論文-全息照相在光學(xué)工程中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-10 23:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 知 λ= sinθ dx 由此得 dx = λ / sinθ = λr / x （ 1） 3 圖 2 相位 記錄說(shuō)明 這一公式說(shuō)明，在底片上同一處，來(lái)自物體上不同發(fā)光點(diǎn)的光，由于它們的 θ 或 r 不同，與參考光形成的干涉條紋的間距就不同，因此底片上各處干涉條紋的間距（以及條紋的方向）就反映了物光波相位的不同，這不同實(shí)際上反映了物體上各發(fā)光點(diǎn)的位置（前后、上下、左右）的不同。整個(gè)底片上形成的干涉條紋實(shí)際上是物體上各發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的物光與參考光所形成的干涉條紋的疊加。這種把相位不同轉(zhuǎn)化為干涉條紋間距（或方向）不同 從而被感光底片記錄下來(lái)的方法是普通照相方法中不曾有的。 由上述可知，用全息照相方法獲得的底片并不直接顯示物體的形 象，而是一幅復(fù)雜的條紋圖象，而這些條紋正記錄了物體的光學(xué)全息。 由于全息照片的拍攝利用光的干涉現(xiàn)象，它要求參考光和物光是彼此相干的 [2]。實(shí)際上所用儀器設(shè)備以及被拍攝物體的尺寸都比較大，這就要求光源有很強(qiáng)的時(shí)間相干性和空間相干性。激光，作為一種相干性很強(qiáng)的強(qiáng)光源正好滿足了這些要求，而用普通光源則很難做到。這正是激光出現(xiàn)后全息技術(shù)才得到長(zhǎng)足發(fā)展的原因。 3 全息圖象的觀察 觀察一張全息照片所記錄的物 體的形象時(shí)，只需用拍攝該照片時(shí)所用的同一波長(zhǎng)的照明光沿原參考光的方向照射照片即可，如圖 3 所示。這時(shí)在照片的背面向照片看，就可看到在原位置處原物體的完整的立體形象，而照片就像一個(gè)窗口一樣。所以能有這樣的效果，是因?yàn)楣獾难苌涞木壒?。仍考慮兩相鄰的條紋 a 和 b，這時(shí)它們是兩條透光縫，照明光透過(guò)它們將發(fā)生衍射。沿原方向前進(jìn)的光波不產(chǎn)生成象效果，只是強(qiáng)度受到照片的調(diào)制而不再均勻。沒(méi)原來(lái)從物體上 O 點(diǎn)發(fā)來(lái)的物光的方向的那兩束衍射光，其光程差一定也就是波長(zhǎng) λ 。這兩束光被人眼會(huì)聚將疊加形成 +1 級(jí)極大，這一極大 正對(duì)應(yīng)于發(fā)光點(diǎn) O 。 由發(fā)光點(diǎn) O 原來(lái)的底片上各處造成的透光條紋透過(guò)的光的衍射的總效果就會(huì)使人眼感到在原來(lái) O 所在處有一發(fā)光點(diǎn) O39。發(fā)光體上4 所有發(fā)光點(diǎn)在照片上產(chǎn)生的透光條紋對(duì)入射照明光的衍射，就會(huì)使人眼看到一個(gè)在原來(lái)位置處的一個(gè)原物的完整的立體虛象 [3]。注意，這個(gè)立體虛象真正是立體的，其突出特征是：當(dāng)人眼換一個(gè)位置時(shí)，可以看到物體的側(cè)面象，原來(lái)被擋住的地方這時(shí)也顯露出來(lái)了。普通的照片不可能做到這一點(diǎn)。人們看普通照片時(shí)也會(huì)有立體的感覺(jué)，那是因?yàn)槿四X對(duì)視角的習(xí)慣感受， 如遠(yuǎn)小近大等。在普通照片上無(wú)論如何也不能看到物體上原來(lái)被擋住的那一部分。 圖 3 全息照片 虛像的形成 全息照片還有一個(gè)重要特征是通過(guò)其一部分，例如一塊殘片，也可以看到整個(gè)物體的立體象。這是因?yàn)榕臄z照片
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