20xx全息照相大學(xué)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(qiáng)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(qiáng)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(fèi)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(xué)表達(dá)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(kuò)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(kuò)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(xué)表達(dá)式如下：
物光為：
參考光為：
兩光相干后總光強(qiáng)為：
兩光相干后總光強(qiáng)的表達(dá)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希⒁愿缮鏃l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(qiáng)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(yīng)，當(dāng)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(qiáng)烈的三維
立體感。當(dāng)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(kuò)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(qiáng)部分均勻地照射在白屏上。調(diào)節(jié)擴(kuò)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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