論文-全息照相在光學(xué)工程中的應(yīng)用-文庫(kù)吧
2025-05-15 23:01 本頁(yè)面
【正文】 e information, therefore, the holographic technology in the production practice and scientific research has been widely used in the field of application. Key words: Holographic； Holographic observation。 Holographic application 1 引言 全息照相是大學(xué)物理里一個(gè)重要的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，它利用干涉方法記錄物體抵達(dá)攝影底片時(shí)的光波的振幅與相位的全部信息，最終呈現(xiàn)出一個(gè)原物體的立體像。這是 門成熟且有著重大應(yīng)用前景的學(xué)科，必將對(duì)物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生重要的意義?，F(xiàn)在全息照相的技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在生活中該技術(shù)可以用來(lái)信息儲(chǔ)存，圖 像識(shí)別， 從物體表面的研究到振動(dòng)分析等等，還廣泛滲透到軍事以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域?qū)ξ覀兊娜粘Ｉ钣兄匾挠绊憽? 2 全息照片的拍攝 原理 照相技術(shù)是利用了光能引起感光乳膠發(fā)生化學(xué)變化這一原理。這化學(xué)變化的濃度隨入射光強(qiáng)度的增大而增大，因而沖洗過(guò)的底片上各處會(huì)有明暗之分。普通照相使用透鏡成象原理，底片上各處乳劑化學(xué)反應(yīng)的深度直接由物體各處的明暗決定，因而底2 片就記錄了明暗，或者說(shuō)，記錄了入射光波的強(qiáng)度或振幅。全息照相不但記錄了入射光波的強(qiáng)度，而且還能記錄下入射光波的相位。之所以能如此，是因?yàn)槿⒄障嗬昧斯獾母缮?現(xiàn)象 [1]。 全息照相沒(méi)有利用透鏡成象原理，拍攝全息照片的基本光路大致如圖 1 所示。來(lái)自同一激光光源（波長(zhǎng)為 λ ）的光分成兩部分：一部分直接照到照相底片上，叫參考光：另一部分用來(lái)照明被拍攝物體，物體表面上各處散射的光也射到照相底片上，這部分光叫物光。參考光和物光在底片上各處相遇時(shí)將發(fā)生干涉。所產(chǎn)生的干涉條紋既記錄了來(lái)自物體各處的光波的強(qiáng)度，也記錄了這些光波的相位。 干涉條紋記錄光波的強(qiáng)度的原理是容易理解的。因?yàn)樯涞降灼系膮⒖脊獾膹?qiáng)度是各處一樣的，但物光的強(qiáng)度則各處不同，其分布由物體上各處發(fā)來(lái)的光決定，這樣參考光和物光疊加干涉時(shí)形成的干涉條紋在底片上各處的濃淡也不同。這濃淡就反映物體上各處發(fā)光的強(qiáng)度，這一點(diǎn)是與普通 照相類似的。 圖 1 全息照片 的拍攝 干涉條紋怎樣記錄相位的呢？請(qǐng)看圖 2，設(shè) O 為物體上某一發(fā)光點(diǎn)。它發(fā)的光和參考光在底片上形成干涉條紋。設(shè) a， b 為某相鄰兩條暗紋（底片沖洗后變?yōu)橥腹饪p）所在處，距 O 點(diǎn)的距離為 r 。要形成暗紋，在 a， b 兩處的物光和參考光必須都反相。由于參考光在 a， b 兩處是相同的（如圖設(shè)參考光平行垂直入射，但實(shí)際上也可以斜入射），所以到達(dá) a， b 兩處的物光的光程差必相差 λ 。由圖示幾何關(guān)系可
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