2024年全息照相实验报告.doc

全息摄影

试验汇报

學院

土环學院

班级

采矿1502

學号姓名

殷苑文

一、试验目的与试验仪器

试验目的

1.理解全息摄影的基本原理；

2.掌握全息摄影措施及底片冲洗措施；

3.观测物象再現。

试验仪器

激光器，成套全息摄影光具原件及隔振光學平台，白屏，硅光電池及電压表，全息干板，被照物体，显影液和定影液等。

二、试验原理（规定与提醒：限400字以内，试验原理图须用手绘後贴图的方式）

全息记录

由光的波動理论懂得，光波是電磁波。

一种实际物体发射或反射的光波比较复杂，不過一般可以當作是由許多不一样频率的單色光波的叠加。因此，任何一定频率的光波都包括著振幅和位相两大信息。

全息摄影的一种试验装置的光路如图1所示。激光器射出的激光束通過度光板提成两束，一束經透镜扩束後照射到被摄物体上，再經物体表面反射後照射到感光底片上，這部分光叫物光。另一束經反射镜变化光路，再由透镜扩大後直接投射到全息干版上，這部分光称為参照光。由于激光是相干光，物光和参照光在全息底片上叠加，形成干涉条纹。由于從被摄物体上各點反射出来的物光，在振幅上和相位上都不相似，因此底片上各处的干涉条纹也不相似。强度不一样使条纹明暗程度不一样，相位不一样使条纹的密度、形状不一样。因此，被摄物体反射光中的所有信息都以不一样明暗程度和不一样疏密分布的干涉条纹形式记录下来，經显影、定影等处理後，就得到一张全息照片。這种全息照片和一般照片截然不一样，一般在全息照片上只有通過高倍显微镜才能看到明暗程度不一样、疏密程度不一样的干涉条纹。由于干涉条纹密度很高，因此规定记录介质有较高的辨别率，一般达1000条线／毫米以上，故不能用一般摄影底片拍摄全息图。

物象再現

由于全息摄影在感光板上纪录的不是被摄物的直接形象，而是复杂的干涉条纹，因此全息照片实际上相称于一种衍射光栅，物象再現的過程实际是光的衍射現象。要看到被摄物体的像，必须用一束同参照光的波長和传播方向完全相似的光束照射全息照片，這束光叫再現光。這样在原先拍摄時放置物体的方向上就能看到与原物形象完全同样的立体虚像。如图2所示把拍摄好的全息底片放回原光路中，用参照光波照射全息片時，通過底片衍射後有三部分光波射出。

0级衍射光——它是入射再現光波的衰減。

+1级衍射光——它是发散光，将形成一种虚像。假如此光波被观测者的眼睛接受，就等于接受了原被摄物发出的光波，因而能看到原物体的再現像。

-1级衍射光——它是會聚光，将在与原物點對称的位置上形成物体的再現虚像的共轭实像。

三、试验环节

（规定与提醒：限400字以内）

1．全息摄影光路调整

按图1所示光路安排各光學元件，并作如下调整：

①使各元件基本等高；

②在底片架上夹一块白屏，使参照光均匀照在白屏上、入射光均匀照亮被摄物体，且其漫反射光能照射到白屏上，调整两束光夹角约為30°；

③使物光和参照光的光程大体相等，可分别挡住物光和参照光调整其光强比约1∶3～1∶5，两光束有足够大的重叠区；

④所有光學元件必须通過磁钢与平台保持稳定。

2．全息照片的记录

拿下白屏，关掉激光器，在底片夹上装夹全息干版，注意使底片的药膜面對著物光和参照光，稍等半晌，待系统稳定後，根据试验室提供的参照曝光時间，打開激光器進行曝光。然後关闭激光器，取下底片待处理。

3．摄影底片的冲洗

取下曝光後的底片，用清水打湿，放入显影液一分钟左右，取出在暗绿灯下观测，发既有显影時，用清水冲洗，再放入定影液中，定影1～2分钟，取出用流水冲洗1～3分钟，使多出的银粒冲去。再用電吹風吹干，在白炽灯下观测与否有彩带，如有彩带阐明拍摄成功。

4．全息照片的再現观测

用經扩束後的激光沿原参照光入射方向照明全息图，透過底片并朝著放置原物位置方向進行观测，可看到一种清晰、立体的原物虚像。這就是理想的漫反射全息拍照图像。

四、数据处理

（规定与提醒：對于必要的数据处理過程要贴手算照片）

五、分析讨论

（提醒：分析讨论不少于400字）

在這次光學试验中，制作全息照片失败了，對此我覺得我們必然在某处有錯误，或者是由于试验仪器导致，因此我展開分析，试验失败原因也許有：

1.在曝光過程中有振動或位移，由于全息图上所记录的是参照光和物光的干涉条纹,而這些条纹非常细,在曝光過程中,极小的振動和位移都會引起干涉条纹的模糊不清,甚至使干涉条纹完全不能记录下来。

2.没有更好的调整好参照光和物光的光程差。参照光和物光的光程差不能太大也不能太小,不能不小于所用激光的相干長度,否则两者不能相干,無法在全息干板上获得干涉条纹。

3.没有更好的调整好参照光和物光的夹角。θ愈大,所记录的干涉条纹就越细,對干板的辨别率规定越高,故夹角θ不能太大。而夹角θ對全息图再現像時的观测窗(视角)有影响,夹角大,可在较