上海交通大学物理实验报告（大一下）全息照片预习报告.doc

实 验 预 习 报 告 姓 名：王航 班 级：F0703028 学 号：5070309025 同组姓名： 指导教师： 实验日期： 原理 1．全息照相与全息照相技术 照相是将物体上各点发出或反射的光记录在感光材料上，由光的波动理论知道，光波是电磁波，一列单色波可表示为 式中A为振幅，??为圆频率，λ为波长，??为波源的初相位。一个实际物体发射或反射的光波比较复杂，但是一般可以看成是由许多不同频率的单色光波的叠加 因此任何一定频率的光波都包含着振幅A和相位 两类信息。光在传播过程中，借助于它们的频率、振幅和相位来区别物体的颜色（频率）、明暗（振幅平方）、形状和远近（相位）。 普通照相是通过成像系统（照相机镜头）使物体成像在感光材料上，材料上的感光强度只与物体表面光强分布有关，因为光强与振幅平方成正比，所以它只记录了光波的振幅信息，无法记录物体光波的相位差别。因此普通照相记录的只能是物体的一个二维平面像，缺乏立体感。 全息照相不仅记录了物体发出或反射的光波的振幅信息，而且把光波的相位信息也记录下来，所以全息照相技术所记录的并不是普通几何光学方法形成的物体像，而是物光光波本身。它记录了光波的全部信息，并且在一定条件下，能将所记录的全部信息完全再现出来，因而再现的物像是一个逼真的三维立体像。 全息照相的基本原理是以波的干涉为基础，所以除光波外，对其他波动过程如声波、超声波等也都适用。 2．全息照相的基本过程——记录和再现 （1）全息照相记录过程的原理——光的干涉 利用干涉的方法，以干涉条纹的形式就可以记录物光的全部信息。干涉图样的形状反映了物光和参考光之间的相位关系。干涉条纹明暗对比程度（称为反差）反映了光的强度，干涉条纹的疏密则反映了物光和参考光的夹角情况。 （2）全息照相再现过程的原理——光的衍射 我们知道人之所以看到物体，是因为从物体发出或反射的光波被人的眼睛所接收。所以，如果想要从全息图上看原来物体的像，直接观察是看不到的，而只能看到复杂的干涉条纹。要看到原来物体的像，必须使全息图再现原来物体发出的光波，这个过程就称为全息图的再现过程，它所利用的是光栅衍射原理。 全息图再现的被摄物体是一幅完全逼真的三维立体图像。因此，当我们移动眼睛从不同角度去观察时，就好象面对原物体一样，可看到原来被遮住的侧面，图4就是从不同角度去观察同一张全息图时的立体效果。 原始数据记录表 光程及光程差： 物光光程（cm） 参考光光程（cm） 光程差（cm） 1 2 3 平均值 2．光强： 物光光强（mV） 参考光光强（mV） mV） 光强比 曝光时间（s） 3．显影时间： 定影时间： 4.?? 显影液型号： 定影液型号：