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1、全息照相全息照相王莎.电科09109461106全息照相全息照相全息照相全息照相n n全息照相简介n n实验目的n n实验原理n n实验仪器n n实验内容n n注意事项n n应用与感想一、全息照相概述一、全息照相概述 全息照相原理全息照相原理是1948年由Dennis Gabor为了提高电子显微镜的分辨本领而提出的。“全息”是指物体发出光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。 普通照相普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。 全息照相全息照相不但记录了入射光波的强度强度，也记录了入射光波的相位相位。全息照相和普通照相的区别全息照相和
2、普通照相的区别普通照相：普通照相： 利用透镜成像原理，仅利用透镜成像原理，仅记录了物光中的振幅信息，记录了物光中的振幅信息，无立体感。无立体感。 普通照片普通照片普通照片普通照片全息照相： 利用光的干涉原理，记录了物光中的全部信息振幅和位相，有立体感。 全息照片全息照片全息照片全息照片全息照相的特点全息照相的特点1、三维立体性；2、可分割性；3、可重复记录，同一张底片可多次 曝光，重叠许多像； 4、显微性；5、保密性和防伪性；6、易于复制。二、实验目的二、实验目的（1）学习全息照相的技术，拍摄合格的全息图；（2）了解全息照相的原理，再现和观察 全息图；（3）了解摄影暗室技术。三、实验原理三、实
3、验原理n n全息照片的记录原理光的干涉n n全息照片的再现原理光的衍射1 1、全息照片的记录原理全息照片的记录原理光的干涉光的干涉由由惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理可知，可知，被摄物体散射的光波可看作被摄物体散射的光波可看作是其表面上各物点发出的元是其表面上各物点发出的元光波的总和。光波的总和。因此可写为：因此可写为：物体riri上式中含有振幅Ai和位相两种信息,通过光的干涉,能以干涉条纹的形式记录这两种信息。拍摄全息照片的原理图拍摄全息照片的原理图全反镜全反镜He-NeHe-Ne激光器激光器扩束镜扩束镜扩束镜扩束镜物物 体体参考光参考光物光物光全息干板全息干
4、板2 2、全息照片的再现光的衍射、全息照片的再现光的衍射 感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一幅复杂的全息照片，相当于一幅复杂的“衍射光栅衍射光栅”。再现光路如下图所示：再现光路如下图所示：扩束镜扩束镜全息干板全息干板实实 像像虚虚 象象观察者观察者四、实验仪器四、实验仪器氦氖激光器氦氖激光器分分光光镜镜全全反反镜镜全全反反镜镜扩扩束束镜镜大大扩扩束束镜镜小小被被摄摄物物白白板板激光器电源激光器电源拍摄好的拍摄好的全息干板全息干板防震台防震台调节架调节架五、实验内容与步骤五、实验内容与步骤1、将个光学元件调至等高2 2、按图摆好
5、光路系统、按图摆好光路系统n物光和参考光的光程基本上相等，光程差0.5 3cm以内；n 调节物体位置，使物光与参考光夹角在3090之间；n 调节参考光与物光的光强比一般了控制在3:110:1；n调整好干板角度，固定干板架。干板表面法线近似为参考光和物光的角平分线，干板和物的距离小于等于10cm。3 3、曝光拍摄曝光拍摄n光路摆好调好后，关闭照明光源,取下白屏。(1) (1) 遮光（2 2）取全息干板（注意不要曝光）（3 3）在暗室中，从干板架上取下白屏换上全息干板，注意正面（有药的一面）对着光。（4）静等1到2分钟，等到整个系统稳定后，打开激光源进行曝光，曝光时间为1分钟以上。曝光后取下干板。
6、曝光4 4、全息干板的冲洗、全息干板的冲洗 在照相暗室中，可在暗绿灯下操作，整个过程不能用手触摸全息干板的表面。清水清水定影液定影液3-5分钟D-19D-19显影液显影液乳胶面朝上，2到3分钟漂洗，约半分钟最后在清水中冲洗一刻钟左右，吹干，再将干板放回光路中观察。处理完成的全息干板全息干板显影液、定影液的配制全息干板显影液、定影液的配制 、暗室条件、暗室条件暗室条件暗室条件：（1）无自然亮光，有红、绿安全灯可供选择. . （2）小房分割，每间小房有水电，可独立操作. . （3）温度控制在1525. . 5 5、物像的再现与观察、物像的再现与观察扩束镜扩束镜全息干全息干板板实实 像像虚虚 象象观
7、察观察者者再现光路图再现光路图再现虚象再现虚象六、注意事项六、注意事项 （1）千万不要直视经过聚焦的激光光束或者由镜面反射回来的聚焦光束，以免造成视网膜的损伤，观察光斑时应将激光照射在白屏上进行观察； （2）严禁用手触摸所有光学元件的表面； （3）拍摄全息照相时，室内要保持安静，千万不要触及防震平台。七、全息照相技术的应用七、全息照相技术的应用 在全息照相的基础上，全息技术还扩展到红外、微波、超声领域，进一步发展形成了全息干涉术、彩色全息、及彩虹全息和周视全息等新的全息技术。 广泛用于精密干涉计量、无损检验与探伤、信息存储和处理、遥感技术、生物医学、立体显示、全息显微和全息防伪等。全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业。实验感想：实验感想： 了解了这项技术，我们就可以把全息照相技术用于广泛的领域，把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏。大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照；小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。总之，全息照相会使我们的生活变得更加多姿多彩！
