全息照相實(shí)驗(yàn)報(bào)告(已修改)
2025-08-15 11:06 本頁(yè)面
【正文】 全息照相實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：XXX 姓名：XXX 學(xué)號(hào)：XXX 時(shí)間：XXX【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹??！緦?shí)驗(yàn)儀器】防震光學(xué)平臺(tái)、氦氖激光器、曝光定時(shí)器及快門、擴(kuò)束透鏡（兩個(gè)）、分束器、反射鏡（兩個(gè)）、全息Ⅰ型干版、顯影液和定影液及暗房設(shè)備。 【實(shí)驗(yàn)原理】全息照相與普通照相無(wú)論是在遠(yuǎn)離上還是在方發(fā)生都有本質(zhì)的區(qū)別。普通照相是用幾何光學(xué)的方法記錄物體上各點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度分部，得到的是二維平面像，像上各點(diǎn)的照度與物體上的各點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度一一對(duì)應(yīng)。而全息照相的記錄對(duì)象是整個(gè)物體發(fā)出的光波（即物體上各點(diǎn)發(fā)出的光波的疊加），借助于參考光用干涉的方法記錄這個(gè)物光波的振幅和位相（周相）分布，即記錄下物光波與參考光波相干后的全部信息。此時(shí)，記錄信息底片上得到的不是物體的像，而是細(xì)密的干涉條紋，就好像一個(gè)復(fù)雜無(wú)比的衍射光柵，必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑僬彰鳎拍苤亟ㄔ瓉淼臒o(wú)廣播，從而再現(xiàn)物體的三維立體像。由于底片上任何一小部分都包含整個(gè)物體的信息，因此，只利用拍攝的全息底片的一小部分也能再現(xiàn)整個(gè)物像。全息照相的光路圖如下圖所示：感光底板物光波，O波 物體參考光波，R波用激光光源照射物體，物體因漫反射發(fā)出物光波。波場(chǎng)上沒一點(diǎn)的振幅和相位都是空間坐標(biāo)的函數(shù)。我們用O表示物光波沒一點(diǎn)的復(fù)振幅與相位。用同一激光管員經(jīng)分光板分出的另一部分光直接照射到地板上，這個(gè)光波稱為參考光波，它的振幅和相位也是空間坐標(biāo)的函數(shù)，其復(fù)振幅和位相用R表示，草考光通常為平面或球面波。這樣在記錄信息的底板上的總光場(chǎng)是物光與參考光的疊加。疊加后的復(fù)振幅為O+R，如圖從而底板上各點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度分布為 （式1）式子中，O*與R*分別是O和R的共軛量；I。，IR分別為物光波和參考光波獨(dú)立照射底版時(shí)的放光強(qiáng)度。2. 物相再現(xiàn)3. 底板經(jīng)過曝光沖洗后，形成各處透光率不同的全息照片，它相當(dāng)于一個(gè)復(fù)雜的光柵。一般來說，光透過這樣的全息照片時(shí)，振幅以及位相都要發(fā)生變化。如果令t＝透過光的復(fù)振幅/入射光的復(fù)振幅 （式2）則復(fù)振幅透過率t一般為復(fù)數(shù)。但對(duì)于平面吸收型全息照片t為實(shí)數(shù)。如果曝光及沖洗合適，可使得 （式3）物象再現(xiàn)是用光照射已經(jīng)攝制好的全息照片并觀察透過光。這個(gè)過程稱為波前重現(xiàn)，通常再照光與拍攝全息照片的參考光束R相同，因此，透過的光波的復(fù)振幅與位相用W表示，則： （式4）第一項(xiàng)與參考波R成正比，是按一定比例重建的參考波，或者說是直接透過再找光相當(dāng)于零級(jí)衍射波。第二項(xiàng)與原來的物光成正比，是按一定比例重建的物光波
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