全息照相与全息干涉法实验的误差分析与改进方法-研究性实验报告
全息干涉技术 实验报告

全息干涉技术实验报告全息干涉技术实验报告引言全息干涉技术是一种利用光的干涉现象来记录和再现物体三维信息的技术。
它的原理是将物体的光波信息与参考光波进行干涉,通过记录干涉图案来获取物体的全部信息。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解全息干涉技术的原理和应用。
实验装置本次实验所用的全息干涉技术装置主要包括:激光器、分束器、物体平台、全息板、参考光源和光学元件等。
实验过程1. 准备工作:将物体放置在物体平台上,并调整好光路,确保激光器发出的光波经过分束器后能够照射到物体上。
2. 全息记录:打开激光器,使其发出的光波照射到物体上,同时打开参考光源,使其发出的光波与物体上的光波进行干涉。
通过调整光路和物体的位置,使干涉图案清晰可见。
然后,将全息板放置在干涉图案的位置,记录下干涉图案。
3. 全息再现:将已记录的全息图放置在全息装置中,照射激光光源,使光波经过全息图后形成干涉图案。
通过观察干涉图案,我们可以再现出物体的三维信息。
实验结果与讨论通过实验观察,我们可以发现全息干涉技术具有以下几个特点:1. 三维再现:全息干涉技术可以将物体的三维信息记录下来,并通过再现干涉图案来还原物体的形状和细节。
相比于传统的二维图像,全息图像更加真实和立体感强。
2. 高分辨率:全息干涉技术具有较高的分辨率,可以捕捉到物体的微小细节。
这使得它在科学研究、医学影像和工业检测等领域具有广泛的应用前景。
3. 实时观察:全息干涉技术可以实时观察物体的变化。
例如,在生物学研究中,可以通过全息干涉技术观察细胞的活动和变化过程。
4. 非接触性:全息干涉技术不需要直接接触物体,而是通过光波的干涉来记录和再现物体信息。
这在一些对物体敏感性较高的应用中具有优势,如文物保护和材料分析等。
结论通过本次实验,我们深入了解了全息干涉技术的原理和应用。
全息干涉技术以其独特的特点在科学、医学和工业等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断发展,我们相信全息干涉技术在未来会有更广泛的应用前景。
激光全息照相实验的改进方法研究

激光全息照相实验的改进方法研究潘云;蔡慧妍【摘要】At present, holograms are still recorded by the holographic plate in holography experiment of the college physics experiment. But the holographic plate has some disadvantages, such as costing a lot, long exposure time, poor stability, needing chemical wet processing, and not easy to save and so on. To solve these problems, the digital holography technology is proposed to improve the holography experiment. This technology is using CCD to replace the holographic plate as a recording medium, and through the computer storage, digital image processing, reconstruction algorithm and other means to achieve the digital holographic reconstruction. The results show that, the digital holography is well done, the process is fast and convenient, and the reconstruction image is clear and vivid. What's more, the quantitative measurement can be realized.%目前大学物理实验中的激光全息照相实验还在使用全息干板来记录全息图。
全息照相与全息干涉的应用探究实验报告

全息照相和全息干涉应用探究性实验报告摘要:根据全息照相原理,理论上只要将物光和参考光的光路设计得能够发生干涉,就可以拍摄出全息照片,因此拍摄全息照片的光路不是唯一的。
不同光路拍出的全息照片的效果有所不同,可以根据不同的被摄物体,选择不同的光路,以达到最佳的拍摄效果。
首先介绍几种常见全息照相的光路,对它们的优点和不足进行分析,进一步提出用多个物光束拍摄全息照片的新方法,并对光路的快速调整方法进行系统的探讨,并提出其他几种提高实验成功率的方法。
关键词:全息照相光路物光参考光新方法Abstract:The light path to take photos of hologram is not unique, because according to the principle of holography, we can take a holographic picture as long as the object light path and the reference light path are theoretically designed to make optical interference occur. Different paths of ray lay out different effects of optical holographic pictures. We may choose different paths of ray according to different objects in order to achieve the best photography effect. This paper introduces several kinds of common holographic optical paths, analyze their merits and weaknesses, further puts forward a number of new methods to take pictures of hologram using many object beams, and carries on a system discussion on the quick-adjusting method of light path.Key words:holography;light path;object light;reference light;new methods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。
全息干涉技术_实验报告

一、实验目的1. 理解全息干涉技术的原理和基本操作流程。
2. 掌握二次曝光全息干涉法的操作步骤。
3. 通过实验,观察并分析全息干涉条纹的形成和变化。
4. 学习全息干涉技术在微小形变测量中的应用。
二、实验原理全息干涉技术是一种利用光的干涉原理记录和再现物体光波波前信息的照相技术。
它能够记录物体光波的振幅和相位信息,从而实现物体的三维再现。
二次曝光全息干涉法是一种常用的全息干涉技术,通过在同一片感光板上分别记录同一物体变形前后的两张全息照片,来观察物体表面的微小形变。
三、实验仪器与材料1. 全息实验台2. 氦氖激光器3. 分束器4. 反射镜5. 扩束镜6. 载物台7. 全息干板8. 显影液和定影液9. 暗房设备10. 悬臂梁四、实验步骤1. 实验准备:将全息实验台、激光器、分束器、反射镜、扩束镜、载物台、全息干板等仪器设备安装调试好。
2. 激光束调整:调整激光器,使激光束通过分束器后分成两束,一束作为参考光束,另一束作为物光束。
3. 第一次曝光:将待测悬臂梁放置在载物台上,调整悬臂梁的位置,使其位于激光束的物光路径上。
打开激光器,对悬臂梁进行第一次曝光,记录下悬臂梁的初始状态。
4. 变形处理:在第一次曝光后,对悬臂梁施加一定的力,使其发生微小形变。
5. 第二次曝光:关闭激光器,将悬臂梁恢复到初始状态,再次打开激光器,对悬臂梁进行第二次曝光,记录下悬臂梁的变形状态。
6. 显影和定影:将全息干板放入显影液和定影液中,进行显影和定影处理。
7. 观察与分析:用激光照射全息干板,观察干涉条纹的形成和变化,分析物体表面的微小形变。
五、实验结果与分析1. 通过实验观察,可以看到全息干涉条纹的形成和变化。
当悬臂梁发生微小形变时,干涉条纹会发生相应的变化,从而反映了物体表面的形变情况。
2. 通过分析干涉条纹的疏密分布,可以计算出物体表面各点位移的大小,从而实现微小形变的测量。
3. 实验结果表明,全息干涉技术在微小形变测量中具有高精度、高分辨率的特点,是一种很有应用前景的测量技术。
全息照相大学物理实验总结

全息照相大学物理实验总结篇一:全息照相大学物理实验总结大学物理实验总结——全息照相个人心得通过大学物理实验的课程学习,将物理理论与实践结合在一起,在这过程中能够发现很多的乐趣。
实际的实验操作,使我对一些物理知识、现象有了更深入的认识,也激发起我对物理实验的兴趣和对物理现象探索的渴望。
给我印象深刻的实验有很多,如迈克耳孙干涉仪测波长实验、衍射光栅实验、霍尔效应实验等。
而全息照相立体效果十分有趣,是物理学中一道别样的风景。
全息照相的原理其实很简单,利用干涉方法记录了物体抵达摄影底片时光波的振幅与相位的全部信息。
它记录的不是物体的几何信息,而是物光与另一束与之相干的参考光抵达照相底片的干涉条纹。
所以,全息照片上一般看不到原物体的像,必须用原来的参考光照明,才能看到原物体的立体像,这被称为全息底片的再现。
从全息照相和全反镜普通照相对比中,我们可以很容易发现全息照相的特别之处。
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)记录底片下来,由于底片上的全息图的光路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相位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了。
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相位分布,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。
实验过程中使用到的仪器主要有:激光全息实验台, He-Ne激光器,光开关及曝光定时器;其它需要的是:分束镜一个,扩束镜两个,全反射镜两个,被摄物体及放置物体的底座,全息干版及底架以及暗室效果。
拍好全息照相除了掌握它的原理步骤外,还有很多的关键点值得我们注意:(1) 具有一定功率的相干光源;具有稳定的操作平台;要有合适的光路;(2)搭光路时要注意光斑是否均匀;物光和参考光在屏上要重叠,放置干版时要与该位置一致;(3) 搭好光路后要检查光程差是否接近零、物光和参考光的夹角是否适当(30°至50°)、以及物屏距离是否合适(10至15cm)、各元件间的距离尽可能拉大些;(4) 装底片时,药膜面不能装反;曝光时,不得走动,不能用手触摸光学元件的光学面,不要随意搬动和取下被摄物;激光器开启后,不要中途关闭、直到实验完毕。
全息照相实验实验报告(全面)

物理与光电工程学院光电信息技术实验报告姓名:***学号:***********班级:光信息科学与技术专业2011级2班实验名称:全息照相实验任课教师:***一、实验目的1.了解光学全息照相的基本原理及其主要特点。
2.学习全息照相的拍摄方法和实验技术。
3.了解全息照相再现物像的性质、观察方法。
二、实验仪器三、实验装置示意图5底片图1 全息照相光路四、实验原理全息照相是一种二步成像的照相技术。
第一步采用相干光照明,利用干涉原理,把物体在感光材料(全息干版)处的光波波前纪录下来,称为全息图。
第二步利用衍射原理,按一定条件用光照射全息图,原先被纪录的物体光波的波前,就会重新激活出来在全息图后继续传播,就像原物仍在原位发出的一样。
需要注意的是我们看到的“物”并不是实际物体,而是与原物完全相同的一个三维像。
1.全息照相的纪录——光的干涉由光的波动理论知道,光波是电磁波。
一列单色波可表示为:2cos(t )rx A πωϕλ=+- (1)式中,A 为振幅,ω 为圆频率,λ 为波长,φ 为波源的初相位。
一个实际物体发射或反射的光波比较复杂,但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加:12cos(t )n i i i i i r x A πωϕλ==+-∑ (2)因此,任何一定频率的光波都包含着振幅(A )和位相(ωt+φ-2πr/λ)两大信息。
全息照相的一种实验装置的光路如图(1)所示。
激光器射出的激光束通过分光板分成两束,一束经透镜扩束后照射到被摄物体上,再经物体表面反射(或透射)后照射到感光底片(全息干版)上,这部分光叫物光。
另一束经反射镜改变光路,再由透镜扩大后直接投射到全息干版上,这部分光称为参考光。
由于激光是相干光,物光和参考光在全息底片上叠加,形成干涉条纹。
因为从被摄物体上各点反射出来的物光,在振幅上和相位上都不相同,所以底片上各处的干涉条纹也不相同。
强度不同使条纹明暗程度不同,相位不同使条纹的密度、形状不同。
全息照相和全息干涉法的应用

全息照相和全息干涉法的应用第一作者:第二作者:目录目录 (2)摘要 (3)一、实验要求 (3)二、实验原理 (3)1. 全息照相: (3)(1)透射式全息照相 (4)(2)反射式全息照相 (5)2. 两次曝光法测定金属的弹性模量: (6)三、仪器介绍 (9)四、实验注意事项 (9)五、实验内容 (9)1、全息照片的拍摄 (9)2、冲洗底板 (10)3、再现像的观察 (11)六、实验数据记录与处理 (11)1、原始数据记录 (11)2、数据处理 (11)七、误差分析 (13)八、思考题 (13)九、改进 (14)十、感想与体会 (15)十一、参考资料 (16)摘要本报告对全息照相和全息干涉法实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍,并对实验数据进行处理以及误差估算。
通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算,探究如何更好地完成本实验,使之呈现更加清晰的图像以及提高精度的方法,从而深入理解实验,最后说明实验的收获与感想。
一、实验要求1、了解全息照相的基本原理,熟悉反射式全息照相与透射式全息照相的基本技术和方法;2、掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能;3、学习用二次曝光法进行全息干涉测量,并以此测定铝板的弹性模量;4、通过全息照片的拍摄和冲洗,了解有关照相的基础知识。
二、实验原理1.全息照相:全息照相所记录和再现的是包括物光波前的振幅和位相在内的全部信息。
但是,感光乳胶和一切光敏元件都只对光强敏感,不能直接记录相位,从而借助一束相干参考光,通过拍摄物光和参考光之间的干涉条纹,间接记录下物光的振幅和位相信息,然后使照明光按一定方向照射到全息图上,通过全息图的衍射再现物光波前,这时人眼便能看到物体的立体像。
根据记录光路的不同,全息照相又分为透射式全息和反射式全息,若物光和参考光位于记录介质(干板)的同侧,则称为透射全息;若物光和参考光位于记录介质的异侧,则称为反射全息。
(1) 透射式全息照相1) 投射全息的记录两束平行光的干涉将感光板垂直于纸面放置,两书相干平行光o 、r 按照图1所示方向入射到感光板上,他们与感光板法向夹角分别为o ϕ和r ϕ,并且o 光中的两条光线1、2与r 光中的两条光线'1和'2在A 、O 两点相遇并相干,于是在垂直于纸面方向产生平行的明暗相间的干涉条纹,亦即在感光板上形成一个光栅。
全息照相实验报告

全息照相实验报告全息照相是一种利用光的干涉现象记录物体全息图像的技术,其具有非接触、高保真、可逆和三维效果等优点,已经在科学、工业和艺术等领域得到广泛应用。
在本次实验中,我们了解了全息照相的基本原理和操作方法,并通过三个案例展示了其应用。
首先,我们制备了一个简单的全息照相器材,包括一束稳定的激光光源、一个物体支架和一张全息板。
我们选取了一个简单的几何形状物体,放置在全息板的前方,在稳定的激光光束的照射下,记录了其全息图像。
然后使用一个光学放大镜观察全息图像,发现我们可以看到物体的三维效果。
这表明全息照相能够有效记录物体的三维信息。
其次,我们介绍了全息照相在信息存储方面的应用。
我们使用了一张标准的全息存储光盘,并向其中写入了一份简单的数字信息。
然后使用读取装置,将其读取出来。
我们发现全息存储光盘可以存储更多的信息,且读取速度更快。
因此,全息照相在信息存储领域有着极大的应用前景。
最后,我们展示了全息照相在艺术创作中的应用。
我们选取了一个简单的花瓶,将其置于光源前方,并记录了其全息图像。
然后,我们使用一种全息成像展示装置,将其显示出来。
我们发现,这个花瓶的全息图像有着非常良好的视觉效果。
这表明全息照相在艺术创作中有着广泛的应用前景。
综上所述,全息照相技术拥有广泛的应用领域,包括三维成像、信息存储、艺术创作等方面。
随着技术的不断进步,相信其应用范围还将继续扩大。
三个案例:1、将胸腔内的全息照相应用于疾病诊断2、全息照相在打印机上的应用3、全息照相在海洋研究领域的应用除了上面提到的案例,全息照相还可以应用于海洋研究领域。
由于海水的透明度较低,而全息照相可以通过透过海水记录海洋中的物体全息图像,使得海洋研究人员能够更加深入地观察海洋中的生物、底质和地质结构等方面,对海洋的研究具有重要的意义。
另外,全息照相还被广泛应用于安全领域。
例如,全息照相可以记录和重现图像,被用于银行卡的鉴定和保护,以及印章和证书的制作等。
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北航物理实验研究性报告全息照相与全息干涉法实验的误差分析与改进方法第一作者:学号:第二作者:学号:目录摘要 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1. 全息照相: (3)(1)透射式全息照相 (4)(2)反射式全息照相 (5)2. 两次曝光法测定金属的弹性模量: (7)三、实验仪器 (9)注意事项: (9)四、实验步骤 (10)1、全息照片的拍摄和全息像的再现 (10)2、二次曝光法测定铝板的杨氏模量 (11)五、数据记录与处理 (11)1、原始数据记录 (11)2、数据处理 (11)六、结果分析 (14)1、误差分析 (14)2、改进建议 (17)3、感想体会 (18)七、参考资料 (20)摘要本报告对全息照相和全息干涉法实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍,并对实验数据进行处理以及误差估算。
通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算,探究如何更好地完成本实验,使之呈现更加清晰的图像以及提高精度的方法,从而深入理解实验,最后说明实验的收获与感想。
一、实验目的1、了解全息照相的基本原理,熟悉反射式全息照相与透射式全息照相的基本技术和方法;2、掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能;3、学习用二次曝光法进行全息干涉测量,并以此测定铝板的弹性模量;4、通过全息照片的拍摄和冲洗,了解有关照相的一些基础知识。
二、实验原理1.全息照相:全息照相所记录和再现的是包括物光波前的振幅和位相在内的全部信息。
但是,感光乳胶和一切光敏元件都只对光强敏感,不能直接记录相位,从而借助一束相干参考光,通过拍摄物光和参考光之间的干涉条纹,间接记录下物光的振幅和位相信息,然后使照明光按一定方向照射到全息图上,通过全息图的衍射再现物光波前,这时人眼便能看到物体的立体像。
根据记录光路的不同,全息照相又分为透射式全息和反射式全息,若物光和参考光位于记录介质(干板)的同侧,则称为透射全息;若物光和参考光位于记录介质的异侧,则称为反射全息。
(1) 透射式全息照相1) 投射全息的记录两束平行光的干涉将感光板垂直于纸面放置,两书相干平行光o 、r 按照图1所示方向入射到感光板上,他们与感光板法向夹角分别为o ϕ和r ϕ,并且o 光中的两条光线1、2与r 光中的两条光线'1和'2在A 、O 两点相遇并相干,于是在垂直于纸面方向产生平行的明暗相间的干涉条纹,亦即在感光板上形成一个光栅。
设A 、O 两点为相邻明条纹,则条纹间距 d =OA ,如图1,其光程差为波长λ。
光线'1与'2之间光程差为r d ϕsin ,光线1与2之间的光程差为o d ϕsin ,又由于光线2与'2等光程,所以光线1与'1间的光程差为)sin (sin o r d ϕϕ+,以感光板法线为基准,逆时针转至入射光线(不大于90°)的入射角为正,反之为负。
所以干涉条纹间距为:r o d ϕϕλsin sin -=(1)图 1 图 2单色发散球面波的干涉而在通常全息照相中,物光与参考光都是发散球面波。
将感光板至于直角坐标系OXY 平面上,如图2,物光光线1、2与参考光线'1、'2。
在A 、O 两点处相遇并相干。
在O 点附近微小区域,可将这些光线视为一束细小的平行光,两束光在感光板上相遇并干涉,形成与Y 轴方向平行的,间距为d o 的明暗条纹,结合式(1)有:sin sin O oO rO d λφφ=-(2.1)同理,在A 点附近的微小区域内,条纹间距:sin sin A oO rO d λφφ=- (2.2)2) 投射全息的再现 全息图是以干涉条纹形式记录的物光波,相当于一块有复杂光栅结构的衍射屏,必须用参考光照射才能在光栅的衍射光波中得到原来的物光,从而使物体得到再现。
以光栅发现为基准,逆时针转至入(衍)射光线的入(衍)射角为正,则光栅方程为:(sin sin )d k θϕλ-= 0,1,2,k =±± (3)其中θ为衍射角,ϕ为入射角。
由相关理论可知,灰度呈正弦分布的光栅结构,其衍射级只能取1±。
所以,让与参考光r 完全相同的再现光照射到全息图上,就会在原物处看到与其等大的三维像,实现全息像的再现。
(2) 反射式全息照相反射式全息照相利用相干光记录全息图,但可以用“白光”照明得到再现像。
因为眼睛可以在室内可见光环境中方便地看到原物的虚像,本实验中采用此方法制作全息像,也是用该方法进行二次曝光法测量相关数据。
物光与参考光从底片的正反两面分别引入并在底片介质中形成驻波,在平板乳胶面中形成平行于乳胶面的多层干涉面,由于物光与参考光之间的夹角接近于o 180,故两相邻干涉面间的距离近似为:2)2/180sin 2λλ=≈o d ((4)当用波长为632.8nm 的激光作为光源时,这一距离约为0.32微米,会在厚度约为25微米的光致聚合物底板上形成约60-80层干涉面(布拉格面),因而全息图是一个具有三维结构的衍射物体,再现光在这三维物体上的衍射极大值必须满足下列条件:(1) 光从衍射面上反射时,反射角等于入射角;(2) 相邻两干涉层之间的反射光光程差必须是λ,如图3,即有布拉格条件:2cos L nd θλ∆==(5)式中n 是感光板的折射率。
图 32. 两次曝光法测定金属的弹性模量:两次曝光法干涉图要求在同一记录介质上制作两个全息图,它将物体在两次曝光之间的形状改变永久地记录下来。
材料力学相关理论可知,悬臂梁自由端受到集中载荷y F 作用时,梁的中心线(x 轴)上各点,沿x 方向和z 方向的变形略去不计,沿着y 方向位移量按照挠度变形分布理论为:)3(62x L EJ x F dy y -= (6)式中L 为梁的长度,E 为材料的弹性模量,3/12Jbh =为横截面的惯性矩,x 为待测点位置坐标。
按照图4所示的光路图(L 为扩束镜,M 1、M 2为平面镜,H 为干板,P 为铝板,G 为加力装置)组装实验仪器。
悬臂梁未受力时作第一次曝光,则记录下了悬臂梁处于原始状态时的的全息图。
第二次曝光记录下加力后悬臂梁的全息图。
再现时,同时复现悬臂梁两个状态下的物光波前,这两个波前发生干涉,得到一簇等光程差的干涉条纹。
如图5。
由图5知,梁上某点A ,变形后到达'A 点,位移方向垂直于梁表面,位移量为dy ,两点发出的光波之间的光程差为:)cos (cos βαδ+=dy (7)图 4图 5根据干涉原理,明纹与暗纹处的位移量分别为:βαλcos cos +=k dy (明纹)(8) βαλcos cos )12(+-=k dy (暗纹)(9) 将式(8)与式(6)联立,变形可得弹性模量的表达式: )cos )(cos 3(62βαλ+-=x L Jk x F E y (10) 式中3121bh J =,b 为梁的宽度,h 为梁的厚度,所以:明纹处:)cos )(cos 3(232βαλ+-=x L bh k x F E y (11)暗纹处: )cos )(cos 3()12(232βαλ+--=x L bh k x F E y (12)本实验中α与β近似为零,因此只需要测出b 、h 、y F 以及某一明纹(或暗纹)沿着梁轴向的位置坐标x ,就可以测出弹性模量E 。
三、 实验仪器氦氖激光器及电源一套、分束镜一块、平面镜3面、被摄物一个、砝码加载器及待测铝板、载物台、底板架1个、扩束镜2块、透镜1块,白屏1块,纯净水以及质量分数分别为40%,60%,80%,100%的异丙醇溶液若干,竹夹一个,RSP —1型红敏光聚合物全息干板。
注意事项:1.全息干板必须夹牢固,最好不要有自由端。
特别是全息干板面积比较大时,需要固定自由端以避免震振动;当面积较小时,可以只夹住一端。
2.全息干板必须夹牢固后,应该等待几分钟再拍摄相片,以释放干板的夹持应力,提高再现像的质量;3.拍摄光路上的光学元件必须用磁性表座固定,不用的仪器不要放在全息台上;4.尽量避免在较大噪声的环境中曝光;5.曝光时间内,不要在室内走动或者敲击全息台,以免振动影响干涉条纹的质量;四、实验步骤1、全息照片的拍摄和全息像的再现(1)反射式全息照相按照6所示光路组装反射全息记录光路,OH之间的距离控制在1cm以内,尽量使物体平面平行于H。
光路调整好后,遮挡激光安防感光板,H的乳胶面应当正对物体,随后去除遮挡,曝光10—20秒。
图 6(2)冲洗底板a)将曝光后的感光板用竹夹夹住,放在纯净水中浸泡10s后取出,滤尽水。
b)将感光板依次放入质量分数为40%,60%,80%的异丙醇溶液中各脱水10—15s后取出,每次进入相邻溶液后,都需将干板上的溶液滤尽。
c)将感光板放入质量分数100%的异丙醇溶液中脱水,直至感光板呈现红色或黄绿色。
d)滤尽干板上的溶液,迅速将干板用吹风机吹干。
(3)再现像的观察经吹洗风干的反射全息图在白光下即可看到原物的虚像。
2、 二次曝光法测定铝板的杨氏模量⑴按照图4所示组装实验光路图,注意铝板与感光板距离尽可能小,感光板的乳胶面要朝向铝板。
⑵物体静止时进行第一次曝光,时间约10s 。
随后用砝码加载器给悬臂梁自由端施加适当大小的力y F ,稳定1min 后,进行第二次曝光,时间约15s 。
注意施力方向要与铝板垂直,加力过程动作要轻,不要有振动。
然后按照上文所述的方法冲洗底板,之后可以在白光下直接看到干涉条纹,取级数不同的明纹或暗纹,测量条纹所在处x 坐标,然后测定铝板的长度、宽度、厚度,按照式(11)与(12)计算弹性模量。
五、 数据记录与处理1、 原始数据记录铝板参数:长度L=70.1mm ,宽度b=40.5mm ,厚度h=1.7mm ,质量m=15.5g ,632.8nm λ=,0.1519y F mg N ==2、 数据处理对于这11组数据,现选取明纹处,使用一元线性回归的方法计算:根据上述公式:)cos )(cos 3(232βαλ+-=x L bh k x F Ey此时可以简化为 21134(3)y F x E L x k bh λ=-令211(3)y x L x=-k k N=+,N x=,其中N为级数34yE bhBFλ=A Bk=所以y A Bx =+各数据列表如下,表中最后一行代表各项平均值由一元线性回归知识知:522 1.3910x y xy B x x --==⨯- 所以 351.39104yE bh BF λ-==⨯ 因此 3467.2y BF E Gpa bhλ==0.993xy x y r -==说明线性相关性很好7() 6.0610a u B -===⨯34()() 2.9ya a F u E u B Gpabh λ==mm 5.0=∆仪()10.288675mm b u x ∆==()211133112412E ()0.00205y y b b F x L F x E E u u x Gpa x x k bh k bh λλ∆∂∂==⨯=-=∂∂合成不确定度()()2222() 2.90.00205 2.9a b u E u E u E Gpa =+=+=所以最终表达式为 ()(673)E u E Gpa ±=±六、 结果分析1、误差分析对于“全息照片的拍摄和全息像的再现”实验,观察一元硬币和小型玩具的全息成像效果,发现各像整体轮廓基本可以看清,但是细节处清晰度欠佳,经分析,其主要原因有:(1) 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。