20xx全息照相大學物理實驗總結(jié)(編輯修改稿)
2024-11-20 01:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)生干涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關(guān)系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。
全息圖種類很多，有菲涅耳圖、夫瑯和費圖、傅立葉變換全息圖、彩虹全息圖、像全息圖、體積全息圖等。不管哪種全息圖都要分成兩步來完成，即用干涉法記錄光波全息圖，稱波前記錄；用衍射原理使原光波波前再現(xiàn)，稱波前再現(xiàn)。
物體發(fā)出的包含振幅和位相信息的光可以用下式表示：
其中：
信息，而位相信息
為振幅， 為位相。普通攝影只能記錄物體光波的振幅全部丟失，因此照片沒有立體感。數(shù)學表達式為：
實際上沒有任何一種感光材料可以直接記錄光波的位相，在全息攝影中我們利用光的干涉原理來記錄光波的振幅和位相信息。如右圖
所示，激光器L發(fā)出的激光由分束鏡BS將光線一
分為二，透射光線經(jīng)反射鏡M2反射再經(jīng)過擴束后
照射在被攝物體上，這束光線稱為物光(O光)；反
射光線經(jīng)反射鏡M1反射再經(jīng)過擴束后直接照射在
感光材料上，因而稱為參考光(R光)；兩束光線在
P處相干并形成干涉條紋，這些條紋記錄了物光的
所有振幅和位相信息。數(shù)學表達式如下：
物光為：
參考光為：
兩光相干后總光強為：
兩光相干后總光強的表達式說明全息圖中包念著物光的振幅和位相信息，它們?nèi)勘挥涗浽诟泄獠牧仙?，并以干涉條紋的形式表現(xiàn)出來。感光材料（全息干板或膠片）經(jīng)過曝光、顯影和定影后，即可得到一張菲涅耳全息圖。
：
將制作好的全息圖放回原處，遮擋住物光(
則透過這張全息圖的光強為：
)并取走被攝物體，用原參考光照明，
上式中的第二項與原物光光波只相差一個系數(shù)R，這說明通過全息圖的出射光包含原物光的全部信息。所以我們透過全息圖可以看到在原來放置物體的地方有物體的虛像，就像物體沒有被取走一樣。如右圖所示。物體的虛像具
有明顯的視差效應，當人們通過全息圖觀察物體的虛像時，
就像通過一個“窗口”觀察真實物體一樣，具有強烈的三維
立體感。當人眼在全息圖前面左右移動或上下移動時，我們
可以看到物體的不同部位。即使全息干板破損、變小，但原
物光的信息還保存在干涉條紋之中，所以我們通過參考光的
照射同樣可以看到物體的虛像，只是大小發(fā)生了變化。
【實驗內(nèi)容】
（1）在全息干板支架上固定白屏或毛玻璃，調(diào)節(jié)擴束鏡C1使物光均勻地照射在被攝物體上，調(diào)節(jié)物體的方位使物體漫反射光的最強部分均勻地照射在白屏上。調(diào)節(jié)擴束鏡C2使參考光均勻地照射在整個白屏上。這時物光和參考光在白屏上完全重疊。
（2）完全擋住光源。拿掉全息干板支架上的白屏，換上全息干板，并將藥膜面（手感發(fā)澀）朝著光的
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