4 min,实际上,曝光时间长很难保证拍摄过程中周围环境绝对安静,对于我们使用的功率为5 mW的HJ 2Ⅱ型氦氖激光器和天津感光胶片厂生产的Ⅰ型全息干板来说,曝光时间选择在30 s左右就可以了,但也要看被摄物体的反光程度,对于反光较强的物体,曝光时间可适当缩短,反之,则适当加长。
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
(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:
(式4)
第一项与参考波R成正比,是按一定比例重建的参考波,或者说是直接透过再找光相当于零级衍射波。
(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
t=透过光的复振幅/入射光的复振幅 (式2)
1.全息记录
全息照相的光路图如下图所示:
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
3)用自己所想的方法观察全息照片。
【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。
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。
(4)显影和定影。显影液用D-19显影液,显影时间为2min。取出感光板后用自来水冲洗。然后放在定影液中……再水洗2~3min即可观察物象再现。
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