物理实验预习测试全息摄影参考答案
鲁科版高中物理 第5节 激光与全息照相 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 通过“啁啾激光脉冲放大技术（CPA）”可以获得超强超短激光，为开展极端物理条件下物质结构、运动和相互作用等研究提供了科学基础。
超强超短激光经聚焦后最高光强可以达到1022 W/cm2～1023 W/cm2，是已知的最亮光源。
已知太阳辐射的总功率约为4×1026W。
如图所示，啁啾激光脉冲放大技术原理可以简化为：利用色散将脉冲时长为飞秒（10-15s）级激光脉冲通过展宽器在时间上进行展宽；展宽后的脉冲经过激光增益介质放大，充分提取激光介质的储能；最后使用压缩器将脉冲宽度压缩至接近最初的脉宽值。
根据以上信息，下列说法错误的是（）A．激光脉冲通过展宽器在时间上进行展宽，其频率不变B．利用CPA技术获得的超短超强激光脉冲可用于眼部手术，用激光做“光刀”是利用激光平行度好的特点。
C．超强超短激光经聚焦后最高光强相当于将单位时间内太阳辐射总能量聚焦到一张书桌上D．通过“啁啾激光脉冲放大技术”获得的激光与输入激光能量几乎相同2. 下列说法正确的是（）A．“彩超”利用超声波的衍射原理B．“B超”利用电磁波的反射原理C．“全息照片”利用激光的干涉原理D．“雷达”利用超声波的多普勒效应3. 在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。
激光聚于感光细胞时，产生过量热量而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的主要原因是（）A．单色性好B．高能量C．相干性好D．平行度好4. 关于激光，下列说法中正确的是（）A．激光属于红外线B．激光用来切割物质是因为其单色性好C．激光是一种人工产生的相干光D．两束激光在传播中必然平行5. 下列有关光学现象的说法正确的是（）A．观看立体电影时需戴上特制眼镜，是利用了光的干涉现象B．仅将双缝干涉实验中双缝间距调小，则干涉条纹间距变大C．激光切割金属利用了激光相干性好的特点D．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象6. 关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（）A．雨后天空出现彩虹，是光的干涉现象B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性7. 据新华网2019年6月24日报道，中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆孙散射仪，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实的基础。
10物理全息照相
近代物理实验——全息照相讲义
附：
全息干板说明
全息干板是用极微细颗粒卤化银明胶乳剂涂布在玻璃板上面制成，它具有极高的反差和解相力，用于记 录全息图像（干涉条纹） 。使用各种型号的全息干板时，应注意在其规定的安全灯下操作，并注意正确曝光、 冲洗加工。开封及整个使用过程都应在最清洁的条件下进行，否则影响使用效果。
O(x,y)=A0(x,y)ei0(x,y) R(x,y)=Ar(x,y) eir(x,y)
式中 A(x,y)和(x,y)分别表示点(x,y)处的振幅和位相。由于它们系相干光束，根据光的干涉原理，底片上 光的强度 I 是它们合振幅的平方：
I(x,y)=|O+R|2=|O|2+|R|2+RO*+R*O =A02+Ar2+A0Arei(0-r)+ A0Are-i(0-r) =A02+Ar2+A0Arcos(0-r)
5
09 物理专业用
近代物理实验——全息照相讲义
思考题
1、 全息照相与普通照相有什么本质区别？—预习回答 2、 全息照相实验过程中有哪些注意事项？—预习回答 3、 物光和参考光光程要尽量相等，其目的是什么？—预习回答 4、 物光与参考光之夹角为什么不能过大而应尽量放小？ 5、 为什么全息图片有一些破损时还能再现原物完整的像？ 6、 在观察全息照片的真像（虚像）时，能否尝试用手去触及再现景物？而当你的手移近或远离再现景物时， 你能否据此来判断像的位置、大小及深度？
D-19 显影液配方
o 1、蒸馏水（约 50 C） 2、米吐尔（显影剂） 3、无水亚硫酸钠（保护剂） 4、对苯二酚（显影剂）
500ml 2克 90 克 8克
5、无水碳酸钠（显影剂） 48 克 6、溴化钾（抑制剂） 5克 7、加蒸馏水至 1000ml
工科物理实验II_北京科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
工科物理实验II_北京科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子受到（）的作用而发生偏转引起的。
答案:洛仑兹力2.实验十一光栅光谱仪的使用中，相比于透射光栅，平面反射式光栅的优势在于（）。
答案:闪耀方向落在0级谱线以外的其它级谱线上3.在实验十四低真空的获得、测量与用直流溅射法制备金属薄膜中，用来轰击金属靶材的粒子是（）答案:氩离子4.实验一受迫振动的研究中，摆轮做受迫振动时受到的力矩有（）。
答案:驱动力矩弹性力矩阻尼力矩5.关于实验一受迫振动的研究，描述正确的是（）。
答案:无阻尼的情况下，共振振幅会出现无限大的情况共振时，振幅最大且相位为90°本实验中，摆轮的固有振动周期和摆角有关6.关于实验二霍尔效应，下列说法正确的是（）。
答案:霍尔效应是磁电效应的一种用霍尔效应可以测量半导体材料的载流子浓度和迁移率本实验中不能消除的副效应是埃廷豪斯森效应利用霍尔效应可以测量磁场7.关于实验九PN结特性，叙述不正确的是（）。
答案:在温度不变的情况下，PN结的IF-VF呈线性关系Ge和Si二极管的加热温度区间可以完全相同Si二极管是一个很好的测温元件，可以用于高温（如500℃加热炉内的温度）的测量8.关于实验三用落球法测定液体不同温度下的黏度及温度的PID调节，以下哪些说法正确（）。
答案:流体所具有的阻止流体内两个流层发生相对滑动的性质称为流体的黏性或黏滞性随着温度的升高，气体的黏度增大流体中运动的物体所受到的黏滞力永远和物体的运动方向相反9.实验三用落球法测定液体不同温度下的黏度及温度的PID调节中，PID调节包括（）。
答案:比例调节微分调节积分调节10.关于实验四迈克尔逊干涉仪中的等倾干涉条纹，以下说法正确的是（）。
答案:条纹是明暗相间的系列同心圆薄膜厚度增加时，圆环不断从中心吐出薄膜越厚，条纹越密11.实验五全息照相实验，拍摄全息照相照片时，下列选项中正确的有（）。
近代物理主要知识点及思考题答案
一、光学全息照相1.全息照相原理：全息照相是以物理光学理论为基础的，借助参考光与物光的相互作用，在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。
2.全息照相的过程分两步：（1）造像，设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上；（2）建像，照明已被记录下的全部信息的感光材料，使其再现原物的光波。
3.全息照相的主要特点：①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时，像可放大缩小⑤全息照片再现时，像的亮度可变化。
4.拍摄系统的技术要求：①对光源的要求：拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源；②对系统稳定性的要求：需要一个刚性和防震性都良好的工作台；③对光路的要求：参考光和物光两者的光程差要尽量小；两者之间的夹角应小于45°；④对全息干板的要求：需要制作优良的全息图，一定要有合适的记录介质。
二．光电效应法测普朗克常数1.截止电压：光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到一定值后，当光电流达到饱和值I M，I M，与入射光强成正比。
当U变成负值时，光电流迅速减小，当U<=U0时，光电流为0，这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。
（对于不同频率的光，其截止电压不同）2.为了获得准确的截止电位，实验所用光电管需要满足的条件：①对所有可见光谱都比较灵敏；②阳极包围阴极，当阳极为负电压时，大部分光子仍能射到阳极；③阳极没有光电效应，不会产生反向电流；④暗电流很小。
3. 红限：所谓红限是指极限频率。
以为光从红到紫频率逐渐升高。
发生光电效应的条件是：光的频率大于等于某一极限频率。
也就是比这个频率高的光（比这种光更靠近紫色那一端）能发生光电效应。
而频率比它更低（也就是更靠近红色那一端）的光不能发生光电效应。
所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。
简称红限！4.反向电流：入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。
加速电压U为负值时，阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。
《第5节 激光与全息照相》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册_鲁科版_2024-2025学年
《第5节激光与全息照相》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、全息照相使用的光源是()A、白光B、激光C、红外线D、紫外线2、全息照片中所记录的干涉图样的特点是()A、颜色分布均匀B、具有特定的光栅结构C、图像边界清晰D、干涉条纹密集且对称3、题目：激光在下列哪种应用中可以有效地利用其高方向性？A. CD播放机B. 蓝光黑光DVDC. 电动剃须刀D. 医用手术刀4、题目：以下关于全息照相的说法中，正确的是：A. 全息照相是通过在黑暗中黑龙江省摄影得到的B. 全息照片可以记录光的强度分布，不包含物体的三维信息C. 在全息照片中，光线横向干涉条纹的间距越小，其分辨率越高D. 全息照相的原理仅适用于光学领域5、关于激光的特性，下列说法错误的是：A. 激光具有极好的单色性B. 激光的方向性非常好C. 激光的相干性较差D. 激光可以集中很大的能量6、全息照相技术利用了激光的哪些特性？A. 单色性和相干性B. 方向性和单色性C. 能量集中和方向性D. 相干性和能量集中7、全息照相中，为了使参考光波和物光波能够发生干涉，通常需要使用：A. 相同频率的单色光B. 相同频率的连续光C. 不同的频率的单色光D. 不同的频率的连续光二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些现象与激光的特性相关？（）A. 单色性好B. 相干性好C. 方向性好D. 高亮度2、以下关于全息照相的描述，正确的是：（）A. 全息照相是一种记录物体光波全部信息的方法B. 全息照相可以用来复制三维物体C. 全息照相的图像质量受到记录介质和再现技术的影响D. 全息照相可以用来测量物体的三维形状3、全息照相利用激光的干涉原理记录物体表面的光信息，以下关于全息照相的描述正确的是（）。
A. 激光的单色性好，干涉条纹清晰，是全息照相的理想光源。
B. 拍摄全息照片时，需要在感光材料上记录激光的衍射图案。
物理实验-全息照相-实验报告
班级__信工C班___ 组别______D______姓名____李铃______ 学号_1111000048_日期___2013.3.6___ 指导教师___张波____【实验题目】_________全息照相【实验目的】1.了解全息摄影的基本原理、实验装置以及实验方法；2.掌握激光全息摄影和激光再现的实验技术；3.通过观察全息图像的再现，弄清全息照片和普通照片的本质区别【实验仪器】防震全息台，氦—氖激光器，扩束透镜，分束棱镜（或分束板），反射镜，毛玻璃屏，调节支架，米尺，计时器，照相冲洗设备等。
【实验原理】全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。
两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。
所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。
人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。
全息图种类很多，有菲涅耳图、夫琅和费图、傅立叶变换全息图、彩虹全息图、像全息图、体积全息图等。
不管哪种全息图都要分成两步来完成，即用干涉法记录光波全息图，称波前记录；用衍射原理使原光波波前再现，称波前再现。
1.全息照相的过程物体发出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示：其中：为振幅，为位相。
普通摄影只能记录物体光波的振幅信息，而位相信息全部丢失，因此照片没有立体感。
数学表达式为：实际上没有任何一种感光材料可以直接记录光波的位相，在全息摄影中我们利用光的干涉原理来记录光波的振幅和位相信息。
如右图所示，激光器L发出的激光由分束镜BS将光线一分为二，透射光线经反射镜M2反射再经过扩束后照射在被摄物体上，这束光线称为物光(O光)；反射光线经反射镜M1反射再经过扩束后直接照射在感光材料上，因而称为参考光(R光)；两束光线在P处相干并形成干涉条纹，这些条纹记录了物光的所有振幅和位相信息。
大学物理实验实验30 全息照相实验
实验仪器
光学平台、全息光学系统（ He-Ne激光器、曝光 定时器、分束镜、反射镜、扩束镜、干板架、载物台 等）、洗相设备。
实验原理
全息照相以激光为光源，利用光的干涉原理，将与物光
相干的参考光束（R）和物光（O）在干版上迭加，以干涉条 纹的形式把物光的振幅、位相记录在感光干版上。从被摄物 体上同一点所发出的物光束可摄到干版的不同区域处，则物 光到达各区域的位相不同、与参考光的夹角不同，振幅不同， 因而在各区域形成疏密不同、形状不同、反差不同的干涉条 纹。这些光波迭加在一起就形成了全息图。
I (O R)(O* R* ) OO* RR* OR* O*R IO I R OR* O*R IO I R O R exp[i(O R )] O R exp[i(O R )] IO I R 2 O R cos(O R )
实验原理
IO 、 I R 分别为物光与参考光独立照射到干板上时的光强，
这两项在干板上与位置的关系不明显，基本均匀，在全息记 录中不起主要作用。而 OR* O*R 2 O R cos(O R ) 为干涉项， 可见干涉项产生的是明暗以 (O R ) 为变量按余弦规律变换 的干涉条纹。 由于这些干涉条纹在底板上各点的强度决定于 物光波（及参考光）在各点的振幅和相位，因此底板上就保 留了物光波的振幅与相位分布信息。 由此就可以推知物光波 会聚点的位置，当我们观察全息图的再现波前时，看到的将 是与原物不可分辨的立体像。
大学物理实验答案2
实验二十七 动力学共振法测定材料的杨氏弹性模量【预习题】1．外延测量法有什么特点？使用时应注意什么问题？答：所谓外延测量法，就是所需要的数据在测量数据范围之外，一般很难测量，为了求得这个数，采用作图外推求值的方法。
具体地说就是先使用已测数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分求出所要的值。
使用外延测量法时应注意：外延法只适用于在所研究范围内没有突变的情况，否则不能使用2．悬丝的粗细对共振频率有何影响？答：在一定范围内，悬丝的直径越大时，共振频率反而越小。
因为共振频率与阻尼的关系为2202βωω-=，悬丝直径大时，阻尼相应较大，即β大，则共振频率应该较小。
当然，悬丝直径也不可过粗，太粗的悬丝对于棒振动时振幅的影响很大，即2222204)(p p mA ωβωω+-=变小，而不利于信号的拾取。
【思考题】1．在实际测量过程中如何辨别共振峰真假？答：理论上认为，“改变信号发生器输出信号的频率，当其数值与试样棒的某一振动模式的频率一致时发生共振，这时试样振动振幅最大，拾振器输出电信号也达到最大”。
实验中，并非示波器检测到信号峰值处频率都为样品棒的共振频率，由样品支架和装置其它部分的振动也会导致示波器检测到极值信号。
因此正确真假判别共振信号对于测量相当重要。
真假共振峰的判别方法有好几种，如预估法和撤耦法，预估法指利用已知的金属杨氏模量，利用公式估算出共振频率，撤耦法指用手托起试样棒，此时拾振信号应消失，反之为假信号。
预估法和撤耦法结合起来用比较好：预估法可判断出共振频率的大致范围，而撤耦法则可做进一步精确判断。
另外，还可以在不放铜棒的情况下先做一个粗略检测，即将可能的干扰信号频率做一个排除。
2．如何测量节点的共振频率。
答：从实验装置图中可以看出，试样振动时，由于悬丝的作用，棒的振动并非原理中要求的自由振动，而是存在阻尼下的受迫振动，所检测共振频率随悬挂点到节点的距离增大而增大。
若要测量（27-1）式中所需的试样棒基频共振频率，只有将悬丝挂在节点处，处于基频振动模式时，试样棒上存在两个节点，它们的位置距离分别为0.224L 和0.776L 处。
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一、选择题：
1.如果用参考光照明再现，则在全息图后可看到物体的原始像(虚像)，它位于原来物体所
在的位置上，与物体非常逼真。
这个虚像对应的衍射光级次是
A：2级 B：1级 C：3级 D：4级
请选择:B
2.不符合全息平台放置要求的是
A：应放置在干燥的环境中 B：全息平台表面应当全部用铜皮覆盖 C：全息平台应当尽量放置在底楼 D：全息平台应当远离震源。
请选择:B
3.全息图不具备的特点是
A：能成立体三维像 B：再现象亮度可调 C：干版可再次利用 D：物和像是点-点的对应记录
请选择:D
4.全息技术建立的物理基础是
A：光的干涉原理 B：光的折射原理 C：光的衍射原理 D：光的偏振原理
请选择:B
5.当干版被敲碎(或被掩盖、被污染了一部分)，取任一碎片能否再现出完整的被摄物像
A：不能 B：在某些条件下可以 C：只能看到不完整的图像 D：能看到完整的图像请选择:D
6.下面关于光电效应的说法中正确的是
A：当一束光照射在金属表面，肯定就会有电子从金属表面逸出 B：光电效应实验中，入射光频率一定的条件下，饱和光电流与入射光强度成反比 C：光电效应实验可以测量普朗克常量 D：光电流与光电管两端所加的正向电压没有关系。
请选择:C
7.可用于全息摄影的光源是
A：氩离子激光器 B：红宝石激光器 C：He-Ne激光器 D：以上三种都可以
请选择:D
8. 1. 对全息干版的要求不包括
A：分辨率高 B：灵敏度高 C：耐热性好 D：感光化学性能良好
请选择:C
9.全息干板上接收到的光主要有
A：物光、自然光 B：参考光、自然光 C：物光、激光器直接所给光源 D：物光、参考光
请选择:D
10.光波是信息的载体，它主要包含
A：振幅和干涉信息 B：干涉和衍射信息 C：振幅和衍射信息 D：振幅和位相信息
请选择:D
11.全息技术可以应用的领域有
A：干涉计量 B：无损检测 C：遥感技术 D：以上都可
请选择:D
12.参考光所经历的光路是
A：激光器---分束镜---反射镜---扩束镜---干版 B：激光器---反射镜---分束镜---扩束镜---干版 C：激光器---反射镜---扩束镜---分束镜---干版 D：激光器---扩束镜---
分束镜
---反射镜---干版
请选择:A
要获得高质量的全息图必须采用合理的光路。
光路调节中错误的是
A：各光学元件应等高共轴 B：物光与参考光的光程不需相等 C：任何一种振动或位移都严重影响物光和参考光的干涉效果，因此光路中的各元件要装夹牢固。
D：应调节物光与参考光的光强，使其在干射屏上的光强比大致为1：4
请选择:B
13.不能重复利用干版，进行多次摄影的方法是
A：拍摄前稍微改变干版的方位角 B：改变光源强度 C：改变参考光的入射角度 D：改变物体的空间位置
请选择:B
15. 全息图的再现像亮度可调。
再现时的入射光越强，再现像就越亮。
这种亮暗的调节可达到的倍数是
A：1000 B：100 C：10 D：10000
请选择:A
16. 1. 对爱因斯坦能量公式描不正确的是（）
A：m 表示电子的质量 B：h为普朗克常量 C：v为电子震动频率 D：w为逸出功
请选择:D
二、判断：
1. 全息摄影的实验装置由四部分组成，即全息平台、光源、光路系统和记录介质。
请判断:
对
2.普通摄影的底片上，记录的是物体各点散射的光波位相信息，没有振幅的信息。
请判断:
错
3. 全息图记录了物点光波的分布，因而全息图具有不可分割的特性。
请判断:
错
4. 一张全息干版允许进行多次曝光记录，但其再现像是重叠的。
请判断:
错
5. 普通照像是物和像的点-点对应记录
请判断:
对
6. 全息摄影时，物光和参考光可以由两个激光器发出。
请判断:
错
7. 全息图再现时的入射光越强，再现像就越亮。
请判断:
对
8. 全息图具有折射成像的性能，能再现出物体的三维立体像，具有显著的视差特性。
请判断:
错
9. 全息摄影是光的干涉现象，全息再现是光的折射现象。
请判断:
错
10. 全息摄影是一种记录干涉图样的过程，它对光源没有要求。
请判断:
11. 全息图被敲掉或被掩盖一部分时，仍然能再现出完整的被摄物像。
请判断:
对
12. 全息平台是可以防震的，但是震动对曝光过程的影响是可以不考虑的。
请判断:
错
13. 光波可以作信息的载体，具有振幅和位相两个特征。
请判断:
对
14. 在高倍显微镜下观察，全息图是一幅复杂的光栅结构图样。
请判断:
对
15. 全息图的再现像可放大或缩小。
请判断:
对
16. 由于激光的相干长度可以很大，因此全息图再现像的景深很大。
请判断:
17. 全息图的再现像亮度可调。
请判断:
错
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。